熱泵調溫系統、熱泵型飛機地面空調機組的製作方法
2023-05-26 00:44:51 2

本實用新型涉及空調技術領域,尤其涉及的是一種熱泵調溫系統、熱泵型飛機地面空調機組。
背景技術:
飛機地面空調機組是指為停靠在地面的飛機提供經過過濾、加壓、除溼以及降溼(或加熱)的新鮮空氣的空調設備。
在飛機地面空調機組出現以前,飛機通常採用其自配的空調系統進行機艙制熱,該種制熱方式不僅需要消耗大量昂貴的航空燃油,且由於長期使用會縮短飛機空調系統的壽命,增加飛機的運行及維護成本。
飛機地面空調機組的使用可以減少飛機的APU的使用,減少昂貴的航空燃油的消耗,延長飛機空調系統的使用壽命,減少大氣汙染,實現節能減排。大力發展飛機地面空調機,是構建能源節約型社會的重大舉措。
但現有技術中的飛機地面空調機組在制熱時,通常僅採用電加熱器制熱,該種制熱方式解決了飛機使用自配空調系統使用壽命縮短、飛機運行及維護成本高的問題,但由於其本身能效比僅為0.95至0.98,故目前的飛機地面空調機組仍然存在大量的能源浪費,機組整機運行效率低、能耗大的問題,不符合目前國家倡導的「節能減排」政策及建設能源節約型、環境友好型社會的要求。
因此,現有技術還有待於改進和發展。
技術實現要素:
鑑於上述現有技術的不足,本實用新型的目的在於提供一種熱泵調溫系統、熱泵型飛機地面空調機組,該熱泵調溫系統可採用熱泵調溫方式,利用逆卡諾循環,通過少量高品位電能輸入,將大氣中的低品位熱能轉移至使用側空氣中,大幅度提升能效比,系統本身能效比可高達3.0~3.5之間,能耗降至電加熱能耗的14%~16%,節約大量能源。
本實用新型的技術方案如下:
一種熱泵調溫系統,其中,所述熱泵調溫系統包括:
用於制熱時、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出,以及用於製冷時、其將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出的第一壓縮機;
與所述第一壓縮機連接,用於制熱時、通過第一接口將所述第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出,以及用於製冷時、其通過第一接口將所述第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第二接口排出的四通換向閥;
與所述四通換向閥第四接口及第一熱力膨脹閥連接,用於制熱時、接收所述四通換向閥通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體,以及用於製冷時、利用來自於所述第一熱力膨脹閥的低溫低壓製冷劑液體、蒸發吸收使用側空氣的熱量、降低使用空氣溫度達到製冷目的的同時、將低溫低壓製冷液液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽的第一使用側換熱器;
與所述第一使用側換熱器及第一冷熱源側換熱器連接,用於制熱時、將所述第一使用側換熱器所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質,以及用於製冷時、接收所述第一冷熱源側換熱器所形成高壓製冷劑液體、並對其進行水分吸收、雜質過濾的乾燥過濾器;
與所述乾燥過濾器連接,用於制熱時、將所述乾燥過濾器乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體,以及用於製冷時、其將經過所述乾燥過濾器的高壓製冷劑液體進行節流降壓、以形成低溫低壓製冷劑液體的第一熱力膨脹閥;
與所述第一熱力膨脹閥及四通換向閥連接,用於制熱時、通過將所述第一熱力膨脹閥所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣,以及用於製冷時、接收所述四通換向閥所排出的高溫高壓製冷劑氣體後、向冷源側空氣釋放熱量、冷卻成高壓製冷劑液體的第一冷熱源側換熱器;
與所述第一壓縮機吸氣口連接、且通過所述四通換向閥與所述第一冷熱源側換熱器及第一使用側換熱器連接,用於制熱時、將通過所述四通換向閥第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機吸氣口輸送至所述第一壓縮機,以及用於製冷時、將所述四通換向閥通過第四接口接收、第三接口排出的低溫低壓製冷劑蒸氣、去除殘留製冷劑液體後,通過所述第一壓縮機的吸氣口輸送至所述第一壓縮機的第一氣液分離器。
