一種熱泵空調系統的製作方法
2023-10-10 02:37:39
專利名稱：一種熱泵空調系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及暖通空調領域，具體涉及一種熱泵空調系統。
背景技術：
空調丄程中，室內溫度和溼度是影響熱舒適性的兩個重要參數，需要控制。 目前的空調工程中主要採用冷卻的方法降溫、除溼。獨立新風系統是近年來一
項發展很快的暖通空調新技術。由於舒適件，:調中，顯熱通常佔負荷的主要部 份，而潛熱(溼負荷)佔少數。通過將熱溼負荷分別處理，制冷機工作時蒸發 溫度可以提高，從而效率得以提高，而溼負荷則可由處理至低含溼量的新風承 擔，消除室內餘溼的同時，也保證了房屋的通風換氣，提高了室內空氣品質。
熱泵是一種逆循環工作的熱機，它可以較少的高品位能源輸入從低溫環境 吸熱而向高溫環境放出數倍於輸入能量的熱量。其低溫環境可以是空氣、土壤、 水等。熱泵可作為冷卻或加熱設備，用於如房屋供暖、空調，以及物料的乾燥、 加熱或冷卻等。近年來隨著我國經濟社會的迅速發展，居民生活水準不斷提高， 對居住環境舒適性的要求也隨之不斷提高，因而具有空調、供熱等功能的熱泵， 特別是空氣源熱泵，以其廉價方便的特點獲得了廣泛的應用，並且預計隨著經 濟社會的發展，其生產和應用還將持續擴大。但熱力學原理決定了熱泵工作時 其性能要受冷熱源溫度影響，空氣源熱泵以外界環境空氣為其冷熱源，其性能 不僅受外界環境溫度影響，還與其向室內末端輸出的冷熱源的溫度水平有關，
並且環境溫度的影響與供熱、空調負荷變化趨勢相反冬季，氣溫降低，房屋
採暖負荷增大，但熱泵制熱能力則隨氣溫下降而下降，性能變差，氣溫降到一
定程度時，常規的空氣源熱泵甚至不能正常工作；夏季，氣溫升高，空調負荷
增大，但熱泵製冷能力則隨氣溫升高而下降，性能也變差。
此外，目前的熱泵技術，室內使用側主要採用對流換熱方式，夏季空調製 冷時，為維持和控制室內溫溼度，採用冷卻方式為室內降溫、除溼，使其處在 人體熱舒適區，這勢必要降低熱泵蒸發溫度，從而影響熱泵性能，而且冷卻除 溼產生的凝結水還帶來室內空氣品質問題，影響人們的健康；冬季制熱時，滿 足人體熱舒適感要求的送風溫度不能太低，從而要求熱泵要維持較高的冷凝溫 度和壓力，這也會降低其制熱性能。進一步改善和提高熱泵性能，除繼續深入 進行前述研究外，有必要尋找新的技術方向。
發明內容
本發明所要就解決的技術問題就是提供一種熱泵空調系統，其可以較大的 提高熱泵的製冷和制熱性能，提高室內空氣處理的質量，節省能源，更加經濟 環保。
為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案 一種熱泵空調系統， 包括壓縮機、蒸發系統、冷凝器、四通換向閥，所述壓縮機回氣口與四通換向 閥間設有氣液分離器，所述冷凝器及蒸發系統分別通過四通換向閥與壓縮機的 出氣口聯通，冷凝器與蒸發系統間通過製冷、制熱交換管路聯通，其特徵在於 所述蒸發系統包括相互串接的高溫蒸發器和低溫蒸發器，高溫蒸發器入口端連 接製冷、制熱交換管路，所述高溫蒸發器和低溫蒸發器之間設有氣液分離器一， 氣液分離器一與低溫蒸發器之間設有製冷節流閥二，製冷節流閥二上並聯有一 制熱單向閥，所述氣液分離器一出氣口連接有噴射器，噴射器的吸入口與低溫 蒸發器製冷出口端連接，噴射器的出口與氣液分離器通過四通換向閥連通。
