CN211781668U - 超低温风冷模块机部分热回收机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了超低温风冷模块机部分热回收机组，属于空调系统领域，包括压缩机、热水侧换热器、高压侧气液分离器、经济器、空气侧换热器和空调水侧换热器；第一支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、第一电磁阀、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，与电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管，节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀；第二支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、四通换向阀、空气侧换热器、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，经济器的一出口与入口连通形成辅助回路，辅助回路上设有辅回路膨胀阀。本实用新型压缩机稳定，不容易出现跳低压的问题。

Description

超低温风冷模块机部分热回收机组

技术领域

本实用新型属于空调系统领域，涉及超低温风冷模块机部分热回收机组。

背景技术

当前超低温风冷部分热回收机组，在实际运行时会出现各种问题，主要包括以下几种状况，主要包括以下几种状况：(1)制冷运行时会出现以下问题，1、当环境温度较高、而热回收水温较低，则导致翅片管式换热器(冷凝器)换热能力减弱、热回收换热器换热能力却较高，此时系统中高温高压气态冷媒进入热回收换热器后进行对流换热，被过度冷却到湿饱和区，所以从热回收换热器中出来的冷媒中处于气液混合状态，对于热泵型机组来说一方面从热回收换热器中出来的冷媒经过四通换向阀时，由于此时冷媒处于气液混合状态，大量的液态冷媒很容易将四通换向阀液击，另一方面从四通换向阀出来的气液混合冷媒进入翅片管式换热器时会导致各支路分液不均匀，并且考虑到此时翅片管式换热器换热能力降低，进而系统过冷度降低，膨胀阀前出现大量气态冷媒导致节流过程出现壅塞流，膨胀阀后的管路结霜严重，压缩机频繁跳低压；2、当环温较低、水温也较低，此时由于机组冷凝风机受环温或者翅片温度或者系统高压影响，此时风量会降低(若风量不降低，则在部分热回收水泵停止、无热回收时则会导致压缩机高、低压降低，引起压缩机跳低压)翅片管式换热器能力也会随之下降，但是热回收换热器中换热能力被提高，这种情况下也会导致系统过冷度较低，膨胀阀前出现大量气态冷媒，压缩机跳低压；3、任何工况下当热回收水泵由停止状态开启后，由于热回收换热器参与高温、高压冷媒的换热冷却，导致系统高压侧压力突然降低带动着低压也突然降低，此时正在运行的压缩机很容易跳低压；4、对于通过控制冷凝风机风量来达到控制热回收侧热水换热能力来说，当冷凝风量突然降低，此时部分热回收换热能力提高，系统高压被提高，但是低压却降低了，这是由于一方面翅片管式换热器换热能力降低、另一方面部分热回收换热能力提高，导致出口处冷媒处于气液混合状态，在进入翅片管式换热器时影响冷媒分配均匀性，所以导致低压较低，膨胀阀后管路结霜，甚至引起机组跳低压。

(2)制热运行时会出现以下问题，1、在空调侧水温度较高、热水侧热水温度较低时，此时会导致热水侧换热器侧换热能力提升，而管壳式换热器或者板式换热器换热能力降低，所以从热水侧换热器中出来的冷媒处于湿饱和状态，含有大量液态冷媒，经过四通阀时很容易导致四通阀被液击，另外在进入管壳式换热器或者板式换热器时，也会导致冷媒分配不均匀，综上导致系统过冷度降低、膨胀阀前含有大量气态冷媒，节流过程出现壅塞流，膨胀阀后管路结霜严重，引起压缩机跳低压；2、在空调侧水温较低、热水侧热水温度较低情况，此时系统高压侧冷媒被充分换热，系统高压较低、参与循环冷媒量相对不足、过冷度较低、膨胀阀前含有气态冷媒、系统低压也随着高压降低，若按照此条件补存冷媒，则当热水泵停止后会导致高压较高，在其它运行工况下也会导致系统冷媒过剩，若不补存冷媒则翅片管式换热器(此时作为蒸发器)上会频繁结霜、除霜，导致水温波动；3、任何工况下当热回收水泵由停止状态开启后，由于热回收换热器参与高温、高压冷媒的换热冷却，导致系统高压侧压力突然降低带动着低压也突然降低，此时正在运行的压缩机很容易跳低压。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是在于提供超低温风冷模块机部分热回收机组，压缩机稳定，不容易出现跳低压的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：超低温风冷模块机部分热回收机组，包括压缩机、热水侧换热器、高压侧气液分离器、经济器、空气侧换热器和空调水侧换热器；

