CN219454302U - 一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，包括压缩冷凝段和空气处理段，制冷剂在两者之间形成循环；所述压缩冷凝段包括压缩机，压缩机的排气口连接电动三通阀，电动三通阀的一路出口连接风冷冷凝器，另一路出口连接蒸发冷凝器；所述风冷冷凝器和蒸发冷凝器的出口互相连接后，再依次连接有储液器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器，气液分离器的出口连接至压缩机的吸气口；根据需求选择接通风冷冷凝器所在支路或蒸发冷凝器所在支路。本方案在夏季制冷时通过蒸发冷凝器释放能量，相较于传统风冷空调，本机组可以实现高效制冷；冬季通过风冷冷凝器吸收热量实现经济制热。

Description

一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组

技术领域

本实用新型属于制冷、空调和热泵领域，具体涉及一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组。

背景技术

随着工业生产环境要求的不断提高，空调已经成为了生产生活中必不可少的关键设备，不仅炎热的夏季需要用于制冷降温，而且寒冷的冬季也需要用于制热以提升室内温度，以满足舒适的生产环境需要。

由于条件限制，目前工业空调中很大比例是采用的风冷直膨式，其相较于水冷式空调，具有使用限制条件宽裕、配置灵活等优点。但是传统风冷式空调也有制冷效率低的缺点，蒸发冷凝式空调则较好的弥补了这一缺点，蒸发冷凝器通过喷淋水不仅减少了换热面积，而且提高了制冷能效，因此蒸发冷凝式空调用于夏季制冷的比例越来越高。但是蒸发冷凝式空调由于冬季制热蒸发温度低，会导致喷淋水结冰，因而无法使用喷淋水；没有喷淋水，蒸发冷凝器的换热面积无法满足制热需要的换热量，因此无法满足用户的制热需求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其优点在于，夏季制冷时通过蒸发冷凝器释放能量，相较于传统风冷空调，本机组可以实现高效制冷；冬季通过风冷冷凝器吸收热量实现经济制热。

技术方案：本实用新型包括压缩冷凝段和空气处理段，制冷剂在两者之间形成循环；所述空气处理段包括蒸发器；所述压缩冷凝段包括压缩机，压缩机的排气口连接电动三通阀，电动三通阀的一路出口连接风冷冷凝器，另一路出口连接蒸发冷凝器；所述风冷冷凝器和蒸发冷凝器的出口互相连接后，再依次连接有储液器、电子膨胀阀、风冷蒸发器、气液分离器，气液分离器的出口连接至压缩机的吸气口；根据需求选择接通风冷冷凝器所在支路或蒸发冷凝器所在支路。

所述电动三通阀的一路出口连接四通换向阀，四通换向阀的C端口连接风冷冷凝器。

所述风冷冷凝器的出口连接有第一电磁阀，蒸发冷凝器的出口连接有第二电磁阀；所述第一电磁阀和第二电磁阀的另一接口互相连接之后，依次连接第一单向阀、储液器、第一球阀、干燥过滤器、第二球阀和电子膨胀阀。

所述储液器的进口还连接有第二单向阀，第二单向阀和第一单向阀均单向流入储液器。

所述电子膨胀阀出口分别连接第三单向阀和第四单向阀，第四单向阀的出口与第二单向阀的入口相连接，第三单向阀的出口与第二电磁阀连接。

所述第四单向阀的出口还与空气处理段的蒸发器相连接；所述蒸发器的出口分为两个支路，其中一个支路连接有第三电磁阀，另一支路连接四通换向阀的E端口。

所述第三电磁阀的出口分为两个支路，其中一个支路依次连接有第四电磁阀、四通换向阀的S端口，另一个支路连接气液分离器，最后连接压缩机的吸气口。

所述压缩机的排气口与电动三通阀之间依次连接有高压压力表、针阀和高压控制器；所述压缩机的吸气口与气液分离器之间依次连接有低压压力表和针阀。

所述压缩机的排气口与吸气口之间配置有压力控制器。

有益效果：本实用新型的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)夏季制冷时通过蒸发冷凝器释放能量，相较于传统风冷空调，本机组可以实现高效制冷，降低设备制冷季的能耗与运行费用；冬季通过风冷冷凝器吸收热量实现经济制热，避免了单蒸发冷凝器空调在冬季无法用于制热的尴尬，在兼顾机组能效的前提下实现一机两用；

(2)相较于简单配置风冷热泵空调机组和单蒸发冷凝器空调机组，本机组将两种冷凝器进行集成，形成功能与优势互补，在整体设计时更可以实现更加紧凑合理的结构布局，并且避免了压缩机等零部件的重复购买，减少了设备的投资成本。