優選地,所述的熱泵調溫系統,其中,所述熱泵調溫系統還包括:
設置於所述第一使用側換熱器及乾燥過濾器之間,用於在制熱時打開、以使高壓製冷劑液體、由所述第一使用側換熱器輸送至所述乾燥過濾器的制熱單向閥。
優選地,所述的熱泵調溫系統,其中,所述熱泵調溫系統還包括:
設置於所述第一冷熱源側換熱器及乾燥過濾器之間,用於在製冷時打開、以使高壓製冷劑液體、由所述第一冷熱源側換熱器輸送至所述乾燥過濾器的製冷單向閥。
一種包括如上任意一項所述熱泵調溫系統的熱泵型飛機地面空調機組,其中,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括:機組框架,所述熱泵調溫系統設置有兩個,兩個所述熱泵調溫系統對稱設置於所述機組框架內。
優選地,所述的熱泵型飛機地面空調機組,其中,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括兩個除霜製冷系統,所述除霜製冷系統包括:
用於製冷時、由設置於其的排氣口輸出高溫高壓製冷劑氣體的第二壓縮機;
與所述第二壓縮機連接,用於製冷時、將所述第二壓縮機所輸出高溫高壓製冷劑氣體冷卻為高壓製冷劑液體的第二冷熱源側換熱器;
與所述第二冷熱源側換熱器連接,用於製冷時、將在所述第二冷熱源側換熱器形成的高壓製冷劑液體、吸收水分過濾雜質的第二乾燥過濾器;
與所述第二乾燥過濾器連接,用於製冷時、將經所述第二乾燥過濾器處理後的高壓製冷劑液體、節流降壓形成低溫低壓製冷劑液體後進行分兩路輸出的第二膨脹閥;
與所述第二膨脹閥連接,用於製冷時、通過由所述第二膨脹閥分兩路輸出的低溫低壓製冷劑液體中的其中一路、蒸發吸收使用側空氣中的熱量以達到製冷目的、同時使得低溫低壓製冷劑液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽的前級使用側換熱器;
與所述第二膨脹閥連接,用於製冷時、通過由所述第二膨脹閥分兩路輸出的低溫低壓製冷劑液體中的另外一路、蒸發吸收使用側空氣中的熱量以達到製冷目的、同時使得低溫低壓製冷劑液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽的後級使用側換熱器;
與所述前級使用側換熱器及後級使用側換熱器連接,用於製冷時、將所述前級使用側換熱器及後級使用側換熱器所形成低溫低壓製冷劑蒸汽、進行殘留製冷劑液體去除後通過所述壓縮機吸氣口輸送至所述壓縮機的第二氣液分離器。
優選地,所述的熱泵型飛機地面空調機組,其中,所述第二壓縮機用於除霜時、通過排氣管將製冷劑過熱蒸汽排出至所述第二膨脹閥後側、以使其進入結霜的第二蒸發器;
所述除霜製冷系統還包括:
與所述第二壓縮機連接,用於打開後使所述第二壓縮機通過排氣管、排出製冷劑過熱蒸汽的旁通電磁閥。
優選地,所述的熱泵型飛機地面空調機組,其中,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括送風系統,所述送風系統包括:
設置於所述機組框架內,用於對進入第一風道的空氣進行過濾、以形成潔淨空氣的空氣過濾器;
設置有兩個所述第一使用側換熱器及前級使用側換熱器,用於為所形成潔淨空氣的流動導向、並在所述潔淨空氣製冷使用時、使其先後經所述第一使用側換熱器及前級使用側換熱器冷卻的第一風道;
設置於所述第一風道內、且與所述前級使用側換熱器連接,用於將經所述前級使用側換熱器冷卻調溫的潔淨空氣、進行壓縮後升溫升壓以形成高靜壓空氣的高壓鼓風機;
設置有兩個所述後級使用側換熱器,用於為所述高壓鼓風機所形成高靜壓空氣的流動導向、並使其經所述後級使用側換熱器冷卻調溫形成低溫空氣的第二風道;
設置於所述第二風道內、且與所述後級使用側換熱器連接,用於將所述後級使用側換熱器所形成低溫空氣、通過送風軟管輸送至飛機機艙的送風口。
優選地,所述的熱泵型飛機地面空調機組,其中,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括:
設置於所述第一風道內,用於對所形成潔淨空氣進行調溫的輔助加熱器。
一種通過如上任意一項所述熱泵調溫系統實現的調溫控制方法,其中,所述調溫控制方法包括制熱方法及製冷方法,其中所述制熱方法包括:
