CN201104049Y - 全新风热泵型空调机 - Google Patents

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CN201104049Y CNU2007200425079U CN200720042507U CN201104049Y CN 201104049 Y CN201104049 Y CN 201104049Y CN U2007200425079 U CNU2007200425079 U CN U2007200425079U CN 200720042507 U CN200720042507 U CN 200720042507U CN 201104049 Y CN201104049 Y CN 201104049Y
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沈勇
张定樑
肖学林
田俊
谭来仔
张淑萍
吴青
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Abstract

本实用新型公开了一种全新风热泵空调机,它包括室外换热器、四通换向阀、制冷压缩机、加热器、室内换热器、离心风机、单向阀、制冷膨胀阀、干燥过滤器、汽液分离器、压力控制器、贮液器和制热膨胀阀。机组运行过程中,根据用户要求进降温、降湿、通风、加热等多种功能。本实用新型是为处理不宜采用循环风的环境而专门设计的一种特殊用途的直流式空调机组。为适应节能和环保的要求,冬季制热时采用热泵技术,大大提高了空调机组的运行能效比。机组能在室外温度-10℃~43℃的温度范围内能高效、可靠、安全运行,满足了许多特殊场所在全新风环境条件下的空调需求,同时达到节能目的。

Description

全新风热泵型空调机
技术领域
本实用新型涉及一种空调机,特别是一种全新风热泵空调机。
背景技术
全新风产品是针对不宜采用循环风(如军工、医药、医院的手术室、化工、动物房、喷漆车间等)的环境而专门设计的一种特殊用途的直流式空调机组。其所处理的空气全部来自室外新风,经过处理后的空气送入被调房间。通常采用普通的全新风冷(热)型空调机组,冬季一般采用电加热制热或水蒸气或热水等方式加热,能源效率不高。
直流式全新风一般的处理方式是用冷(热)水机组加空气处理机组来实现的,空气处理机内根据需要布置冷(热)盘管和加热装置。这种处理方式系统复杂,设备造价高,压缩机运行效率比直接蒸发式空调机压缩机效率低,需要通过载冷剂(水)传递冷(热)量,能量损失大。目前全新风直接蒸发式空调机也有开发,主要问题是环境温度高时制冷运行易出现压缩机超载,环境温度低时易出现低压保护,故障率较高。冬季加热方式普遍采用电加热制热或水蒸气或热水等方式加热,能源效率不高。
发明内容
发明目的:本实用新型的目的是提供一种能满足夏季制冷、冬季采用热泵加热要求,环境温度为-10~43℃,高效、可靠、安全运行的全新风热泵空调机。
技术方案:本实用新型所述的全新风热泵型空调机,包括的机组主要部件是:室外换热器、四通换向阀、制冷压缩机、加热器、室内换热器、离心风机、单向阀、制冷膨胀阀、干燥过滤器、汽液分离器、压力控制器、贮液器和制热膨胀阀。机组运行过程中,根据用户要求进降温、降湿、通风、加热等多种功能。其中制冷压缩机-四通换向阀-室外换热器-单向阀-贮液器-干燥过滤器-制冷膨胀阀-室内换热器-四通换向阀-汽液分离器-制冷压缩机依次连接构成降温制冷循环制冷剂流程;制冷压缩机-四通换向阀-室内换热器-单向阀-贮液器-干燥过滤器-制热膨胀阀-室外换热器-四通换向阀-汽液分离器依次连接构成升温循环制冷剂流程。
主要工作原理如下:
降温原理:夏季制冷系统工作时由压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入室外换热器(冷凝器)被冷凝成中温过冷液体,经制冷热力膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入室内换热器器(蒸发器),在其内蒸发并吸收通过蒸发器的空气的热量,使流经蒸发器的空气得以降温,制冷剂吸热汽化后再被压缩机吸入。
新风经过室内换热器降温除湿后由离心风机送入被调房间。室内换热器下方的加热器即第一个加热器不工作,上方的加热器即第二个根据房间温度与设定温度间关系由PLC控制器决定是否工作。
降湿原理:由于蒸发器翅片表面温度低于空气的露点温度,空气流经蒸发器表面时,在蒸发器表面有水份析出。
降湿制冷循环和空气处理方式同降温原理。
热泵升温原理:冬季热泵系统工作时,四通换向阀通电,由压缩机排出的高温高压制冷剂气体进入室内换热器(冷凝器),空气流经室内换热器时被加热而升温,制冷剂在室内换热器内被冷凝成中温过冷液体,经制热热力膨胀阀节流降压变成低温低压的汽液两相混和物进入室外换热器器(蒸发器),在其内蒸发并吸收通过蒸发器的空气的热量,制冷剂吸热汽化后再被压缩机吸入。
新风先经过第一个加热器(该加热器由新风温度传感器检测的温度决定开启的状态)再经过室内换热器加热,最后经过第二个加热器(该加热器根据房间温度与设定温度间关系由PLC控制器决定是否工作)后由离心风机9送入被调房间。
本实用新型的室内换热器采用“小风量大焓差”的设计理念,并采用顺流布置方式,而室外与室内相比则相反。制冷系统中加多重保护和控制方式,配置了压缩机防过载保护,适应夏季高温环境的工作要求。采用双膨胀阀制冷系统,针对制冷和制热不同工况分别采用不同膨胀阀,保证高效可靠运行。采用PLC控制技术、室内外机组布置多个温度测点,根据室内外温度值以及房间温度设定值及时调整机组的工作状态,室内机换热器的两侧配有多组温度补偿加热部件,由PLC程序计算决定开启或关闭何种温度补偿加热部件。可采用多制冷系统组合和加装冷凝压力控制装置的方法适应环境温度从高温到低温宽温度范围内正常工作。保证机组在室外温度-10℃~43℃的温度范围内能高效、可靠、安全运行。采用超静音、高性能的涡旋式全封闭制冷压缩机,高性能、低噪音风机,室内外换热器用计算机计算采用最佳的迎面风速和翅片间距,以适应全新风工况下夏季除湿量大和冬季室外机需融霜的特点。
有益效果:室内机换热器处理的空气为直流式室外新风,处理后的新风送入被调房间,满足夏季需制冷、冬季需加热要求。该空调机采用热泵的原理进行工作,制冷与制热的转换通过四通换向阀进行。在相同条件下,采用全新风热泵空调机与传统全新风空调机的比较,冬季制热运行时能效比是采用普通电制热的3倍以上,耗电量可大大节省。
普通全新风空调机夏季采用制冷循环,冬季采用其它能源加热的方法能够满足一般条件下用户使用要求。当环境温度较高和较低制冷运行时机组故障率较高,冬季运行能效比不高。本实用新型全新风热泵空调机考虑了机组在室外新风温度变化范围很大时的机组安全运行,由于冬季采用热泵加热方式,机组能效比大大提高,对全新风这种耗能较大的空调方式,采用热泵加热方式对节能的意义特别重大。
该系列机组特别适合军工、医药、医院的手术室、化工、动物房、喷漆车间等温度有要求的场所。
附图说明
附图是本实用新型的流程结构示意图。
具体实施方式
如图所示,本实用新型设计的全新风热泵空调机,由室外换热器1、轴流风机2、四通换向阀3、高压表4、制冷压缩机5、加热器6、室内换热器7、加热器8、离心风机9、单向阀10、制冷膨胀阀11、干燥过滤器12、汽液分离器13、低压表14、压力控制器15、贮液器16和制热膨胀阀17组成。
室内机采用柜式结构,加热器、室内换热器、离心风机布置在通风气流中,电器箱体与通风气流用隔板隔开,避免冷热空气对电器元件的影响。室外机采用翅片式换热器配轴流风机,根据需要,压缩机、四通阀、贮液器、汽液分离器等部件可以放置在室外机中,也可以放置在室内机中。为节省室外机空间,室外机换热器可做成“U”型,压缩机、四通阀、贮液器、汽液分离器等部件可放在“U”内,当压缩机、四通阀、贮液器、汽液分离器等部件可以放置在室内机中时,为便于操作和维修以及可靠运行的需要,将这些部件布置在电器箱侧,一般的检查维修不会影响机组的工作。制冷膨胀阀装在室内机侧,制热膨胀阀在室外机侧。控制部分,采用PLC智能控制(智能控制技术可使用常规的设计技术),全中文显示人机界面。根据全新风工况的特殊性,随环境温度和室内温度的相对变化,增加了新风直冷和前级预热的功能,不但拓宽了机组工作环境要求,而且可在过渡季节减少压缩机运行功耗的启动频率。