附图说明

图1为本实用新型的原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型的技术方案进行详细介绍。

如图1所示，本实用新型的热泵空调机组包括压缩冷凝段和空气处理段，制冷剂在压缩冷凝段和空气处理段之间形成循环。压缩冷凝段涉及以下部件：压缩机1、压力控制器2、低压压力表3、高压压力表4、针阀5、高压控制器6、电动三通阀7、四通换向阀8、管式蒸发冷凝器9、风冷冷凝器10、第一电磁阀11、第二电磁阀12、第一单向阀13、储液器14、第一球阀15、干燥过滤器16、第二球阀17、第二单向阀18、电子膨胀阀19、第三单向阀20、第四单向阀21、第三电磁阀23、第四电磁阀24、气液分离器25。蒸发冷凝器9上方安装喷淋水模块。风冷冷凝器10附近安装轴流风机。空气处理段涉及以下部件：蒸发器22、离心风机26，离心风机26安装在蒸发器22附近。

压缩冷凝段中有压缩机1，其为制冷循环的核心驱动力，压缩机1的排气口依次连接有高压压力表4、针阀5、压力控制器2、高压控制器6、电动三通阀7。压力控制器2和高压控制器6用于监测和控制压缩机1排气压力，避免压力过高或者过低超出压缩机1的运行范围，从而影响整个系统的安全运转。高压压力表4用于显示其排气压力，便于操作者了解系统状态。针阀5用于系统抽真空、冲注制冷剂、外接压力监测设备等多种情况。

电动三通阀7的一路出口连接四通换向阀8的D端口，四通换向阀8的C端口连接风冷冷凝器10的进口。电动三通阀7的另一路出口连接蒸发冷凝器9的进口。风冷冷凝器10和蒸发冷凝器9的出口互相连接后，再依次连接有储液器14、电子膨胀阀19、蒸发器22、气液分离器25，气液分离器25的出口连接至压缩机1的吸气口；本方案中，风冷冷凝器10出口连接有第一电磁阀11，蒸发冷凝器9的出口连接有第二电磁阀12；第一电磁阀11和第二电磁阀12另一接口互相连接之后，依次连接第一单向阀13、储液器14、第一球阀15、干燥过滤器16、第二球阀17和电子膨胀阀19。储液器14的进口连接有第二单向阀18，第二单向阀18和第一单向阀13均单向流入储液器14。

电子膨胀阀19出口分为两个支路，一路连接第三单向阀20，另一路连接第四单向阀21，第三单向阀20和第四单向阀21均单向流出电子膨胀阀19。第四单向阀21的出口与第二单向阀18的入口相连接，第三单向阀20的出口与第二电磁阀12连接。第四单向阀21的出口还与空气处理段的蒸发器22的进口相连接；蒸发器22的出口分为两个支路，其中一个支路连接有第三电磁阀23，另一支路连接四通换向阀8的E端口。第三电磁阀23的出口分为两个支路，其中一个支路依次连接有第四电磁阀24、四通换向阀8的S端口，另一个支路连接气液分离器25，最后连接压缩机1的吸气口。

压缩机1的排气口与电动三通阀7之间依次连接有高压压力表4、针阀5和高压控制器6；压缩机1的吸气口与气液分离器25之间依次连接有低压压力表3和针阀5。压缩机1的排气口与吸气口之间配置有压力控制器2。

本方案的热泵空调机组工作过程如下：

夏季制冷工况，电动三通阀7的出口一(即连接四通换向阀8的端口)开度为0％，出口二(即连接蒸发冷凝器9的出口)开度为100％，高压制冷剂蒸气进入蒸发冷凝器9，冷凝成液体的制冷剂通过第二电磁阀12，此时第二电磁阀12打开，第一电磁阀11处于关闭状态，制冷剂液体再依次经过第一单向阀13、储液器14、第一球阀15、干燥过滤器16和第二球阀17，然后由电子膨胀阀19减压降温后经第四单向阀21进入蒸发器22，液体制冷剂吸热蒸发成低压蒸气，之后通过第三电磁阀23进入气液分离器25，此时第三电磁阀23处于打开状态，第四电磁阀24处于关闭状态，气态制冷剂在气液分离器25中进行气液分离后，低压制冷剂蒸气进入压缩机1的吸气口，从而完成制冷循环过程。

