CN212227444U - 一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，涉及制冷与空调设备领域，主要包括使用侧换热器、贮液器和电磁阀；贮液器的筒体底部通过带电磁阀的接管连接至使用侧换热器出液口下游的管路上，电磁阀根据系统阀控制信号开启或关闭，控制制冷剂在贮液器与使用侧换热器之间往返流动，实现对贮液器与使用侧换热器内部制冷器充填量的调节，进而调节冷凝压力。本实用新型的有益效果为：使贮液器具备可调节存贮量功能，能有效解决环保型制冷剂R134a机组在制热运行低水温启动困难，拓展R134a风冷热泵机组应用范围；单通道型贮液器设计，较风冷冷热水中央空调机组采用传统双通道型贮液器相比，能降低制冷剂充注量30％以上。

Description

一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置

技术领域

本实用新型涉及制冷与空调设备的领域，具体涉及一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置。

背景技术

贮液器是中央空调系统中重要部件，平衡空调系统在整个运行工况内因循环流量改变而产生的存贮量变化对系统压力影响，保证节流膨胀阀部件能实现稳定工作。

在中央空调系统中，贮液器有进口与出口两个接管口，贮液器位置位于冷凝器与节流膨胀阀之间管路中，见示意图1。空调系统工作时，从使用侧换热器1(制热作为冷凝器)流出的制冷剂液体，流入贮液器2中进行存贮，之后经过膨胀阀3进行节流，节流后的低温低压制冷剂再进入翅片管换热器4中进行蒸发吸热。这种设计型式的系统，冷凝器内部容积充填正常冷凝运行过程制冷剂量，贮液器则存贮大部分液态制冷剂，以防止冷凝器换热管中容纳过多制冷剂液体而影响冷却效果，保证系统运行高压正常。

在风冷型中央空调冷热水机组中，在冬季首次制热启动运行时，环温低，机组水温也低，此时压缩机启动运行是很不利的，往往超出压缩机安全运行范围。图2所示是某R134a螺杆压缩机允许运行范围区域，最低冷凝温度是20℃。如在环温7℃，空调水初始温度10℃时，空调机组压缩机启动运行时，压缩机吸气与排气压力均较低，排气压力对应的冷凝温度一般在15℃甚至更小，往往低于压缩机安全运行所需冷凝温度下限，此时压缩机可能启动失败，甚至存在运行风险，如系统高低压差不足，导致系统回油困难，压缩机油润滑不良等。解决此问题常用办法是将机组空调水流量旁通，采用人工调节水路阀门或设计自动控制水路阀门来实现，存在操作不便或增加较大水路旁通设计成本。

根据制冷剂在冷凝器冷凝换热特点，冷凝器中制冷剂流域分过热区、两相区、过冷区三部分，两相区换热能力最强，占据主要换热区域，过冷区换热最小，占据区域较小。如果增加制冷剂在冷凝器内贮存量，则会使液体过冷区域增大，相应挤占两相区换热面积，带来冷凝器换热能力下降，冷凝压力提高，这对于正常设计的空调机组而言是有害而需要去避免。而在冬季制热运行，风冷冷热水中央空调机组，则因低环温、低水温导致压缩机排气压力太小即冷凝温度过低而带来压缩机启动困难运行不利，如果大幅增加冷凝器中制冷剂存贮量抬升冷凝压力，则可能变害为利，使压缩机摆脱排气压力过小的不利局面。要调节冷凝器中制冷剂存贮量，则需要对贮液器与系统设计进行针对性改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，通过调控贮液器与冷凝器制冷剂分配量，改变冷凝器换热流道中两相区与过冷区换热面积比例，从而影响冷凝效果，通过控制抑止冷凝压力过高，并为冷凝压力过低时筑底，实现一种冷凝压力削峰填谷作用，保证机组压缩机运行安全，解决风冷冷热水中央空调机组在冬季经常陷入低环温、低水温压缩机启动运行困难或存在运行风险问题。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，主要包括使用侧换热器、贮液器和电磁阀，所述的使用侧换热器的进气口与压缩机排气口相连，出液口与膨胀阀相连，膨胀阀又与翅片管换热器连接；所述的贮液器的筒体底部通过带电磁阀的接管连接至使用侧换热器出液口下游的管路上，所述的电磁阀根据系统阀控制信号开启或关闭，以控制制冷剂在贮液器与使用侧换热器之间往返流动，实现对贮液器与使用侧换热器内部制冷器充填量的调节，进而调节冷凝压力。

作为进一步的技术方案，所述的贮液器筒体底部的接管口水平位置高于使用侧换热器的进气口，接管采用单通道设计。

作为进一步的技术方案，所述的系统阀控制信号根据空调水温tw与系统的高压Pd综合判断得出。

本实用新型的有益效果为：

1、使贮液器具备可调节存贮量功能，能有效解决环保型制冷剂R134a机组在制热运行低水温启动困难，拓展R134a风冷热泵机组应用范围；

2、单通道型贮液器设计，较风冷冷热水中央空调机组采用传统双通道型贮液器相比，能降低制冷剂充注量30％以上。

附图说明

图1为传统型贮液器系统的结构示意图。

图2为一种R134a制冷剂压缩机运行范围图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的结构示意图。

