CN206269344U - 空调换热系统及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调换热领域，特别是涉及空调换热系统及空调。该空调换热系统包括：压缩机、蓄热装置、室内换热器、室外换热器；压缩机通过排气管路和回气管路分别与室内换热器、室外换热器相连构成制热模式回路、或制冷模式回路；排气管路穿过蓄热装置，制热模式下的回气管路穿过蓄热装置。本实用新型从整体上优化热泵空调器的制热能力，使其适应更低的室外环境通过该装置的优化后系统的低温制热能力会有显著的提升。也同样对温度达不到要求的排气管路中的高温冷媒进行补充热量。而且节约能源。

Description

空调换热系统及空调

技术领域

本实用新型涉及空调换热领域，特别是涉及空调换热系统及空调。

背景技术

热泵空调器在低温环境下运行制热模式，常常无法满足内机的制热能力需求。另外，在低温环境运行时室外机换热器结霜严重，结霜则会加大室外机风阻,导致换热器传热系数下降从而进一步削弱热泵空调器的制热能力。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供空调换热系统及空调，以解决低温环境下制热能力弱的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种空调换热系统，其包括：压缩机、蓄热装置、室内换热器、室外换热器；所述压缩机通过排气管路和回气管路分别与室内换热器、室外换热器相连构成制热模式回路、或制冷模式回路；

所述排气管路穿过所述蓄热装置，所述制热模式回路中的回气管路穿过所述蓄热装置。

在一些实施例中，优选为，所述排气管路通过四通换向阀分别与室内换热器或室外换热器相连，构成制热模式回路或制冷模式回路。

在一些实施例中，优选为，所述蓄热装置内部填充相变储热材料。

在一些实施例中，优选为，所述制冷模式回路中的回气管路绕过所述蓄热装置。

在一些实施例中，优选为，所述制热模式回路中的回气管路和所述制冷模式回路中的回气管路均设置控制开闭的控制阀。

在一些实施例中，优选为，所述控制阀为电子膨胀阀。

在一些实施例中，优选为，所述排气管路上设置温度测量装置，所述蓄热装置内设置加热部件。

在一些实施例中，优选为，所述加热部件包括：电加热棒、和/或电阻丝、和/或换热管。

在一些实施例中，优选为，所述的空调换热系统还包括：温控器，所述温度测量装置和所述加热部件均与所述温控器相连。

在一些实施例中，优选为，所述温控器设有加热部件启动温度设置位和加热部件过载温度设置位。

本实用新型还提供了一种空调，其包括所述的空调换热系统。

(三)有益效果

本实用新型提供的技术方案，针对目前热泵低温制热所存在的问题，提出一种解决空调低温制热能力损失的装置，结合相变蓄热技术，蓄热装置内的蓄热物质吸取排气管散发的热量，并储备，实现对排气管热量部分进行回收，自蒸发器(室外换热器)流向压缩机的冷媒通过回气管路进入压缩机，回气管路的冷媒经蓄热装置加热，达到提高回气温度的效果，从整体上优化热泵空调器的制热能力，使其适应更低的室外环境通过该装置的优化后系统的低温制热能力会有显著的提升。也同样对温度达不到要求的排气管路中的高温冷媒进行补充热量。而且节约能源。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中空调换热系统的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中空调的结构示意图。

图中：

1 压缩机；

2 压缩机储液罐；

3 制冷模式下的回气管路；

4 排气管路；

5 相变蓄热材料；

7 室内换热器；

8 室外换热器；

9 温控器；

10 电加热棒；

11 第一电子膨胀阀；

12 第二电子膨胀阀；

13 四通换向阀；

14 蓄热装置；

15 制热模式下的回气管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”“第四”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中热泵空调器在低温环境下制热能力差的问题，本技术提供了空气换热系统及空调。

