變頻式水環熱泵空調機組的製作方法

2023-09-25 18:47:55

專利名稱：變頻式水環熱泵空調機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種製冷技術領域的裝置，特別是一種變頻式水環熱泵空調機組。
背景技術：
在當前的社會生活中，空調機組亦成為必不可少的電器之一。現有的空調機組多採用風冷的方式，其製冷循環的效率較低，而水環熱泵採用了水冷的方式，可以降低冷凝壓力，從而提高製冷效率。
經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號CN01109633.0，公開號CN1374482，該專利提出了「一種適用於寒冷地區的熱泵空調機組」，它包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥及蒸發器並成封閉的工作循環迴路，系統採用的是渦旋式壓縮機。但是，對於定頻壓縮機而言，在部分負荷情況下，其實需要的冷量小於全負荷時的冷量，即並不需要壓縮機全負荷運轉，因此採用固定容量壓縮機的方式在部分負荷下實際上是一種能量的浪費。
因此，利用水環熱泵提高機組的效率，同時，利用可變頻的壓縮機滿足部分負荷時的需求以最大程度的節能，就可以克服當前空調機組的以上缺點，是一個較好的節能方法。

發明內容
為克服已有技術的不足和缺陷，本發明提出了一種變頻式水環熱泵空調機組，使其利用水環熱泵提高機組效率，並利用變頻改變製冷劑流量，以達到節能的目的。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明變頻式水環熱泵空調機組包括定頻壓縮機、變頻壓縮機、油分離器、水冷冷凝器、貯液器、熱力膨脹閥、製冷劑供液管、閥門、蒸發器、製冷劑回液管、冷卻塔、冷卻水供水管、冷卻水供水閥、冷卻水回水管、水泵、冷卻水回水閥。
定頻壓縮機與變頻壓縮機並聯連接，並聯後的出口與油分離器的進口連接，油分離器的出口與水冷冷凝器的進口連接，水冷冷凝器的出口與貯液器的進口連接，貯液器的出口與熱力膨脹閥的進口連接，熱力膨脹閥的出口與製冷劑供液管的進口連接，製冷劑供液管的出口經過調節閥後分別與用戶側各蒸發器的進口連接，各蒸發器的出口並聯後與製冷劑回液管的進口連接，製冷劑回液管的出口與定頻壓縮機和變頻壓縮機的並聯進口連接。
冷卻塔的出口與冷卻水供水管的進口連接，冷卻水供水管的出口與冷卻水供水閥的進口連接，冷卻水供水閥的出口與水冷冷凝器的另一進口連接，水冷冷凝器的另一出口與冷卻水回水管的進口連接，冷卻水回水管的出口與水泵的進口連接，水泵的出口與冷卻水回水閥的進口連接，冷卻水回水閥的出口與冷卻塔的進口連接。
採用的壓縮機有兩臺定頻(5匹)機和變頻(0～5匹)機各一臺。假定用戶側的最大負荷為Q0，當用戶側的實際負荷Q在
區間時，僅僅啟動變頻壓縮機，定頻壓縮機不啟動；當用戶側的實際負荷Q在[Q0/2，Q0]區間時，兩臺壓縮機均啟動。
製冷劑的流程為完成用戶側需要後的氣態製冷劑被壓縮機重新吸入並壓縮為高溫高壓的氣體，經油分離器後，高溫高壓製冷劑進入水冷冷凝器後被管外的冷卻水冷卻，通過貯液器後，最後經過熱力膨脹閥的節流作用後，送入蒸發器以完成用戶側的需要。
冷卻水的流程為在冷卻塔與空氣完成換熱並降溫後的冷卻水，經過冷卻水供水閥的調節後進入水冷冷凝器，與高溫高壓的氣態製冷劑換熱吸收其熱量後離開冷凝器，最後通過水泵的輸送和冷卻水回水閥的調節，把高溫冷卻水回水送回冷卻塔重新進行冷卻。
變頻式水環熱泵空調機組與常規空調機組相比，其採用了水環熱泵，採用水冷的方式直接降低了製冷劑的冷凝壓力，能夠提高製冷循環的效率。另一方面，採用了兩臺壓縮機即定頻壓縮機輔助變頻壓縮機的方法，能夠根據用戶側負荷的變化而改變壓縮機的工作檯數，從而達到節能的目的。因此，結合這兩個方面的特點，變頻式水環熱泵空調機組的節能效果是明顯的。


