[發(fā)明專(zhuān)利]一種蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810625133.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108800646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章立標(biāo);韓偉達(dá);金成召;唐進(jìn)軍;王益添;李奉獻(xiàn);經(jīng)武輝;張道斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江國(guó)祥股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B13/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B13/00;F25B43/00;F25B41/04;F25B47/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽

本發(fā)明公開(kāi)了一種蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組，具有制冷模式和制熱模式，包括壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、蒸發(fā)式冷凝器、翅片式換熱器及節(jié)流裝置；處于制冷模式時(shí)，所述壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)蒸發(fā)式冷凝器冷凝后成為高壓液體，之后經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低溫低壓氣液兩相制冷劑，再經(jīng)水側(cè)換熱器蒸發(fā)為低壓氣體，最終回到壓縮機(jī)；處于制熱模式時(shí)，所述壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)水側(cè)換熱器冷凝后成為高壓液體，之后經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低溫低壓氣液兩相制冷劑，再經(jīng)翅片式換熱器蒸發(fā)為低壓氣體，最終回到壓縮機(jī)。本發(fā)明使得機(jī)組既通過(guò)蒸發(fā)式冷凝器大幅降低冷凝溫度，提高制冷能效，又通過(guò)翅片盤(pán)管吸收室外空氣熱量，具有較高制熱能效和可靠性，高效節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)

作為冷熱源兼用型一體化空調(diào)設(shè)備，風(fēng)冷熱泵機(jī)組具有空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安裝方便特點(diǎn)，是夏熱冬冷地區(qū)暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用的方案，優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)具備夏季制冷和冬季制熱功能，制熱效率是電鍋爐三倍，且冬季通過(guò)翅片盤(pán)管從室外空氣吸收熱量，制熱可靠性較高。風(fēng)冷熱泵的缺點(diǎn)是夏季制冷時(shí)以空氣作為冷卻介質(zhì)，空氣側(cè)傳熱效率低，散熱效果差且空氣溫升大，故機(jī)組冷凝溫度較高，制冷能效較低。

常規(guī)蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組共蒸發(fā)式冷凝器和水側(cè)換熱器2個(gè)換熱器，夏季制冷模式時(shí)，水側(cè)換熱器用作蒸發(fā)器，通過(guò)低溫低壓液體制冷劑的蒸發(fā)從冷凍水中吸收熱量以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水的降溫冷卻；冷凝器則采用蒸發(fā)式冷凝器，其配套的噴淋裝置使噴淋水能完全均勻地覆蓋在換熱器表面，通過(guò)利用水分等溫相變蒸發(fā)和空氣強(qiáng)制循環(huán)可有效帶走換熱器內(nèi)部制冷劑在冷凝過(guò)程中所釋放的大量熱量，極大提高換熱效率。同時(shí)，由于絕大部分制冷劑的冷凝熱量被循環(huán)水的相變汽化潛熱所帶走，故冷凝溫度較風(fēng)冷機(jī)組可有效降低15℃左右，制冷能效則可提高60%以上。

但常規(guī)蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組冬天制熱時(shí)存在較大缺陷，此時(shí)水側(cè)換熱器作為高壓冷凝器，通過(guò)高溫高壓氣體制冷劑的冷凝放熱實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水的升溫加熱；而蒸發(fā)式冷凝器此時(shí)則用作蒸發(fā)器，通過(guò)該換熱器從室外空氣吸收熱量。由于此時(shí)換熱效率很低，故換熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致蒸發(fā)溫度、制熱量和制熱能效較低。同時(shí)，換熱器外表面需噴防凍液以避免表面結(jié)霜，需對(duì)防凍液進(jìn)行在線濃度檢測(cè)和濃縮，且濃縮時(shí)由于水的汽化潛熱較大，故需要消耗大量熱量且降低了設(shè)備可靠性。同時(shí)，因夏季制冷時(shí)需降低制冷劑流速以確保冷凝排液，故出液管徑較大，但在制熱時(shí)將引起液體制冷劑分配不均，導(dǎo)致?lián)Q熱效率和蒸發(fā)溫度偏低、換熱器表面結(jié)霜量或除濕量過(guò)大，且引起壓縮機(jī)液壓縮，嚴(yán)重影響制熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種既有效提高夏季制冷能效，又具有較高冬季制熱能效和制熱運(yùn)行可靠性的蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種蒸發(fā)冷空氣源熱泵機(jī)組，具有制冷模式和制熱模式，包括壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、蒸發(fā)式冷凝器、翅片式換熱器及節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)的吸氣口連接有氣液分離器；處于制冷模式時(shí)，所述壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)蒸發(fā)式冷凝器冷凝后成為高壓液體，之后經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低溫低壓氣液兩相制冷劑，再經(jīng)水側(cè)換熱器蒸發(fā)為低壓氣體，最終回到壓縮機(jī)；處于制熱模式時(shí)，所述壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)水側(cè)換熱器冷凝后成為高壓液體，之后經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低溫低壓氣液兩相制冷劑，再經(jīng)翅片式換熱器蒸發(fā)為低壓氣體，最終回到壓縮機(jī)。本發(fā)明中通過(guò)3個(gè)換熱器的設(shè)置，在制冷和制熱時(shí)分別材料其中2個(gè)換熱器進(jìn)行工作，使得機(jī)組既通過(guò)蒸發(fā)式冷凝器大幅降低制冷模式運(yùn)行時(shí)的冷凝溫度，提高制冷能效，又通過(guò)翅片盤(pán)管吸收室外空氣熱量，具有較高制熱能效和可靠性，起到高效節(jié)能的目的。

進(jìn)一步的，還包括第一四通閥和第二四通閥，第一四通閥的入口與所述壓縮機(jī)的出氣口相連通，第一四通閥的其中一出口與所述蒸發(fā)式冷凝器相連通，其中一出口與所述翅片式換熱器相連通；通過(guò)控制兩個(gè)四通閥通電、斷電狀態(tài)變化，使夏季制冷或冬季制熱模式運(yùn)行時(shí)制冷回路中制冷劑以不同狀態(tài)流經(jīng)各換熱器和部件，通過(guò)在這些換熱器和部件中狀態(tài)變化實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模式下對(duì)冷凍水的降溫冷卻或?qū)崴纳郎丶訜帷?/p>