[發明專利]一種直接膨脹式地源泵制冷劑防漏裝置及其方法

在審

• 申請號: 201911233910.3
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110966796A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 郭永輝;方永梅
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B43/00;F25B41/06;F25B41/04;F25B41/00;F25B49/02;G01M3/26
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

本發明提供一種直接膨脹式地源熱泵制冷劑防漏裝置及其方法，其在直接膨脹式地源熱泵系統的壓縮機，四通換向閥，地上換熱器，節流閥以及埋地換熱器等主要組成部分基礎上，添加低壓儲液器、電加熱器、第一流量計、第二流量計、制冷劑泵、低壓儲氣器、氣液分離器、溫度傳感器以及控制器以及相應的電磁閥與管路，通過電磁閥的切換實現制冷劑的正常換熱以及防漏裝置檢漏判斷和發生泄漏后的制冷劑回收。本發明不僅能夠準確檢測到制冷劑的泄漏，還能進一步滿足在泄露初始階段，將系統中大量的制冷劑回收至系統內，減少對環境的影響，同時確保熱泵系統壓縮機的安全運行。

【技術領域】

本發明涉及一種直接膨脹式地源泵制冷劑防漏裝置及其方法。

【背景技術】

直接膨脹式地源熱泵系統將制冷劑直接通入埋入地下土壤中的銅質埋地換熱器環路，利用制冷劑的相變，實現和地下土壤之間的直接熱交換。在冬季供暖時，埋地換熱器吸收來自土壤的熱量；在夏季空調時，埋地換熱器向土壤排放熱量。與常規地源熱泵相比，直接膨脹式地源熱泵系統具有高效，施工費用小，節能的特點日益受到重視。但直接膨脹式地源熱泵系統由于自身結構的特點，在實際應用中存在一下主要問題：

1、埋地換熱器環路采用銅管直接埋在土壤里，要考慮管材的腐蝕問題；

2、依靠埋地換熱器里面制冷劑的相變與土壤之間的換熱。與常規地源熱泵相比，需要沖注大量的制冷劑；

3、冬季與夏季的不同工況下，埋地換熱器內制冷劑的流量具有明顯的差異，一般來講，夏季工況流量要大；

4、埋地換熱器采用同程的銅管管路，存在回油困難的問題。

直接膨脹式地源熱泵系統必須考慮制冷劑的防漏和回油問題裝置。

例如：申請號為CN201710396443.0的中國專利公開了一種制冷劑泄露保護方法，其提出通過檢測室內溫度、室外溫度及室外機的電流與根據室內溫度和室外溫度在預設表中查到對應工況的特征指標電流來判斷制冷劑的防漏，但在直接膨脹式地源熱泵中，埋地換熱器從功能上講具有儲液器的功能，即使發生制冷劑泄漏，短期內工作電流也不會發生變化，所以這種檢漏方法并不適用。申請號為CN201520856226.1的中國專利公開了一種具有制冷劑泄漏安全報警裝置的空調系統，其提出通過設置檢測儀進行實時監測來進行檢漏，但對于直接膨脹式地源熱泵而言，埋地換熱器無法設置檢測儀，這種方法同樣不適用。申請號為CN201610932263.5的中國專利公開了一種空調器冷媒泄露檢測的方法及其控制裝置，其提出在空調系統各部件均設置流量計來檢測制冷劑是否泄露，但對于直接膨脹式地源熱泵制冷劑在埋地換熱器發生相變，流量計無法準確計量，同時需要大量的流量計，這種方法同樣不適用。

在上述情況下，直接膨脹式地源熱泵中沖注了大量的制冷劑，同時埋地換熱器存在腐蝕的隱患，制冷劑的泄漏對機組的穩定性及安全性造成影響。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種直接膨脹式地源泵制冷劑防漏裝置，該裝置不僅能夠準確檢測到制冷劑的泄漏，還能進一步滿足在泄露初始階段，將系統中大量的制冷劑回收至系統內，減少對環境的影響，同時確保熱泵系統壓縮機的安全運行。

本發明是這樣實現上述技術問題之一的：

一種直接膨脹式地源泵制冷劑防漏裝置，包括地上換熱器、節流閥、壓縮機、四通換向閥、埋地換熱器、低壓儲液器、電加熱器、第一流量計、第二流量計、制冷劑泵、低壓儲氣器、氣液分離器、溫度傳感器以及控制器；

所述地上換熱器通過節流閥連接至低壓儲液器，所述低壓儲液器的兩個出口分別通過第一換熱管和第一檢測管與埋地換熱器的一端連通，所述第一換熱管上依次設置有第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一檢測管上依次設置有第三電磁閥、電加熱器、第一流量計以及第四電磁閥，所述第三電磁閥靠近低壓儲液器一端；