CN218915200U - 一种高能效比的热泵空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高能效比的热泵空调系统，制冷时，压缩机的出口管路经系统四通阀、室外机换相阀与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口经室外机换相阀与电子膨胀阀相连，所述电子膨胀阀经室内机换相阀与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口经室内机换相阀、系统四通阀与压缩机的入口管路相连；制热时，压缩机的出口管路经系统四通阀、室内机换相阀与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口经室内机换相阀与电子膨胀阀相连，所述电子膨胀阀经室外机换相阀与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口经室外机换相阀、系统四通阀与压缩机的入口管路相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调系统技术领域，特别是涉及一种高能效比的热泵空调系统。
背景技术
热泵空调系统作为一种能够调节室内环境温度的系统，利用热源直接采集室外低品位热量，通过冷媒在循环管路之间通过高压/低压/气态/液态的状态转换来使得室内环境温度降低或者升高，即从室内机的角度来看，热泵空调系统处于制冷或者制热模式。在制热模式下，热泵空调系统利用热源直接采集室外低品位热量，从相对湿度较高的低温空气中提取能量进行供热，为热泵空调系统提供稳定的热量来源。
结合图1所示，其制冷过程的工作原理为：冷媒先经压缩机1压缩成高温高压冷媒，然后经四通阀2的接口a1、接口a2流入室外机3的换热器内侧接口，再从室外机3的换热器外侧接口流出，经节流4转化为低温低压冷媒，然后流入室内机5的换热器内侧接口，再从室内机5的换热器外侧接口流出，流入四通阀2的接口a3，最后经四通阀2的接口a4回到压缩机1的进气口，由此不断循环工作。
经大量应用发现，此种类型的热泵空调系统使用时，高温高压冷媒进入室外机的换热器内侧接口，经风机盘管换热后，通过室外机的换热器外侧接口流出，因此，换热器内侧的冷媒温度高于换热器外侧的冷媒温度；而室外机换热器的进风温度往往低于出风温度(即环境温度)，因此导致冷媒交换的温差较大。与之类似的，低温低压冷媒进入室内机的换热器内侧接口，经风机盘管换热后，通过室内机的换热器外侧接口流出，因此，换热器进风口处的冷媒温度低于换热器出风口的冷媒温度；而室内机换热器的进风温度往往高于出风温度(即环境温度)，这同样导致了冷媒交换的温差较大。
由此可见，无论是室内机部分还是室外机部分，冷媒逆温差流动(即逆流)，降低了换热器的换热效率，也造成了大量热能的浪费，增加了运行成本。
因此，如何更加合理的改善热泵系统效率、提高系统能效比，也成为了本领域研发人员亟需解决的问题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高能效比的热泵空调系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：
一种高能效比的热泵空调系统，制冷时，压缩机的出口管路经系统四通阀、室外机换相阀与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口经室外机换相阀与电子膨胀阀相连，所述电子膨胀阀经室内机换相阀与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口经室内机换相阀、系统四通阀与压缩机的入口管路相连；
制热时，压缩机的出口管路经系统四通阀、室内机换相阀与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口经室内机换相阀与电子膨胀阀相连，所述电子膨胀阀经室外机换相阀与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口经室外机换相阀、系统四通阀与压缩机的入口管路相连。
具体而言，制冷时，所述压缩机的出口与系统四通阀的第一接口相连，所述系统四通阀的第一接口与系统四通阀的第二接口相连通，所述系统四通阀的第二接口与室外机换相阀的第一接口相连，所述室外机换相阀的第一接口与室外机换相阀的第二接口相连通，所述室外机换相阀的第二接口与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口与所述室外机换相阀的第三接口相连，所述室外机换相阀的第三接口与室外机换相阀的第四接口相连通，所述室外机换相阀的第四接口经电子膨胀阀与室内机换相阀的第一接口相连，所述室内机换相阀的第一接口与室内机换相阀的第二接口相连通，所述室内机换相阀的第二接口与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口与室内机换相阀的第三接口相连，所述室内机换相阀的第三接口与室内机换相阀的第四接口相连通，所述室内机换相阀的第四接口与系统四通阀的第三接口相连，所述系统四通阀的第三接口相连与系统四通阀的第四接口相连通，所述系统四通阀的第四接口与所述压缩机的进口相连。