優選的，所述製冷、制熱交換管路包括橋接的製冷支路一和制熱支路一以 及連接在製冷、制熱交換管路上的貯液器和乾燥過濾器，所述製冷支路一包括 相互串接的製冷單向閥及製冷節流閥一，所述制熱支路一包括相互串接的制熱 單向閥及制熱節流閥。
優選的，所述蒸發系統為為並聯設置的若干組。
改進的，所述每組蒸發系統上分別設置獨立的製冷節流閥一，製冷節流閥 一上並聯有制熱單向閥，這樣更優於對每組蒸發系統的獨立控制。
本發明採用上述技術方案，將蒸發系統設置為高溫蒸發器和低溫蒸發器， 並在低溫蒸發器兩端並聯一噴射器，將一部分高溫蒸發器產生的製冷劑蒸汽作 為工作氣體引射、加壓低溫蒸發器產生的製冷劑蒸汽進行深度的節流處理，這
樣就實現高溫蒸發器提供高溫冷源，處理空調顯熱負荷，即降溫，低溫蒸發器 處理潛熱負荷，即除溼，從而較大的提高熱泵的製冷性能，提高室內空氣處理 的質量，節省能源，更加經濟環保。
下面結合附圖對本發明作進一步說明 圖1為本發明熱泵空調系統實施例一結構示意圖； 圖2為圖為本發明熱泵空調系統實施例二結構示意圖； 圖3為圖為本發明熱泵空調系統實施例三結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發明一種熱泵空調系統實施例一，包括壓縮機l、蒸發系 統、冷凝器4、四通換向閥2，壓縮機1回氣口與四通換向閥2間設有氣液分離 器3，所述冷凝器及蒸發系統分別通過四通換向閥與壓縮機的出氣口聯通，冷凝 器與蒸發系統間通過製冷、制熱交換管路01聯通，所述蒸發系統包括相互串接 的高溫蒸發器91和低溫蒸發器92，高溫蒸發器入口端連接製冷、制熱交換管路， 所述高溫蒸發器和低溫蒸發器之間設有氣液分離器一 10，氣液分離器一與低溫蒸發器之間設有製冷節流閥二 63，製冷節流閥二 63上並聯有一與其流向相反的 制熱單向閥52，所述氣液分離器一 10出氣口連接有噴射器11，噴射器11的吸 入口與低溫蒸發器92製冷出口端連接，噴射器ll的出口與氣液分離器3通過 四通換向閥2連通。所述製冷、制熱交換管路01包括橋接的製冷支路一和制熱 支路一以及連接在製冷、制熱交換管路上的貯液器7和乾燥過濾器8，製冷支路 一和制熱支路一流向逆向設置，所述製冷支路一包括相互串接的製冷單向閥51 及製冷節流闊一 61，制熱支路一包括相互串接的制熱單向閥52及制熱節流閥 62。
如圖2，為本發明熱泵空調系統實施例二結構示意圖，其是在實施例一的基 礎上，將所述蒸發系統設置為並聯設置的兩組，每組蒸發系統上分別設置獨立 的製冷節流閥一 61，製冷節流閥一 61上並聯有與其流向相反的制熱單向閥52， 這樣更優於對每組蒸發系統的獨立控制。
如圖3，為本發明熱泵空調系統實施例三結構示意圖，在實施例一的基礎上， 將所述蒸發系統設置為並聯設置的三組，每組蒸發系統上分別設置獨立的製冷 節流閥一 61，製冷節流閥一 61上並聯有與其流向相反的制熱單向閥52。