Claims (3)

1、一种全新风热泵空调机,其特征是:它包括室外换热器(1)、四通换向阀(3)、制冷压缩机(5)、加热器(6)、室内换热器(7)、加热器(8)、离心风机(9)、单向阀(10)、制冷膨胀阀(11)、干燥过滤器(12)、汽液分离器(13)、压力控制器(15)、贮液器(16)和制热膨胀阀(17);其中制冷压缩机(5)、四通换向阀(3)、室外换热器(1)、单向阀(10)、贮液器(16)、干燥过滤器(12)、制冷膨胀阀(11)、室内换热器(7)、四通换向阀(3)、汽液分离器(13)、制冷压缩机(5)依次连接构成降温制冷循环制冷剂流程;制冷压缩机(5)、四通换向阀(3)、室内换热器(7)、单向阀(10)、贮液器(16)、干燥过滤器(12)、制热膨胀阀(17)、室外换热器(1)、四通换向阀(3)、汽液分离器(13)依次连接构成升温循环制冷剂流程。
2、根据权利要求1所述的全新风热泵空调机,其特征是:在室外换热器(1)处连接有轴流风机(2)。
3、根据权利要求1所述的全新风热泵空调机机,其特征是:在制冷压缩机(5)和四通换向阀(3)之间安装有高压表(4),在制冷压缩机(5)和汽液分离器(13)之间安装有低压表(14)。
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