第一支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、第一电磁阀、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，与所述电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管，所述节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀；

第二支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、四通换向阀、空气侧换热器、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，与所述电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管，所述节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀；

所述经济器的一入口与压缩机连通设置，所述经济器的一出口与入口连通形成辅助回路，所述辅助回路上设有辅回路膨胀阀；

第五支路，介质从空调水侧换热器经过四通换向阀后流回到压缩机；

第一支路上，所述电子膨胀阀与空调水侧换热器之间设有单向阀，所述第二支路上，空气侧换热器与电子膨胀阀之间设有单向阀，第一支路上的单向阀出口与第二支路上单向阀出口通过第三支路连通，第一支路、第二支路或第三支路上设有高压侧储液器。

进一步的，第三支路上设有单向阀且从第一支路流向第二支路，第一支路上的单向阀进口与第二支路上单向进口通过第四支路连通，第三支路上设有单向阀且从第一支路流向第二支路。

进一步的，所述四通换向阀与压缩机之间设有低压侧气液分离器，所述低压侧气液分离器与所述压缩机之间设有第一过滤器。

进一步的，所述第一支路和第二支路汇合后连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的上端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

进一步的，所述第一支路和第二支路汇合后连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的下端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

进一步的，所述第一支路和第二支路分别连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的下端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

进一步的，所述第三支路上设有高压侧储液器且设在靠近所述空调水侧换热器的一端。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下。

1、本实用新型主要用于制热，适用于超低温运行，尤其适用于-15度～-30度的运行环境，设置与电子膨胀阀并联的节流毛细管，节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀，并且第二电磁阀严格按照设定的条件进行开启和关闭，避免塞流，保证了空气侧换热器的换热能力，保证冷媒分配均匀性，压缩机平稳运行，整个机组运行稳定，运行过程中高低压平稳、不易出现波动，可保证任何条件主回路电子膨胀阀前冷媒具有足够的过冷度，在热水泵启停过程以及不同的热水温度下、不同环温下不会出现低压故障，并且保证辅回路可以取到足够冷媒来进行喷气增焓同时降低压机排气温度；

2、第一支路上设置第一电磁阀，而且第一电磁阀的开启和关闭也严格按照设定的条件进行开启和关闭，进入到除霜的时候，第一电磁阀可以延迟关闭，有效实现分流和限流，避免管路结霜，提升结构运行的稳定性，保证压缩机的平稳运行；

3、设置第三支路和第四支路，实现了热量的回收再利用，本申请的结构很好了解决了背景技术中存在的问题，实现了压缩机的平稳运行，使用寿命长。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型超低温风冷模块机部分热回收机组实施例1的流程图；

图2是本实用新型超低温风冷模块机部分热回收机组实施例2的流程图；

图3是本实用新型超低温风冷模块机部分热回收机组实施例3的流程图；

图4是本实用新型超低温风冷模块机部分热回收机组实施例4的流程图。

附图标记：

1、热水侧换热器；2、压缩机；3、第一过滤器；4、低压侧气液分离器；5、空气侧换热器；6、四通换向阀；7、高压侧气液分离器；8、第一电磁阀；9、主路电子膨胀阀；10、干燥过滤器；11、单向阀；12、高压侧储液器；13、第二电磁阀；14、节流毛细管；15、辅回路膨胀阀；16、空调水侧换热器；17、经济器；20、第一支路；30、第二支路；40、第四支路；50、第三支路；60、第五支路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，实施例1：本实用新型为超低温风冷模块机部分热回收机组，包括压缩机2、热水侧换热器1、高压侧气液分离器7、经济器17、空气侧换热器5和空调水侧换热器16；

