CN202177266U - 应用电子膨胀阀的风冷模块热泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，属于制冷技术领域，现有技术用热力膨胀阀作为节流装置存在制冷模式下变空调负载运行时制冷剂流量控制速度慢，吸气过热度偏大及制热运行时蒸发压力偏低、化霜慢的缺陷，从而降低了机组的性能和能效比。本实用新型包括连接在制冷剂循环回路中的压缩机、四通换向阀、风侧换热器、节流装置、水侧换热器，其特征是：所述的节流装置为电子膨胀阀，由控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算，然后向所述的电子膨胀阀输出驱动信号以驱动电子膨胀阀动作。相比采用热力膨胀阀作为节流装置的机组，该机组减少了系统部件，简化了系统流程，可有效改善机组的稳定性，降低输入功率，且提高机组的制冷量制热量，从而大幅度提升机组的能效比。
Description
技术领域
本实用新型属于制冷技术领域，具体是一种应用电子膨胀阀作为节流装置的风冷模块热泵。
背景技术
节能和环保是人类亟待解决的两大问题。2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行了可持续发展世界峰会。在该次会议上国际制冷学会发表了《制冷业对于可持续发展和减缓大气变化的承诺》，在此文件中阐明制冷业主要的挑战来自全球气候变暖。造成制冷业影响全球气候变暖的80%的原因是二氧化碳的排放。这些间接的排放部分是由制冷装置运行所需能量的生产引起的。制冷、空调和热泵这些设备所消耗的电能约占全世界生产电能的15%，这表明间接排放的影响是非常的严重。作为制冷循环的四大部件之一，节流装置在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环。
风冷模块热泵是以空气为冷（热）源，以水为供冷（热）介质的中央空调机组，广泛应用于商场、学校、医院、写字楼、宾馆等建筑楼宇的舒适性中央空调系统，也可用于工厂的工艺冷却过程。
风冷模块热泵既要制冷,又兼顾制热,且适用场合的环境温度范围从-15℃～+43℃,相对应的制冷剂蒸发温度将在-25℃～5℃范围内工作。传统的风冷模块热泵采用热力膨胀阀作为节流装置，热力膨胀阀在设计工况下能较好的供应系统的制冷剂流量，但在变工况下系统供液量的调节存在供液过多或过少的问题，从而增大机组的输入功率，降低效率。而且采用设置制冷模式与制热模式独立的膨胀阀系统，增加了系统的复杂性和制造成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术用热力膨胀阀作为节流装置在变工况下系统供液量的调节存在供液过多或过少的问题，从而增大机组的输入功率，降低效率的缺陷，提供一种应用电子膨胀阀的风冷模块热泵。
为达到本实用新型的目的，本实用新型的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，包括连接在制冷剂循环回路中的压缩机、四通换向阀、风侧换热器、节流装置、水侧换热器，其特征是：所述的节流装置为电子膨胀阀。
作为优选技术措施，所述的压缩机、四通换向阀、风侧换热器、节流装置、水侧换热器装在同一个框架里面构成一个整体。
作为优选技术措施，所述的压缩机、四通换向阀、风侧换热器、节流装置、水侧换热器分离安装在不同的框架内。
作为优选技术措施，所述的电子膨胀阀上连接有受控于控制器的传感器。
作为优选技术措施，所述的压缩机为涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式中的一种。
本实用新型采用一个电子膨胀阀实现双向节流，替代两个热力膨胀阀，简化了系统流程，更能适应不同工况下的制冷剂流量控制，实现最佳吸气过热度控制，从而提高机组制冷量和能效比，达到节能的目的。该电子膨胀阀采用控制器控制, 驱动方式是控制器通过对设置在压缩机吸气口、排气口和电子膨胀阀出口的传感器采集得到的参数进行计算,然后向电子膨胀阀输出驱动信号,驱动电子膨胀阀的电机动作。电子膨胀阀从全关闭到全开启状态其用时仅需几秒钟,反应和动作速度快,不存在静态过热度现象,且开闭特性和速度均可人为设定,尤其适合于工况波动剧烈的热泵机组的使用。相比采用热力膨胀阀作为节流装置的机组，该机组减少了系统部件，简化了系统流程，可有效改善机组的稳定性，降低输入功率，且提高机组的制冷制热量，从而大幅度提升机组的能效比。
附图说明
图1是本实用新型应用电子膨胀阀的风冷模块热泵工作于制冷模式下的简单制冷原理图。
图2是本实用新型应用电子膨胀阀的风冷模块热泵工作于制热模式下的简单制冷原理图。