制热时，所述压缩机的出口与系统四通阀的第一接口相连，所述系统四通阀的第一接口与系统四通阀的第三接口相连通，所述系统四通阀的第三接口与室内机换相阀的第四接口相连，所述室内机换相阀的第四接口与室内机换相阀的第二接口相连通，所述室内机换相阀的第二接口与室内机的换热器外侧接口相连，所述室内机的换热器内侧接口与所述室内机换相阀的第三接口相连，所述室内机换相阀的第三接口与室内机换相阀的第一接口相连通，所述室内机换相阀的第一接口经电子膨胀阀与室外机换相阀的第四接口相连，所述室外机换相阀的第四接口与室外机换相阀的第二接口相连通，所述室外机换相阀的第二接口与室外机的换热器外侧接口相连，所述室外机的换热器内侧接口与室外机换相阀的第三接口相连，所述室外机换相阀的第三接口与室外机换相阀的第一接口相连通，所述室外机换相阀的第一接口与系统四通阀的第二接口相连，所述系统四通阀的第二接口相连与系统四通阀的第四接口相连通，所述系统四通阀的第四接口与所述压缩机的进口相连。
同现有技术相比，本实用新型的突出效果在于：
(1)本实用新型的热泵空调系统通过系统四通阀、室外机换相阀和室内机换相阀组成的阀机构控制冷媒顺流方向，减小冷媒与交换环境的温差，提高了室内机和室外机的换热效率。在夏季制冷时顺流降低冷媒温度，提高了制冷效率；在冬季制热时顺流降低冷媒在换热器中与环境的温差，从而提高了制热效率。
(2)本实用新型的热泵空调系统有效提高了系统的能效比，降低了运行成本，保证了热泵空调的正常制冷制热运转，解决了传统热泵空调系统效率低等问题，也使得热泵空调在极端温度地区同样可以有效运转。
(3)采用本实用新型的热泵空调系统，实现了冷场与热场的高品位热与低品位热的有序利用，提高且提前了冷媒的相变量，进而提高了能效比；减少了冷媒与换热介质的温差和复流减效效应，减少了工作时间，可以避免系统频繁启动，降低了能耗，达到了减少电能消耗、节能减碳的目的。
下面结合附图说明和具体实施例对本实用新型所述的高能效比的热泵空调系统作进一步说明。
附图说明
图1为传统的热泵空调系统的示意图；
图2为本实用新型的高能效比的热泵空调系统的示意图。
其中，1-压缩机，2-四通阀，3-室外机，4-节流阀，5-室内机。
10-压缩机，20-系统四通阀，30-室外机，31-室外机换相阀，40-电子膨胀阀，50-室内机，51-室内机换相阀。
具体实施方式
结合图2所示，一种高能效比的热泵空调系统，制冷时，压缩机10的出口管路经系统四通阀20、室外机换相阀31与室外机30的换热器外侧接口相连，所述室外机30的换热器内侧接口经室外机换相阀31与电子膨胀阀40相连，所述电子膨胀阀40经室内机换相阀51与室内机50的换热器外侧接口相连，所述室内机50的换热器内侧接口经室内机换相阀51、系统四通阀20与压缩机10的入口管路相连；
制热时，压缩机10的出口管路经系统四通阀20、室内机换相阀51与室内机50的换热器外侧接口相连，所述室内机50的换热器内侧接口经室内机换相阀51与电子膨胀阀40相连，所述电子膨胀阀40经室外机换相阀31与室外机30的换热器外侧接口相连，所述室外机30的换热器内侧接口经室外机换相阀31、系统四通阀20与压缩机10的入口管路相连。
具体而言：
制冷时，所述压缩机10的出口与系统四通阀20的第一接口a1相连，所述系统四通阀20的第一接口a1与系统四通阀20的第二接口a2相连通，所述系统四通阀20的第二接口a2与室外机换相阀31的第一接口b1相连，所述室外机换相阀31的第一接口b1与室外机换相阀31的第二接口b2相连通，所述室外机换相阀31的第二接口b2与室外机30的换热器外侧接口相连，所述室外机30的换热器内侧接口与所述室外机换相阀31的第三接口b3相连，所述室外机换相阀31的第三接口b3与室外机换相阀31的第四接口b4相连通，所述室外机换相阀31的第四接口b4经电子膨胀阀40与室内机换相阀51的第一接口c1相连，所述室内机换相阀51的第一接口c1与室内机换相阀51的第二接口c2相连通，所述室内机换相阀51的第二接口c2与室内机50的换热器外侧接口相连，所述室内机50的换热器内侧接口与室内机换相阀51的第三接口c3相连，所述室内机换相阀51的第三接口c3与室内机换相阀51的第四接口c4相连通，所述室内机换相阀51的第四接口c4与系统四通阀20的第三接口a3相连，所述系统四通阀20的第三接口a3相连与系统四通阀20的第四接口a4相连通，所述系统四通阀20的第四接口a4与所述压缩机10的进口相连。冷媒从压缩机10的出口沿上述通路流回压缩机10的入口，由此不断循环。