第一支路20，介质从压缩机2依次经过热水侧换热器1、高压侧气液分离器7、第一电磁阀8、经济器17、电子膨胀阀到空调水侧换热器16，与电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管14，节流毛细管14所在的支路上设有第二电磁阀13；

第二支路30，介质从压缩机2依次经过热水侧换热器1、高压侧气液分离器7、四通换向阀6、空气侧换热器5、经济器17、电子膨胀阀到空调水侧换热器16，与电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管14，节流毛细管14所在的支路上设有第二电磁阀13；

经济器17的一入口与压缩机2连通设置，经济器17的一出口与入口连通形成辅助回路，辅助回路上设有辅回路膨胀阀15；

第五支路60，介质从空调水侧换热器16经过四通换向阀6后流回到压缩机2；

第一支路20上，电子膨胀阀与空调水侧换热器16之间设有单向阀11，第二支路30上，空气侧换热器5与电子膨胀阀之间设有单向阀11，第一支路20上的单向阀11出口与第二支路30上单向阀11出口通过第三支路50连通，第一支路20、第二支路30或第三支路50上设有高压侧储液器12，保证冷媒的输出和补充。

优选地，第三支路50上设有单向阀11且从第一支路20流向第二支路30，第一支路20上的单向阀11进口与第二支路30上单向进口通过第四支路40连通，第三支路50上设有单向阀11且从第一支路20流向第二支路30。

优选地，四通换向阀6与压缩机2之间设有低压侧气液分离器4，低压侧气液分离器4与压缩机2之间设有第一过滤器3。

优选地，第一支路20和第二支路30汇合后连接高压侧储液器12的上端进口，高压侧储液器12的上端出口经过干燥过滤器10后与经济器17连通，在本实施例中，需要考虑第一支路20和第二支路30的阻力损耗，保证第一支路20和第二支路30的压力差一致，所谓的压力差一致并不是二者压力完全一致，而是在一定的压差范围内即可，二者压力差接近，可避免第一电磁阀8打开后，冷媒直接进入到高压侧储液器12，一定程度上阻止了第二支路30上冷媒进入高压侧储液器12，无法实现管路的平衡性。

如图2所示，实施例2：与上述结构不同的是，第一支路20和第二支路30汇合后连接高压侧储液器12的上端进口，高压侧储液器12的下端出口经过干燥过滤器10后与经济器17连通，此主要用来应对高压侧储液器12的输出中无气态冷媒的情况，方便系统刚开机运行的过程中，冷媒输出，避免冷媒波动，提升压缩机2的稳定性。

如图3所示，实施例3：与实施例1不同的是，第一支路20和第二支路30分别连接高压侧储液器12的上端进口，不需要对第一支路20和第二支路30的压差进行考量，对管路的阻力设计要求降低，高压侧储液器12的下端出口经过干燥过滤器10后与经济器17连通，输出更加均衡和稳定。

如图4所示，实施例4：与实施例1不同的是，第三支路50上设有高压侧储液器12且设在靠近空调水侧换热器16的一端，在制热的过程中使用高压侧储液器12，实现冷媒的补充，保证制热效果。