冬季制热工况，电动三通阀7的出口一(即连接四通换向阀8的端口)开度为100％，出口二(即连接蒸发冷凝器9的出口)的开度为0％，四通换向阀8的D端口与E端口连通，C端口则与S端口连通，高压制冷剂蒸气进入蒸发器22，此时第三电磁阀23处于关闭状态，冷凝成液体的制冷剂通过第二单向阀18进入储液器14，再依次经过第一球阀15、干燥过滤器16和第二球阀17，然后由电子膨胀阀19减压降温后经第三单向阀20进入风冷冷凝器10，此时第一电磁阀11处于打开状态，第二电磁阀12处于关闭状态，液体制冷剂在风冷冷凝器10中吸热蒸发成低压蒸气，之后进入四通换向阀8的C端口，再由四通换向阀8的S端口出，经过第四电磁阀24进入气液分离器25，此时第四电磁阀24处于打开状态，气态制冷剂在气液分离器25中进行气液分离后，低压制冷剂蒸气进入压缩机1的吸气口，从而完成制热循环过程。

冬季融霜工况，电动三通阀7的出口一(即连接四通换向阀8的端口)开度为100％，出口二(即连接蒸发冷凝器9的出口)的开度为0％，四通换向阀8的D端口与C端口连通，E端口则与S端口连通，高压制冷剂蒸气进入风冷冷凝器10，冷凝成液体的过程中释放热量融化其表面霜层，高压液体制冷剂再通过第一电磁阀11、第一单向阀13进入储液器14，此时第一电磁阀11处于打开状态，第二电磁阀12处于关闭状态，储液器14中的高压液体制冷剂再依次通过第一球阀15、干燥过滤器16和第二球阀17，然后由电子膨胀阀19减压降温后经第四单向阀21进入蒸发器22，吸热蒸发成低压蒸气后进入四通换向阀8的E端口，再由四通换向阀8的S端口出，经过第四电磁阀24进入气液分离器25，此时第四电磁阀24处于打开状态，第三电磁阀23处于关闭状态，气态制冷剂在气液分离器25中进行气液分离后，低压制冷剂蒸气进入压缩机1的吸气口，从而完成融霜循环过程。

Claims (9)

1.一种集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：包括压缩冷凝段和空气处理段，制冷剂在两者之间形成循环；所述空气处理段包括蒸发器(22)；所述压缩冷凝段包括压缩机(1)，压缩机(1)的排气口连接电动三通阀(7)，电动三通阀(7)的一路出口连接风冷冷凝器(10)，另一路出口连接蒸发冷凝器(9)；所述风冷冷凝器(10)和蒸发冷凝器(9)的出口互相连接后，再依次连接有储液器(14)、电子膨胀阀(19)、蒸发器(22)、气液分离器(25)，气液分离器(25)的出口连接至压缩机(1)的吸气口；根据需求选择接通风冷冷凝器(10)所在支路或蒸发冷凝器(9)所在支路。

2.根据权利要求1所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述电动三通阀(7)的一路出口连接四通换向阀(8)，四通换向阀(8)的C端口连接风冷冷凝器(10)。

3.根据权利要求1所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述风冷冷凝器(10)的出口连接有第一电磁阀(11)，蒸发冷凝器(9)的出口连接有第二电磁阀(12)；

所述第一电磁阀(11)和第二电磁阀(12)的另一接口互相连接之后，依次连接第一单向阀(13)、储液器(14)、第一球阀(15)、干燥过滤器(16)、第二球阀(17)和电子膨胀阀(19)。

4.根据权利要求3所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述储液器(14)的进口还连接有第二单向阀(18)，第二单向阀(18)和第一单向阀(13)均单向流入储液器(14)。

5.根据权利要求4所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述电子膨胀阀(19)出口分别连接第三单向阀(20)和第四单向阀(21)，第四单向阀(21)的出口与第二单向阀(18)的入口相连接，第三单向阀(20)的出口与第二电磁阀(12)连接。

6.根据权利要求5所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述第四单向阀(21)的出口还与空气处理段的蒸发器(22)相连接；所述蒸发器(22)的出口分为两个支路，其中一个支路连接有第三电磁阀(23)，另一支路连接四通换向阀(8)的E端口。

7.根据权利要求6所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述第三电磁阀(23)的出口分为两个支路，其中一个支路依次连接有第四电磁阀(24)、四通换向阀(8)的S端口，另一个支路连接气液分离器(25)，最后连接压缩机(1)的吸气口。

8.根据权利要求1所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述压缩机(1)的排气口与电动三通阀(7)之间依次连接有高压压力表(4)、针阀(5)和高压控制器(6)；

所述压缩机(1)的吸气口与气液分离器(25)之间依次连接有低压压力表(3)和针阀(5)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的集成蒸发冷凝器与风冷冷凝器的互补型热泵空调机组，其特征在于：所述压缩机(1)的排气口与吸气口之间配置有压力控制器(2)。