附图标记说明：使用侧换热器1、贮液器2、膨胀阀3、翅片管换热器4、电磁阀5、系统阀控制信号6、压缩机7、四通阀8、干燥过滤器9、气液分离器10、单向阀A11、单向阀B12、单向阀C13、单向阀D14。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图4所示，这种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置应用于风冷热泵冷热水机组系统，可以实现制热运行时冷凝压力可调节。该系统主要包括使用侧换热器1、贮液器2、膨胀阀3、翅片管换热器4、电磁阀5、系统阀控制信号6、压缩机7、四通阀8、干燥过滤器9、气液分离器10、单向阀A11、单向阀B12、单向阀C13和单向阀D14；压缩机7的一端与四通阀8的D口连通，另一端与气液分离器10相连，气液分离器10又与四通阀8的S口连通，翅片管换热器4与四通阀8的C口连通，四通阀8的E口连接使用侧换热器1的进气口。

所述的贮液器2为卧式结构，依靠在其筒体底部的单通道接管经电磁阀5接入制冷系统，形成单通道盲管型贮液器结构。贮液器2的安装位置，对制冷运行而言，位于膨胀阀3节流出口经单向阀B12至使用侧换热器1(作为蒸发器)的入口之间的低压管路中，因贮液器2为单通道型，制冷剂不流经贮液器2，且制冷剂为汽液两相，因此贮液器2不充当存贮高压制冷剂液体作用，可以减少制冷系统充注量；对制热运行而言，贮液器2安装位置位于使用侧换热器1(作为水冷冷凝器)的出液口与单向阀C13之间的高压液管管路上，可充填液态制冷剂，发挥贮存制冷剂的作用。贮液器2与制冷系统管路部件间制冷剂交换，均需要通过电磁阀5，作为优选的技术方案，电磁阀5可以是双向流电磁阀，可自主实现双向流动；仅在启动过程关闭使用时，也可使用单向关闭型电磁阀，还可选择常开类型电磁阀(电磁阀不得电时为阀开启状态)，当阀为开启状态时，可控制冷剂从制冷系统管路中向贮液器2补入，使贮液器2发挥充填液态制冷剂功能。为实现在制热运行启动阶段，使用侧换热器1(作为水冷冷凝器)能充填大量制冷剂液体，贮液器2在机组空间安装位置上，其高度应高于使用侧换热器1(作为水冷冷凝器)的进气口，使机组停止制冷系统压力平衡后，系统制冷剂大部分充填在使用侧换热器1中。

在机组制热运行时，贮液器2可控制冷剂充填量功能是由贮液器2、电磁阀5、阀控制信号6、使用侧换热器1构成的系统回路来完成。机组常规制热运行时，压缩机7排出的高温高压制冷剂气体经四通阀8换向后，进入使用侧换热器1中进行冷却，排出的冷凝液体，部分通过开启的电磁阀5进入贮液器2中进行存贮，在压力达到平衡后则自动中止充填(贮液器内部压力P1与使用侧换热器1的出液口管路中压力P2间达平衡)，制冷剂主流经单向阀C13、干燥过滤器9后进入膨胀阀3进行节流，变为低温低压的两相制冷剂后经单向阀D14进入翅片管换热器4进行蒸发吸热，再经四通阀8与汽液分离器10后回至压缩机7吸气口，完成一制冷循环工作过程。在机组运行过程中，贮液器2始终发挥压力平衡调节，当贮液器内压力P1大于使用侧换热器1出液口管路压力P2时，制冷剂从贮液器2内回流至系统管路中，反之，则系统管路中制冷剂填入贮液器中，直至压力达到平衡，如此调节可防止系统压力过高，保证机组安全稳定运行。

在冬天机组制热启动时，系统阀控制信号6检测空调水温tw，如果水温tw小于设定值tw1，则关闭电磁阀5，使系统制冷剂主要存贮于使用侧换热器1中。压缩机7启动后，排气进入使用侧换热器1中冷却，因制冷剂占据使用侧换热器1内大部分换热通道，恶化冷凝换热效果，使冷凝压力较正常运行时能显著提升，为压缩机7创造安全运行高低压系统压差，避免机组因压缩机7排气压力过低而进入保护，依靠压缩机7持续运行使使用侧换热器1不断加热循环水，空调水温逐步上升，当空调水温tw上升达到设定值tw2或者压缩机7排气压力Pd已达到设定值Pd2，开启电磁阀5使其发挥正常压力调峰作用，从而使机组摆脱低水温启动不利局面。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，其特征在于：主要包括使用侧换热器（1）、贮液器（2）和电磁阀（5），所述的使用侧换热器（1）的进气口与压缩机排气口相连，出液口与膨胀阀（3）相连，膨胀阀（3）又与翅片管换热器（4）连接；所述的贮液器（2）的筒体底部通过带电磁阀（5）的接管连接至使用侧换热器（1）出液口下游的管路上，所述的电磁阀（5）根据系统阀控制信号（6）开启或关闭，以控制制冷剂在贮液器（2）与使用侧换热器（1）之间往返流动，实现对贮液器（2）与使用侧换热器（1）内部制冷器充填量的调节，进而调节冷凝压力。

2.根据权利要求1所述的通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，其特征在于：所述的贮液器（2）筒体底部的接管口水平位置高于使用侧换热器（1）的进气口。

3.根据权利要求1所述的通过调节冷凝器贮液量实现空调制热低水温启动装置，其特征在于：所述的贮液器（2）的筒体底部的接管为单通道。

Images