本实用新型适用于-15度～-30度的超低温运动，主要是实现制热的功能，保留了制冷的功效，下面以实施2的工作过程为例进行说明，其他实施例的工作过程与实施例2相同。

在实际的应用过程中，制冷时，压缩机2排出高温、高压过热气态冷媒首先经过热水侧换热器1进行显热换热，然后经过高压侧气液分离器7后的气态冷媒从上侧排入到四通换向阀6，液态冷媒从下侧排出经过第一电磁阀8后进入高压侧储液器12，从四通阀换向阀出来的气态冷媒进入空气侧换热器5，空气侧换热器5为翅片管式换热器系统(冷凝器)，再次被冷却换热，后进入高压侧储液器12，当辅回路膨胀阀15满足开阀条件时，一部分冷媒经过辅回路膨胀阀15节流后进入经济器17吸热后进入压缩机2的补气口完成辅回路循环，另外主回路冷媒经过主回路膨胀阀与第二电磁阀13、节流毛细管14(当第二电磁阀13满足开阀条件)后进入空调水侧换热器16，空调水侧换热器16为管壳式换热器或板式换热器(蒸发器)，再通过四通换向阀6进入低压气液分离器后回到压缩机2完成一个制冷部分热回收循环。

制热时，压缩机2排出的高温、高压过热气态冷媒首先经过热水侧换热器1进行显热换热，然后经过高压侧气液分离器7后气态冷媒从上侧排入到四通换向阀6，液态冷媒从下侧拍出经过第一电磁阀8后进入高压侧储液器12，从四通换向阀6出来气态冷媒进入空调水侧换热器16，空调水侧换热器16为管壳式换热器或板式换热器(冷凝器)，再次被换热冷却后进入高压侧储液器12，若辅回路膨胀阀15满足开阀条件，则一部分冷媒经过辅回路膨胀阀15节流后进入经济器17吸热再进入压缩机2补气口完成辅回路循环；主回路冷媒则是经过主回路膨胀阀与第二电磁阀13、节流毛细管14后(第二电磁阀13满足开阀条件)进入翅片管式换热器系统(蒸发器)，从环境空气中吸收热量后通过四通换向阀6进入低压侧气液分离器4再回到压缩机2完成一个制热部分热回收循环。

系统控制程序：

第一电磁阀8开启条件：

(1)热回收水泵开启；

(2)热回收器热水温度小于等于设定值T1；

(3)制冷运行时，翅片管式换热器系统中冷凝风机为低速风；

(4)制热运行时，空调侧管壳式换热器或板式换热器水温高于设定值T2；

(5)制冷运行时，系统低压低于设定值LPc1；

(6)制热运行时，系统低压低于设定值LPh1。

其中条件(1)为前提条件，制冷时只要满足条件(2)、(3)、(5)之一并且满足条件(1)就开启第一电磁阀8，制热时条只要满足条件(2)、(4)、(6)之一并且满足条件(1)就开启第一电磁阀8。

第一电磁阀8关闭条件：

(1)热回收水泵关闭；

(2)热回收器热水温度高于设定值T1；

(3)制冷运行时，翅片管式换热器系统中冷凝风机为高速风；

(4)制热运行时，空调侧管壳式换热器或板式换热器水温小于等于设定值T2；

(5)制冷运行时，系统低压大于等于设定值LPc1+ΔPc1；

(6)制热运行时，系统低压大于等于设定值LPh1+ΔPh1；

其中条件(1)满足后不论其余条件是否满足，第一电磁阀88都会在热回收水泵关闭后延时时间t关闭(延时时间可设置)；若条件(1)不满足，制冷运行时，必须同时满足条件(2)、(3)、(5)则第一电磁阀8才允许关闭；制热运行时，必须同时满足条件(2)、(4)、(6)，则第一电磁阀8才允许关闭。

机组满足除霜时若部分热回收水泵已经开启，则在进入除霜同时部分热回收水泵关闭，此时满足以上条件(1)，第一电磁阀8在热回收水泵关闭后延时时间t关闭。

第二电磁阀13开启条件：

(1)热回收水泵开；

(2)制冷运行时，系统低压低于设定值LPc2；

(3)制热运行时，系统低压低于设定值LPh2；

其中条件(2)、(3)是在条件(1)基础上进行判断，制冷运行时，必须满足条件(1)与条件(2)时，才允许开启第二电磁阀13；制热运行时，必须满足条件(1)与条件(3)时，才允许开启第二电磁阀13。