步驟A:用於制熱時的第一壓縮機、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出;
步驟B:用於制熱時的四通換向閥、通過第一接口將所述第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出;
步驟C:用於制熱時的第一使用側換熱器、接收所述四通換向閥通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體;
步驟D:用於制熱時的乾燥過濾器、將所述第一使用側換熱器所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質;
步驟E:用於制熱時的第一熱力膨脹閥、將所述乾燥過濾器乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體;
步驟F:用於制熱時的第一冷熱源側換熱器、通過將所述第一熱力膨脹閥所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣;
步驟G:用於制熱時的第一氣液分離器、將通過所述四通換向閥第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機吸氣口輸送至所述第一壓縮機。
優選地,所述的調溫控制方法,其中,所述製冷方法包括:
步驟A11:用於製冷時的第一壓縮機、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出;
步驟B11:用於製冷時的四通換向閥、通過第一接口將第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第二接口排出;
步驟C11:用於製冷時的第一冷熱源側換熱器、接收四通換向閥所排出的高溫高壓製冷劑氣體後、向冷源側空氣釋放熱量、冷卻成高壓製冷劑液體;
步驟D11:用於製冷時的乾燥過濾器、接收第一冷熱源側換熱器所形成高壓製冷劑液體、並對其進行水分吸收、雜質過濾;
步驟E11:用於製冷時的第一熱力膨脹閥、將經過乾燥過濾器的高壓製冷劑液體進行節流降壓、以形成低溫低壓製冷劑液體;
步驟F11:用於製冷時的第一使用側換熱器、利用來自於第一熱力膨脹閥的低溫低壓製冷劑液體、蒸發吸收使用側空氣的熱量、降低使用空氣溫度達到製冷目的的同時、將低溫低壓製冷液液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽;
步驟G11:用於製冷時的第一氣液分離器、將四通換向閥通過第四接口接收、第三接口排出的低溫低壓製冷劑蒸氣、去除殘留製冷劑液體後,通過第一壓縮機的吸氣口輸送至第一壓縮機。
本實用新型所提供的熱泵型飛機地面空調機組,由於採用了依次設置的用於制熱時、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出的第一壓縮機;與所述第一壓縮機連接,用於制熱時、通過第一接口將所述第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出的四通換向閥;與所述四通換向閥第四接口連接,用於制熱時、接收所述四通換向閥通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體的第一使用側換熱器;與所述第一使用側換熱器連接,用於制熱時、將所述第一使用側換熱器所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質的乾燥過濾器;與所述乾燥過濾器連接,用於制熱時、將所述乾燥過濾器乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體的第一熱力膨脹閥;與所述第一熱力膨脹閥連接,用於制熱時、通過將所述第一熱力膨脹閥所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣的第一冷熱源側換熱器;與所述第一壓縮機吸氣口連接、且通過所述四通換向閥與所述第一冷熱源側換熱器連接,用於制熱時、將通過所述四通換向閥第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機吸氣口輸送至所述第一壓縮機的第一氣液分離器;該熱泵調溫系統在為飛機機艙進行制熱時可採用熱泵調溫方式,利用逆卡諾循環,通過少量高品位電能輸入,將大氣中的低品位熱能轉移至使用側空氣中,大幅度提升能效比,系統本身能效比可高達3.0~3.5之間,能耗降至電加熱能耗的14%~16%,節約大量能源。