制热时，所述压缩机10的出口与系统四通阀20的第一接口a1相连，所述系统四通阀20的第一接口a1与系统四通阀20的第三接口a3相连通，所述系统四通阀20的第三接口a3与室内机换相阀51的第四接口c4相连，所述室内机换相阀51的第四接口c4与室内机换相阀51的第二接口c2相连通，所述室内机换相阀51的第二接口c2与室内机50的换热器外侧接口相连，所述室内机50的换热器内侧接口与所述室内机换相阀51的第三接口c3相连，所述室内机换相阀51的第三接口c3与室内机换相阀51的第一接口c1相连通，所述室内机换相阀51的第一接口c1经电子膨胀阀40与室外机换相阀31的第四接口b4相连，所述室外机换相阀31的第四接口b4与室外机换相阀31的第二接口b2相连通，所述室外机换相阀31的第二接口b2与室外机30的换热器外侧接口相连，所述室外机30的换热器内侧接口与室外机换相阀31的第三接口b3相连，所述室外机换相阀31的第三接口b3与室外机换相阀31的第一接口b1相连通，所述室外机换相阀31的第一接口b1与系统四通阀20的第二接口a2相连，所述系统四通阀20的第二接口a2相连与系统四通阀20的第四接口a4相连通，所述系统四通阀20的第四接口a4与所述压缩机10的进口相连。工作时，冷媒从压缩机10的出口沿上述通路流回压缩机10的入口，由此不断循环。
其中，换热器的外侧即出风口的一侧，内侧即进风口的一侧。
本实用新型中的电子膨胀阀和四通阀均选用市面常规产品，型号按照热泵匹数大小匹配。
采用本实用新型的热泵空调系统，在空调制冷控制时，压缩机出口的高温冷媒处于室外机换热器的出口，经过热交换器的冷媒回路处于换热器的低温入口，通过顺流方向使高温冷媒与环境温差更小，实现了系统高效运行，降低了逆流带来的交换器或换热器传导短路形成的大温差、低效率。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，不能理解为对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种高能效比的热泵空调系统，其特征在于：制冷时，压缩机(10)的出口管路经系统四通阀(20)、室外机换相阀(31)与室外机(30)的换热器外侧接口相连，所述室外机(30)的换热器内侧接口经室外机换相阀(31)与电子膨胀阀(40)相连，所述电子膨胀阀(40)经室内机换相阀(51)与室内机(50)的换热器外侧接口相连，所述室内机(50)的换热器内侧接口经室内机换相阀(51)、系统四通阀(20)与压缩机(10)的入口管路相连；
制热时，压缩机(10)的出口管路经系统四通阀(20)、室内机换相阀(51)与室内机(50)的换热器外侧接口相连，所述室内机(50)的换热器内侧接口经室内机换相阀(51)与电子膨胀阀(40)相连，所述电子膨胀阀(40)经室外机换相阀(31)与室外机(30)的换热器外侧接口相连，所述室外机(30)的换热器内侧接口经室外机换相阀(31)、系统四通阀(20)与压缩机(10)的入口管路相连。
2.根据权利要求1所述的高能效比的热泵空调系统，其特征在于：制冷时，所述压缩机(10)的出口与系统四通阀(20)的第一接口相连，所述系统四通阀(20)的第一接口与系统四通阀(20)的第二接口相连通，所述系统四通阀(20)的第二接口与室外机换相阀(31)的第一接口相连，所述室外机换相阀(31)的第一接口与室外机换相阀(31)的第二接口相连通，所述室外机换相阀(31)的第二接口与室外机(30)的换热器外侧接口相连，所述室外机(30)的换热器内侧接口与所述室外机换相阀(31)的第三接口相连，所述室外机换相阀(31)的第三接口与室外机换相阀(31)的第四接口相连通，所述室外机换相阀(31)的第四接口经电子膨胀阀(40)与室内机换相阀(51)的第一接口相连，所述室内机换相阀(51)的第一接口与室内机换相阀(51)的第二接口相连通，所述室内机换相阀(51)的第二接口与室内机(50)的换热器外侧接口相连，所述室内机(50)的换热器内侧接口与室内机换相阀(51)的第三接口相连，所述室内机换相阀(51)的第三接口与室内机换相阀(51)的第四接口相连通，所述室内机换相阀(51)的第四接口与系统四通阀(20)的第三接口相连，所述系统四通阀(20)的第三接口相连与系统四通阀(20)的第四接口相连通，所述系统四通阀(20)的第四接口与所述压缩机(10)的进口相连。
3.根据权利要求1所述的高能效比的热泵空调系统，其特征在于：制热时，所述压缩机(10)的出口与系统四通阀(20)的第一接口相连，所述系统四通阀(20)的第一接口与系统四通阀(20)的第三接口相连通，所述系统四通阀(20)的第三接口与室内机换相阀(51)的第四接口相连，所述室内机换相阀(51)的第四接口与室内机换相阀(51)的第二接口相连通，所述室内机换相阀(51)的第二接口与室内机(50)的换热器外侧接口相连，所述室内机(50)的换热器内侧接口与所述室内机换相阀(51)的第三接口相连，所述室内机换相阀(51)的第三接口与室内机换相阀(51)的第一接口相连通，所述室内机换相阀(51)的第一接口经电子膨胀阀(40)与室外机换相阀(31)的第四接口相连，所述室外机换相阀(31)的第四接口与室外机换相阀(31)的第二接口相连通，所述室外机换相阀(31)的第二接口与室外机(30)的换热器外侧接口相连，所述室外机(30)的换热器内侧接口与室外机换相阀(31)的第三接口相连，所述室外机换相阀(31)的第三接口与室外机换相阀(31)的第一接口相连通，所述室外机换相阀(31)的第一接口与系统四通阀(20)的第二接口相连，所述系统四通阀(20)的第二接口相连与系统四通阀(20)的第四接口相连通，所述系统四通阀(20)的第四接口与所述压缩机(10)的进口相连。
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