下面将通过基础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。

一种空调换热系统，如图1所示，主要由压缩机1、蓄热装置、室内换热器7、室外换热器8组成。压缩机1通过排气管路4和回气管路分别与室内换热器7、室外换热器8相连构成制热模式回路、或制冷模式回路。制热模式回路，应用于制热模式，压缩机1高温高压气体自排气管道送入室内换热器7，经冷凝后，冷媒随后进入室外换热器8，得到蒸发，低温低压冷媒通过回气管路回到压缩机1。制冷模式回路，应用于制冷模式，压缩机1高温高压气体自排气管道送入室外换热器8，经冷凝后，冷媒随后进入室内换热器7，得到蒸发，低温低压冷媒通过回气管路回到压缩机1的压缩机储液罐2。

当非常低温的环境下，室外换热器8的换热不足，排气管路4穿过蓄热装置，制热模式下的回气管路15穿过蓄热装置。蓄热装置通过储蓄的热量对回气管路和排气管路4的冷媒进行加热，从整体上优化热泵空调器的制热能力，使其适应更低的室外环境通过该装置的优化后系统的低温制热能力会有显著的提升。

需要说明的是，由于排气管道放置于蓄热装置内，蓄热装置会吸收排气管道散发的热量，在排气管道的温度较低时，蓄热装置会加热排气管道，提高排气管道内冷媒的温度。室外换热器8和室内换热器7之间的管道上设置节流阀6。

蓄热装置14可放置于压缩机1排气口上方，其尺寸可以根据压缩机1排气口上方的空间调整。根据蓄热器14的尺寸再决定排气管路4和回气管路3在蓄热装置内部的流程。

当确定空调的制热模式或制冷模式后，可以在压缩机1排气管道上设置四通换向阀13，四通换向阀13与室外换热器8、室内换热器7连接，通过四通换向阀13的转动，实现制热模式回路、制冷模式回路的切换。

在一些实施例中，蓄热装置内部填充相变蓄热材料5，相变蓄热材料5根据相变点发生相变，吸热或放热，该相变点能够控制吸热和放热进程，当环境温度高时(排气管道散热量大，造成环境温度高)，吸热；当排气管道散热量低，其内部冷媒温度低是，放热。相变蓄热材料5采用石蜡与硫化膨胀石墨混合物，混合物体积比为20:1。蓄热装置14外壳采用绝热材料处理。

另一方面，由于排气管道一直处于蓄热装置中，如果在制冷模式下，依然采用制热模式下的回气管路，则会造成制冷效果差，因此，制冷模式下的回气管路3区别于制热模式下的回气管路，且绕过蓄热装置。

由于制热模式和制冷模式采用不同的回气管路，因此，需要根据对应的工作模式选择对应的回气管路。

在一些实施例中，制热模式下的回气管路15和制冷模式下的回气管路3均设置控制开闭的控制阀，通过控制阀的开启、关闭来开启或关闭对应的回气管路。

该控制阀可以与空调工作模式进行联动，由统一的控制器进行对应调节。当然，也可以根据室温采集器的采集效果，进行直接温控开闭。在一些实施例中，控制阀可以选用电子膨胀阀(制热模式的排气管道上设置第一电子膨胀阀12，制冷模式的排气管道上设置第二电子膨胀阀12)。

基于上述的各种设计，在对回气管路进行加热的期间，首先要保证排气管路4中的冷媒温度可以达到室内制热的要求，因此，需要在排气管路4上设置温度测量装置，当排气管路4内冷媒温度达不到要求时，而蓄热装置达不到散热的相变，那么此时，蓄热装置内需要设置加热部件，通过加热部件提高温度，直接给排气管路4内的冷媒进行供热。而且还可以给蓄热装置供热，提高其储热量。

其中加热部件的选择可以根据空调加热功率的需求而定，比如：电加热棒10、电阻丝、换热管等，可以单独使用也可以几项结合使用。在本技术中优选(PTC)电加热棒10，插入蓄热装置中间位置，根据需要进行电加热。

需要注意，空调的应用通常为自动化智能控制，因此，建议在一些实施例中加入温控器9，温度测量装置和加热部件均与温控器9相连，温控器9根据温度测量装置的测量结果，启动加热部件。另一方面，温控器9还可以控制加热部件停止工作。为此，温控器9设有加热部件启动温度设置位和加热部件过载温度设置位。超过过载温度后，加热部件停止加热，保护系统温度不会达到危险温度值。