附圖說明
圖1是本實用新型中熱泵型飛機地面空調機組較佳實施例的俯視圖。
圖2是本實用新型中圖1中局部A的放大圖。
圖3是本實用新型中圖1中局部B的放大圖。
圖4是本實用新型中熱泵型飛機地面空調機組較佳實施例的吊掛式安裝示意圖。
圖5是本實用新型中圖4中局部C的放大圖。
圖6是本實用新型中熱泵型飛機地面空調機組較佳實施例的座地式安裝示意圖。
圖7是本實用新型中圖6中局部D的放大圖。
圖8是本實用新型中熱泵型飛機地面空調機組較佳實施例的吊掛式結構示意圖。
圖9是本實用新型中熱泵型飛機地面空調機組較佳實施例的俯視圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種熱泵調溫系統、熱泵型飛機地面空調機組及調溫控制方法,為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖並舉實例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,並不用於限定本實用新型。
由於本實用新型中熱泵調溫系統屬於所述熱泵型飛機地面空調機組的一部分,且與其他裝置配合使用,為了詳細闡述其作用,在以下具體實施例中,結合其他裝置在所述熱泵型飛機地面空調機組中對其進行詳細介紹,不再單獨列取實施例,而所有這些介紹,而所有關於熱泵調溫系統技術方案的描述都應看做是對其技術方案的支持。
如圖1及圖2所示,本實用新型提供了一種熱泵型飛機地面空調機組,所述熱泵型地面空調機組包括:機組框架,以及兩個熱泵調溫系統,兩個所述熱泵調溫系統對稱設置於所述機組框架內。
由於兩個熱泵調溫系統結構相同,且對稱設置,因此以其中一熱泵調溫系統為例進行詳述,另一個不再進行贅述,其零部件構成及設置位置、方式等在參照詳述熱泵調溫系統的基礎上是充分公開了的。
所述熱泵調溫系統按照制熱時製冷劑流動方向敘述,其包括:依次循環設置的第一壓縮機110、四通換向閥120、第一使用側換熱器130、乾燥過濾器150、第一熱力膨脹閥160、第一冷熱源側換熱器170、四通換向閥120及第一氣液分離器180180;所述第一氣液分離器180與所述第一壓縮機110連接。
所述第一使用側換熱器130及乾燥過濾器150之間還可以包括:制熱單向閥141。
所述四通換向閥120的第一接口與所述第一壓縮機110的排氣口連接、其第二接口與所述冷熱源側換熱器連接、而其第三接口通過所述氣液分離器與所述第一壓縮機110吸氣口間接連接、其第四接口與所述第一使用側換熱器130連接。
即所述熱泵調溫系統按照制熱時、製冷劑流動方向為:所述第一壓縮機110排氣口、所述四通換向閥120第一接口(進)、所述四通換向閥120第四接口(出)、所述第一使用側換熱器130、所述制熱單向閥141、所述乾燥過濾器150、所述第一熱力膨脹閥160、所述第一冷熱源側換熱器170、所述四通換向閥120第二接口(進)、所述四通換向閥120第三接口(出)、所述第一氣液分離器180180,最後由所述第一壓縮機110吸氣口返回所述第一壓縮機110。
所述熱泵調溫系統按照製冷時、製冷劑流動方向敘述,包括:依次循環設置的第一壓縮機110、四通換向閥120、第一冷熱源側換熱器170、乾燥過濾器150、製冷熱力閥143、第一使用側換熱器130、四通換向閥120及氣液分離器。
所述第一冷熱源側換熱器170及乾燥過濾器150之間還可以包括:製冷單向閥142。
即所述熱泵調溫系統按照制熱時製冷劑流動方向為:所述第一壓縮機110排氣口、所述四通換向閥120第一接口(進)、所述四通換向閥120第二接口(出)、所述第一冷熱源側換熱器170、所述乾燥過濾器150、所述製冷單向閥142141、所述第一使用側換熱器130、所述四通換向閥120第四接口(進)、所述四通換向閥120第三接口(出)、所述第一氣液分離器180180,最後由所述第一壓縮機110吸氣口返回所述第一壓縮機110。
故,所述熱泵調溫系統優選可包括:第一壓縮機110、四通換向閥120、第一使用側換熱器130、乾燥過濾器150、制熱單向閥141、製冷單向閥142、製冷熱力閥143、第一熱力膨脹閥160、第一冷熱源側換熱器170、四通換向閥120及第一氣液分離器180180