圖1是本發明變頻式水環熱泵空調機組的結構示意圖。
圖中，1-定頻壓縮機，2-變頻壓縮機，3-油分離器，4-水冷冷凝器，5-貯液器，6-熱力膨脹閥，7-製冷劑供液管，8-閥門，9-蒸發器，10-閥門，11-蒸發器，12-閥門，13-蒸發器，14-製冷劑回液管，15-冷卻塔，16-冷卻水供水管，17-冷卻水供水閥，18-冷卻水回水管，19-水泵，20-冷卻水回水閥。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括定頻壓縮機1，變頻壓縮機2，油分離器3，水冷冷凝器4，貯液器5，熱力膨脹閥6，製冷劑供液管7，閥門8、10、12，蒸發器9、11、13，製冷劑回液管14，冷卻塔15，冷卻水供水管16，冷卻水供水閥17，冷卻水回水管18，水泵19，冷卻水回水閥20。
定頻壓縮機1與變頻壓縮機2並聯連接，並聯後的出口與油分離器3的進口連接，油分離器3的出口與水冷冷凝器4的進口連接，水冷冷凝器4的出口與貯液器5的進口連接，貯液器5的出口與熱力膨脹閥6的進口連接，熱力膨脹閥6的出口與製冷劑供液管7的進口連接，製冷劑供液管7的出口分別與閥門8、10和12的進口連接，閥門8、10和12的出口分別與蒸發器9、11和13的進口連接，蒸發器9、11和13的出口與製冷劑回液管14的進口連接，製冷劑回液管14的出口與定頻壓縮機1和變頻壓縮機2的並聯進口連接。
冷卻塔15的出口與冷卻水供水管16的進口連接，冷卻水供水管16的出口與冷卻水供水閥17的進口連接，冷卻水供水閥17的出口與水冷冷凝器4的另一進口連接，水冷冷凝器4的另一出口與冷卻水回水管18的進口連接，冷卻水回水管18的出口與水泵19的進口連接，水泵19的出口與冷卻水回水閥20的進口連接，冷卻水回水閥20的出口與冷卻塔15的進口連接。
製冷劑的流程為完成用戶側需要後的氣態製冷劑被壓縮機1和2重新吸入並壓縮為高溫高壓的氣體，經油分離器3的作用後，高溫高壓製冷劑進入水冷冷凝器4後被管外的冷卻水冷卻，經過貯液器5後，並經過熱力膨脹閥6的節流作用後，送入蒸發器7、9和11以完成用戶側的需要。完成用戶側需要後的製冷劑最後回到壓縮機1和2進行下一個循環。
冷卻水的流程為在冷卻塔15與空氣完成換熱並降溫後的冷卻水，經冷卻水供水閥17的調節後進入冷凝器4，與高溫高壓的氣態製冷劑換熱吸收其熱量後離開冷凝器4，最後通過水泵19的輸送和冷卻水回水閥20的調節，把高溫冷卻水回水送回冷卻塔15重新進行冷卻。
權利要求
1.一種變頻式水環熱泵空調機組，包括定頻壓縮機(1)、變頻壓縮機(2)、油分離器(3)、水冷冷凝器(4)、貯液器(5)、熱力膨脹閥(6)、製冷劑供液管(7)、閥門(8、10、12)、蒸發器(9、11、13)、製冷劑回液管(14)、冷卻塔(15)、冷卻水供水管(16)、冷卻水供水閥(17)、冷卻水回水管(18)、水泵(19)和冷卻水回水閥(20)，其特徵在於，定頻壓縮機(1)與變頻壓縮機(2)並聯連接後的出口與油分離器(3)的進口連接，油分離器(3)的出口與水冷冷凝器(4)的進口連接，水冷冷凝器(4)的出口與貯液器(5)的進口連接，貯液器(5)的出口與熱力膨脹閥(6)的進口連接，熱力膨脹閥(6)的出口與製冷劑供液管(7)的進口連接，製冷劑供液管(7)的出口分別與閥門(8、10、12)的進口連接，閥門(8、10、12)的出口分別與蒸發器(9、11、13)的進口連接，蒸發器(9、11、13)的出口與製冷劑回液管(14)的進口連接，冷卻塔(15)、冷卻水供水管(16)、冷卻水供水閥(17)順次連接，冷卻水供水閥(17)的出口與水冷冷凝器(4)的另一進口連接，水冷冷凝器(4)的另一出口與冷卻水回水管(18)的進口連接，冷卻水回水管(18)、水泵(19)和冷卻水回水閥(20)順次連接。
2.根據權利要求1所述的變頻式水環熱泵空調機組，其特徵是，製冷劑回液管(14)的出口與定頻壓縮機(1)和變頻壓縮機(2)的並聯進口連接。
3.根據權利要求1所述的變頻式水環熱泵空調機組，其特徵是，冷卻塔(15)的出口與冷卻水供水管(16)的進口連接，冷卻水供水管(16)的出口與冷卻水供水閥(17)的進口連接。
4.根據權利要求1所述的變頻式水環熱泵空調機組，其特徵是，冷卻水回水管(18)的出口與水泵(19)的進口連接，水泵(19)的出口與冷卻水回水閥(20)的進口連接，冷卻水回水閥(20)的出口與冷卻塔(15)的進口連接。
全文摘要
一種製冷技術領域的變頻式水環熱泵空調機組，包括定頻壓縮機、變頻壓縮機、油分離器、水冷冷凝器、貯液器、熱力膨脹閥、製冷劑供液管、閥門、蒸發器、製冷劑回液管、冷卻塔、冷卻水供水管、冷卻水供水閥、冷卻水回水管、水泵、冷卻水回水閥。根據用戶側的實際負荷情況選擇壓縮機的啟動臺數，完成用戶側需要後的氣態製冷劑被壓縮機重新吸入並壓縮為高溫高壓的氣體，高溫高壓製冷劑進入水冷冷凝器後被管外的冷卻水冷卻，並經過熱力膨脹閥的節流作用後，送入蒸發器以完成用戶側的需要。本發明採用了水環熱泵能夠提高製冷循環的效率；採用了兩臺壓縮機，能夠根據用戶側負荷的變化而改變壓縮機的工作檯數從而節能。
文檔編號F25B5/00GK1851354SQ200610026848
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月25日 優先權日2006年5月25日
發明者晉欣橋, 潘建臣, 杜志敏 申請人:上海交通大學