结合图1对实施例的工作过程做出详细的描述，压缩机排气口上侧有蓄热装置14，蓄热装置尺寸由压缩机排气口上部空间决定。蓄热装置14内部填充相变蓄热材料5，蓄热装置14中部设置(PTC)电加热棒10，电加热棒10温度可以由温控器20决定。使用该装置在制冷模式时，第二电子膨胀阀12关闭，从蒸发器流出的制冷剂气体不经过蓄热装置直接进入压缩机回气口，此时蓄热装置对系统制冷没有影响；在运行制热模式时，第一电子膨胀阀11关闭，第二电子膨胀阀12开启，从室外换热器流程的制冷剂先进入蓄热装置吸收热量，再回到压缩机回气口。此时可以提升系统的回气温度。在检测到蓄热装置温度过低时，可以开启(PTC)电加热棒10，从而提升系统的温度。(PTC)电加热棒10的温度可以由温控器9来控制。通过如上改善，可以大大提升产品的低温制冷能力及用户使用体验，从而大幅提升产品竞争力！通过该装置可以实现在热泵空调器运行制热模式时，从室外换热器出来的低温制冷剂进入蓄热装置，吸收蓄热装置内储存的排气废热使回气温度升高，使系统能在更低环境温度下运行制热模式，优化热泵空调器的制热能力，当蓄热装置内的温度过低时，启动PTC电加热棒10为蓄热装置内提供热量补充蓄热装置热量损耗。这种新型空调器可以有效提高空调的低温制热能力。

包含有上述空调换热系统的空调，如图2所示，将为新型的带排气蓄热模块的空调器，对频率档位进行拓展，在低温环境下可以运行较高的频率档位，在此基础上，采用相变储热技术和PTC电加热技术，在制热模式中，对排气管路4的热量进行有效的利用和补偿，从室外换热器流出的低温制冷剂进入蓄热装置吸热使其温度升高，从而提高了压缩机的回气温度，相应的排气温度也会升高，这就可以为房间提供更多的热量，减少化霜时间及周期，从而优化热泵空调器的低温制热能力。从整体上优化热泵空调器的制热能力，使其适应更低的室外环境，其排气管的热量损失可以通过电加热棒来补充。通过该装置的优化后系统的低温制热能力会有显著的提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空调换热系统，其特征在于，包括：压缩机、蓄热装置、室内换热器、室外换热器；所述压缩机通过排气管路和回气管路分别与室内换热器、室外换热器相连构成制热模式回路、或制冷模式回路；

所述排气管路穿过所述蓄热装置，所述制热模式回路的回气管路穿过所述蓄热装置。

2.如权利要求1所述的空调换热系统，其特征在于，所述排气管路通过四通换向阀分别与室内换热器或室外换热器相连，构成制热模式回路或制冷模式回路。

3.如权利要求1所述的空调换热系统，其特征在于，所述蓄热装置内部填充相变储热材料。

4.如权利要求1所述的空调换热系统，其特征在于，所述制冷模式回路的回气管路绕过所述蓄热装置。

5.如权利要求4所述的空调换热系统，其特征在于，所述制热模式回路中的回气管路和所述制冷模式回路中的回气管路均设置控制开闭的控制阀。

6.如权利要求5所述的空调换热系统，其特征在于，所述控制阀为电子膨胀阀。

7.如权利要求1-6任一项所述的空调换热系统，其特征在于，所述排气管路上设置温度测量装置，所述蓄热装置内设置加热部件。

8.如权利要求7所述的空调换热系统，其特征在于，所述加热部件包括：电加热棒、和/或电阻丝、和/或换热管。

9.如权利要求7所述的空调换热系统，其特征在于，还包括：温控器，所述温度测量装置和所述加热部件均与所述温控器相连。

10.如权利要求9所述的空调换热系统，其特征在于，所述温控器设有加热部件启动温度设置位和加热部件过载温度设置位。

11.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的空调换热系统。