所述熱泵調溫系統按照制熱及製冷時作用及連接方式分別具體包括:
制熱時:
用於制熱時、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出的第一壓縮機110;
與所述第一壓縮機110連接,用於制熱時、通過第一接口將所述第一壓縮機110所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出的四通換向閥120;
與所述四通換向閥120第四接口連接,用於制熱時、接收所述四通換向閥120通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體的第一使用側換熱器130;
與所述第一使用側換熱器130連接,用於制熱時、將所述第一使用側換熱器130所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質的乾燥過濾器150;
與所述乾燥過濾器150連接,用於制熱時、將所述乾燥過濾器150乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體的第一熱力膨脹閥160;
與所述第一熱力膨脹閥160連接,用於制熱時、通過將所述第一熱力膨脹閥160所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣的第一冷熱源側換熱器170;
與所述第一壓縮機110吸氣口連接、且通過所述四通換向閥120與所述第一冷熱源側換熱器170連接,用於制熱時、將通過所述四通換向閥120第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器170所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機110吸氣口輸送至所述第一壓縮機110的第一氣液分離器180。
以及製冷時:
所述第一壓縮機110用於製冷時、其將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出;
所述四通換向閥120用於製冷時、其通過第一接口將所述第一壓縮機110所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第二接口排出;
所述第一冷熱源側換熱器170還與所述四通換向閥120第二接口連接,其用於製冷時、接收所述四通換向閥120所排出的高溫高壓製冷劑氣體後、向冷源側空氣釋放熱量、冷卻成高壓製冷劑液體;
所述乾燥過濾器150還與所述第一冷熱源側換熱器170連接,其用於製冷時、接收所述第一冷熱源側換熱器170所形成高壓製冷劑液體、並對其進行水分吸收、雜質過濾;
所述第一熱力膨脹閥160用於製冷時、其將經過所述乾燥過濾器150的高壓製冷劑液體進行節流降壓、以形成低溫低壓製冷劑液體;
所述第一使用側換熱器130還與所述第一熱力膨脹閥160連接,其用於製冷時、利用來自於所述第一熱力膨脹閥160的低溫低壓製冷劑液體、蒸發吸收使用側空氣的熱量、降低使用空氣溫度達到製冷目的的同時、將低溫低壓製冷液液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽;
所述第一氣液分離器180還通過四通換向閥120與所述第一使用側換熱器130連接,其用於製冷時、將所述四通換向閥120通過第四接口接收、第三接口排出的低溫低壓製冷劑蒸氣、去除殘留製冷劑液體後,通過所述第一壓縮機110的吸氣口輸送至所述第一壓縮機110。
所述熱泵型飛機地面空調機組可吊裝於民用機場的登機廊橋下面,也可座地安裝於登機廊橋下面或周圍,可以製冷運行,也可以制熱運行,通過專用送風軟管送風,為停靠在機場的飛機提供經過處理的具有一定流量、潔淨度、適宜溫度和高靜壓的新鮮空氣。