如圖2，在製冷工況下，製冷劑從壓縮機l排出後，經四通換向閥2進入冷 凝器4冷凝成液體後，經製冷單向閥51進入貯液器7、乾燥過濾器8、製冷單 向閥51，再經製冷節流閥一61節流後，進入高溫蒸發器91蒸發吸熱、製冷， 成為汽液混合物後進入汽液分離器一 10，汽液混合物在此分離成兩相，氣體進 入作為噴射器ll的工作蒸汽進入噴射器，引射來自低溫蒸發器92的製冷劑； 汽液分離器一中的製冷液體經製冷節流閥二 63節流後進入低溫蒸發器92吸熱 蒸發，變為氣態後被噴射器ll引射進入噴射器，與工作蒸氣混合、升壓後經四 通換向閥2進入汽液分離器3後再進入壓縮機1，完成一個製冷循環。熱泵制熱
運行時，製冷劑從壓縮機l排出後，經四通換向閥2進入噴射器11、進入低溫
蒸發器92，冷凝放出部份熱量後，經制熱單向閥52，汽液分離器一10進入高 溫蒸發器91，製冷劑在高溫蒸發器中冷凝成液體後，經制熱單向閥52進入貝i液 器7、乾燥過濾器8、制熱單向閥52，再經制熱節流閥62節流後進入冷凝器吸 熱、蒸發，成為汽體後經四通換向閥2進入汽液分離器3後再進入壓縮機1，完 成制熱循環，圖中箭頭所示為流向示意。
上述高溫蒸發器和低溫蒸發器可以是各種類型的換熱器，用來加熱或冷卻 水、空氣等載冷劑。
權利要求
1、一種熱泵空調系統，包括壓縮機、蒸發系統、冷凝器、四通換向閥，所述壓縮機回氣口與四通換向閥間設有氣液分離器，所述冷凝器及蒸發系統分別通過四通換向閥與壓縮機的出氣口聯通，冷凝器與蒸發系統間通過製冷、制熱交換管路聯通，其特徵在於所述蒸發系統包括相互串接的高溫蒸發器和低溫蒸發器，高溫蒸發器入口端連接製冷、制熱交換管路，所述高溫蒸發器和低溫蒸發器之間設有氣液分離器一，氣液分離器一與低溫蒸發器之間設有製冷節流閥二，製冷節流閥二上並聯有一制熱單向閥，所述氣液分離器一出氣口連接有噴射器，噴射器的吸入口與低溫蒸發器製冷出口端連接，噴射器的出口與氣液分離器通過四通換向閥連通。
2、 根據權利要求1所述的熱泵空調系統，其特徵在於所述製冷、制熱交換管 路包括橋接的製冷支路一和制熱支路一，所述製冷支路一包括相互串接的製冷 單向閥及製冷節流閥一，所述制熱支路一包括相互串接的制熱單向閥及制熱節 流閥。
3、 根據權利要求2所述的熱泵空調系統，其特徵在於所述製冷、制熱交換管 路上設置有貯液器和乾燥過濾器。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的熱泵空調系統，其特徵在於所述蒸發系統 為為並聯設置的若干組。
5、 根據權利要求4所述的熱泵空調系統，其特徵在於所述每組蒸發系統上分 別設置獨立的製冷節流閥一，製冷節流閥一上並聯有制熱單向閥。
全文摘要
本發明公開了一種熱泵空調系統，包括壓縮機、蒸發系統、冷凝器、四通換向閥、氣液分離器，冷凝器與蒸發系統間通過製冷、制熱交換管路聯通，所述蒸發系統包括相互串接的高溫蒸發器和低溫蒸發器，高溫蒸發器入口端連接製冷、制熱交換管路，所述高溫蒸發器和低溫蒸發器之間設有氣液分離器一，氣液分離器一與低溫蒸發器之間設有製冷節流閥二，製冷節流閥二上並聯有制熱單向閥，所述氣液分離器一出氣口連接有噴射器，噴射器的吸入口與低溫蒸發器製冷出口端連接，噴射器的出口與氣液分離器通過四通換向閥連通。本發明可以較大的提高熱泵的製冷性能，提高室內空氣處理的質量，節省能源，更加經濟環保。
文檔編號F25B30/00GK101392969SQ200810121920
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者張光玉, 李建軍, 陳光明 申請人:浙江理工大學