第二电磁阀13关闭条件：

(1)热回收水泵关闭；

(2)制冷运行时，系统低压大于等于设定值LPc2+ΔPc2；

(3)制热运行时，系统低压大于等于设定值LPh2+ΔPh2；

其中若机组满足条件(1)，就不需要判断条件(2)与(3)，第二电磁阀13直接关闭；若不满条件(1)，则制冷运行时满足条件(2)，第二电磁阀13直接关闭；制热运行时只要满足条件(3)，第二电磁阀13直接关闭。

另外除霜过程中，热回收水泵强制关闭，此时第二电磁阀13满足条件(1)直接关闭。

其中：

制冷低压设定值LPc2≤LPc1，制冷低压设定回差值ΔPc2≤ΔPc1；

制热低压设定值LPh2≤LPh1，制热低压设定回差值ΔPh2≤ΔPh1；

并且以上设定值可以通过低压压力传感器在程序中设定或者通过选择相应的值的低压开关来满足控制策略。

辅回路膨胀阀15开启条件：

(1)对应压缩机2开启；

(2)制冷运行时环境温度低于设定值Tca；

(3)制热运行时环境温度低于设定值Tha；

(4)制冷运行时压缩机2排气温度超过设定值Tcd；

(5)制热运行时压缩机2排气温度超过设定值Thd；

其中条件(1)为其它开启条件基础，只有(1)满足后才能判断其它条件，制冷时若同时满足条件(1)、(2)、(4)则辅回路膨胀阀15开启，制热时，若同时满足条件(1)、(3)、(5)则辅回路膨胀阀15开启。

辅回路膨胀阀15关闭条件：

(1)对应压缩机2关闭；

(2)制冷运行时环境温度大等于设定值Tca；

(3)制热运行时环境温度大于等于设定值Tha；

(4)制冷运行时压缩机2排气温度低于设定值Tcd-ΔTc；

(5)制热运行时压缩机2排气温度低于设定值Thd-ΔTh；

(6)对应压缩机2进入除霜。

若对应系统压缩机2满足其中条件之一则辅回路膨胀阀15关闭。

并且以上设定值可以通过低压压力传感器在程序中设定或者通过选择相应的值的低压开关来满足控制过程。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：包括压缩机、热水侧换热器、高压侧气液分离器、经济器、空气侧换热器和空调水侧换热器；

第一支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、第一电磁阀、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，与所述电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管，所述节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀；

第二支路，介质从压缩机依次经过热水侧换热器、高压侧气液分离器、四通换向阀、空气侧换热器、经济器、电子膨胀阀到空调水侧换热器，与所述电子膨胀阀并联设置的有节流毛细管，所述节流毛细管所在的支路上设有第二电磁阀；

所述经济器的一入口与压缩机连通设置，所述经济器的一出口与入口连通形成辅助回路，所述辅助回路上设有辅回路膨胀阀；

第五支路，介质从空调水侧换热器经过四通换向阀后流回到压缩机；

第一支路上，所述电子膨胀阀与空调水侧换热器之间设有单向阀，所述第二支路上，空气侧换热器与电子膨胀阀之间设有单向阀，第一支路上的单向阀出口与第二支路上单向阀出口通过第三支路连通，第一支路、第二支路或第三支路上设有高压侧储液器。

2.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：第三支路上设有单向阀且从第一支路流向第二支路，第一支路上的单向阀进口与第二支路上单向进口通过第四支路连通，第三支路上设有单向阀且从第一支路流向第二支路。

3.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：所述四通换向阀与压缩机之间设有低压侧气液分离器，所述低压侧气液分离器与所述压缩机之间设有第一过滤器。

4.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：所述第一支路和第二支路汇合后连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的上端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

5.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：所述第一支路和第二支路汇合后连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的下端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

6.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：所述第一支路和第二支路分别连接所述高压侧储液器的上端进口，所述高压侧储液器的下端出口经过干燥过滤器后与经济器连通。

7.根据权利要求1所述的超低温风冷模块机部分热回收机组，其特征在于：所述第三支路上设有高压侧储液器且设在靠近所述空调水侧换热器的一端。

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