本實用新型所提供的熱泵型飛機地面空調機組,由於採用了依次設置的用於制熱時、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出的第一壓縮機110;與所述第一壓縮機110連接,用於制熱時、通過第一接口將所述第一壓縮機110所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出的四通換向閥120;與所述四通換向閥120第四接口連接,用於制熱時、接收所述四通換向閥120通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體的第一使用側換熱器130;與所述第一使用側換熱器130連接,用於制熱時、將所述第一使用側換熱器130所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質的乾燥過濾器150;與所述乾燥過濾器150連接,用於制熱時、將所述乾燥過濾器150乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體的第一熱力膨脹閥160;與所述第一熱力膨脹閥160連接,用於制熱時、通過將所述第一熱力膨脹閥160所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣的第一冷熱源側換熱器170;與所述第一壓縮機110吸氣口連接、且通過所述四通換向閥120與所述第一冷熱源側換熱器170連接,用於制熱時、將通過所述四通換向閥120第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器170所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機110吸氣口輸送至所述第一壓縮機110的第一氣液分離器180;該熱泵調溫系統在為飛機機艙進行制熱時可採用熱泵調溫方式,利用逆卡諾循環,通過少量高品位電能輸入,將大氣中的低品位熱能轉移至使用側空氣中,大幅度提升能效比,系統本身能效比可高達3.0~3.5之間,能耗降至電加熱能耗的14%~16%,節約大量能源。
如圖4至圖7所示,進一步地,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括:機組框架,所述熱泵調溫系統設置有兩個,兩個所述熱泵調溫系統對稱設置於所述機組框架內。
所述機組框架包括:空調箱210、吊裝件220、三個軸流風機230、進風格柵240、固定件250。
如圖1及圖3所示,進一步地,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括兩個除霜製冷系統,所述除霜製冷系統包括:
用於製冷時、由設置於其的排氣口輸出高溫高壓製冷劑氣體的第二壓縮機310310;
與所述第二壓縮機310連接,用於製冷時、將所述第二壓縮機310所輸出高溫高壓製冷劑氣體冷卻為高壓製冷劑液體的第二冷熱源側換熱器320;
與所述第二冷熱源側換熱器320連接,用於製冷時、將在所述第二冷熱源側換熱器320形成的高壓製冷劑液體、吸收水分過濾雜質的第二乾燥過濾器330;
與所述第二乾燥過濾器330連接,用於製冷時、將經所述第二乾燥過濾器330處理後的高壓製冷劑液體、節流降壓形成低溫低壓製冷劑液體後進行分兩路輸出的第二膨脹閥341;
與所述第二膨脹閥341連接,用於製冷時、通過由所述第二膨脹閥341分兩路輸出的低溫低壓製冷劑液體中的其中一路、蒸發吸收使用側空氣中的熱量以達到製冷目的、同時使得低溫低壓製冷劑液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽的前級使用側換熱器350;
與所述第二膨脹閥341連接,用於製冷時、通過由所述第二膨脹閥341分兩路輸出的低溫低壓製冷劑液體中的另外一路、蒸發吸收使用側空氣中的熱量以達到製冷目的、同時使得低溫低壓製冷劑液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽的後級使用側換熱器360;
與所述前級使用側換熱器350及後級使用側換熱器360連接,用於製冷時、將所述前級使用側換熱器350及後級使用側換熱器360所形成低溫低壓製冷劑蒸汽、進行殘留製冷劑液體去除後通過所述壓縮機吸氣口輸送至所述壓縮機的第二氣液分離器370。
其還包括:逆止閥342以及壓力保護器380。
如圖8及圖9所示,進一步地,所述第二壓縮機310用於除霜時、通過排氣管將製冷劑過熱蒸汽排出至所述第二膨脹閥341後側、以使其進入結霜的第二蒸發器;
所述除霜製冷系統還包括:
與所述第二壓縮機310連接,用於打開後使所述第二壓縮機310通過排氣管、排出製冷劑過熱蒸汽的旁通電磁閥390。
進一步地,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括送風系統,所述送風系統包括:
設置於所述機組框架內,用於對進入第一風道420的空氣進行過濾、以形成潔淨空氣的空氣過濾器410;
設置有兩個所述第一使用側換熱器130及前級使用側換熱器350,用於為所形成潔淨空氣的流動導向、並在所述潔淨空氣製冷使用時、使其先後經所述第一使用側換熱器130及前級使用側換熱器350冷卻的第一風道420;
設置於所述第一風道420內、且與所述前級使用側換熱器350連接,用於將經所述前級使用側換熱器350冷卻調溫的潔淨空氣、進行壓縮後升溫升壓以形成高靜壓空氣的高壓鼓風機;所述高壓鼓風機設置有兩個,分別為第一高壓鼓風機431及第二高壓鼓風機432;
設置有兩個所述後級使用側換熱器360,用於為所述高壓鼓風機所形成高靜壓空氣的流動導向、並使其經所述後級使用側換熱器360冷卻調溫形成低溫空氣的第二風道440;
設置於所述第二風道440內、且與所述後級使用側換熱器360連接,用於將所述後級使用側換熱器360所形成低溫空氣、通過送風軟管輸送至飛機機艙的送風口。所述送風口設置有兩個,分別為第一送風口451及第二送風口452。
所述送風系統還包括:第一電動防火閥461及第二電動防火閥462,以及與所述送風口及飛機機艙連接的送風軟管。
進一步地,所述熱泵型飛機地面空調機組還包括:
設置於所述第一風道420內,用於對所形成潔淨空氣進行調溫的輔助加熱器。
本實用新型還提供了一種通過如上任意一項所述熱泵調溫系統實現的調溫控制方法,其中,所述調溫控制方法包括:
S100、用於制熱時的第一壓縮機、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出;
S200、用於制熱時的四通換向閥、通過第一接口將所述第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第四接口排出;
S300、用於制熱時的第一使用側換熱器、接收所述四通換向閥通過第四接口所排出的高溫高壓製冷劑氣體、並釋放熱量至使用側以達到制熱目的、同時將高溫高壓製冷劑氣體液化為高壓製冷劑液體;
S400、用於制熱時的乾燥過濾器、將所述第一使用側換熱器所液化高壓製冷劑液體、進行水分吸收並過濾雜質;
S500、用於制熱時的第一熱力膨脹閥、將所述乾燥過濾器乾燥過濾後的高壓製冷劑液體、進行節流降壓以形成低溫低壓製冷劑液體;
S600、用於制熱時的第一冷熱源側換熱器、通過將所述第一熱力膨脹閥所形成低溫低壓製冷劑液體、吸收空氣中熱量以形成低溫低壓製冷劑蒸氣;
S700、用於制熱時的第一氣液分離器、將通過所述四通換向閥第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷熱源側換熱器所形成的低溫低壓製冷劑蒸汽、去除其中殘留低溫低壓製冷劑液體後、通過所述第一壓縮機吸氣口輸送至所述第一壓縮機。
所述製冷方法包括:
S111、用於製冷時的第一壓縮機、將低溫低壓製冷劑蒸汽提升為高溫高壓製冷劑氣體、並通過設置於其的排氣口排出;
S211、用於製冷時的四通換向閥、通過第一接口將第一壓縮機所排出高溫高壓製冷劑氣體吸入、並通過第二接口排出;
S311、用於製冷時的第一冷熱源側換熱器、接收四通換向閥所排出的高溫高壓製冷劑氣體後、向冷源側空氣釋放熱量、冷卻成高壓製冷劑液體;
S411、用於製冷時的乾燥過濾器、接收第一冷熱源側換熱器所形成高壓製冷劑液體、並對其進行水分吸收、雜質過濾;
S511、用於製冷時的第一熱力膨脹閥、將經過乾燥過濾器的高壓製冷劑液體進行節流降壓、以形成低溫低壓製冷劑液體;
S611、用於製冷時的第一使用側換熱器、利用來自於第一熱力膨脹閥的低溫低壓製冷劑液體、蒸發吸收使用側空氣的熱量、降低使用空氣溫度達到製冷目的的同時、將低溫低壓製冷液液體蒸發為低溫低壓製冷劑蒸汽;
S711、用於製冷時的第一氣液分離器、將四通換向閥通過第四接口接收、第三接口排出的低溫低壓製冷劑蒸氣、去除殘留製冷劑液體後,通過第一壓縮機的吸氣口輸送至第一壓縮機。
應當理解的是,本實用新型的應用不限於上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。