图3是本实用新型应用电子膨胀阀的风冷模块热泵的控制原理示意图。
图中标号说明：1-压缩机，2-四通换向阀，3-风侧换热器，4-风机，5-节流装置，6-水侧换热器，7-电子膨胀阀制冷出口温度传感器，8-吸气温度传感器，9-排气温度传感器，10-控制器，11-空调出水温度传感器，12-空调进水温度传感器。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，其工作原理图如图1、图2所示，包括连接在制冷循环回路中的压缩机1、四通换向阀2、风侧换热器3、节流装置5、水侧换热器6，节流装置5为电子膨胀阀。
机组在制冷模式下的工作原理如图1所示，压缩机1吸入流自四通换向阀2的低温低压制冷剂蒸气，对蒸气进行压缩后变成高温高压的过热蒸气。然后，高压高温的制冷剂蒸气进入处于断电状态的四通换向阀2，然后进入风侧换热器3，通过风机4的强制通风，与温度较低的环境空气进行热交换，将冷凝过程中所释放的热量传递给空气，使气态制冷剂凝结为高压液体。高压液体经节流装置5（电子膨胀阀）节流降压后变成低温低压且液体含量较高的气液两相混合物，这些气液两相混合物进入水侧换热器6。在水侧换热器6内，低温低压的制冷剂将与温度相对较高的空调水发生热量交换，制冷剂液体将发生气化，吸收空调水的热量后变成蒸气，从而降低了空调水的温度达到制冷目的。气化后的制冷剂蒸气经过四通换向阀2后被吸入压缩机1，如此往复循环。
机组制热模式原理如图2所示，压缩机1吸入流自四通换向阀2的低温低压制冷剂蒸气，对蒸气进行压缩后变成高温高压的过热蒸气。然后，高压高温的制冷剂蒸气进入处于通电状态的四通换向阀2，然后进入水侧换热器6，与温度相对较低的空调水发生热量交换，将冷凝过程中所释放的热量传递给空调水，使气态制冷剂凝结为高压液体，空调水吸收热量后温度提高，从而达到制热目的。高压液体经节流装置5（电子膨胀阀）节流降压后变成低温低压且液体含量较高的气液两相混合物，这些气液两相混合物进入风侧换热器3。在风侧换热器3内，通过风机4的通风，低温低压的制冷剂将与温度相对较高的空气发生热量交换，制冷剂液体将发生气化，吸收空气的热量后变成蒸气，气化后的制冷剂蒸气经过四通换向阀2后被吸入压缩机1，如此往复循环。
具体的：压缩机1、四通换向阀2、风侧换热器3、节流装置5、水侧换热器6可装在同一个框架里面构成一个整体，也可分离安装在不同的框架内。电子膨胀阀上连接有受控于控制器的传感器，由控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算，然后向电子膨胀阀输出驱动信号以驱动电子膨胀阀动作。压缩机1为涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式中的一种。
电子膨胀阀控制系统如图3所示，由电子膨胀阀5、进水温度传感器12、出水温度传感器、电子膨胀阀制冷出口温度传感器7、吸气温度传感器8、排气温度传感器9和控制器10组成。工作时，控制系统将检测有关温度传感器的信号，进行运算确定电子膨胀阀5的驱动信号大小，从而对阀的开度进行调节，使机组运行在最佳工作状态。
Claims (5)
1.应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，包括连接在制冷剂循环回路中的压缩机（1）、四通换向阀（2）、风侧换热器（3）、节流装置（5）、水侧换热器（6），其特征是：所述的节流装置（5）为电子膨胀阀。
2.根据权利要求1所述的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，其特征是：所述的压缩机（1）、四通换向阀（2）、风侧换热器（3）、节流装置（5）、水侧换热器（6）装在同一个框架里面构成一个整体。
3.根据权利要求1所述的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，其特征是：所述的压缩机（1）、四通换向阀（2）、风侧换热器（3）、节流装置（5）、水侧换热器（6）分离安装在不同的框架内。
4.根据权利要求1所述的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，其特征是：所述的电子膨胀阀上连接有受控于控制器的传感器。
5.根据权利要求1所述的应用电子膨胀阀的风冷模块热泵，其特征是：所述的压缩机（1）为涡旋式、螺杆式、活塞式、离心式中的一种。
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