一種儲能式熱泵空調系統的製作方法
2023-12-04 09:37:46
一種儲能式熱泵空調系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種儲能式熱泵空調系統，包括壓縮機、汽液分離器及四通換向閥，壓縮機的進氣口與汽液分離器的出口相連，壓縮機的排氣口與四通換向閥的進口相連，四通換向閥的一個接口與室外機換熱器的一端相連，四通換向閥的另一個接口與第一電磁閥和第二電磁閥的一端相連，第一電磁閥的另一端與空調換熱器的一端連接，空調換熱器的另一端與第二膨脹閥的出口、第六單向閥的入口連接，第二膨脹閥的入口、第六單向閥的出口與第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接。本發明利用夜間廉價的電力儲冷儲熱，提高熱泵製冷制熱性能，節約空調能耗費用，同時也解決了空氣源熱泵制熱時反向循環除霜帶來到問題。
【專利說明】一種儲能式熱泵空調系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱泵空調，尤其涉及儲能式熱泵空調系統。
【背景技術】
[0002]空氣源熱泵、水/地源熱泵已廣泛用於建築物的供熱空調。很多建築物如商場、辦公寫字樓、學校、體育館、影劇院等，其空調、供熱系統僅在部分時間段運行，夜間基本不用。而夜間電網用電負荷常處於低谷，電價較白天用電高峰期便宜，利用夜間低谷電製冷制熱並儲存起來供白天使用，不但可以降低建築物白天空調供熱用電負荷，從而降低能耗費用，而且系統裝機容量、配電容量也可以降低。此外，空氣源熱泵在冬季制熱時經常需要除霜，不僅影響供熱效果，也給熱泵的穩定運行帶來困難，需要研究解決。
【發明內容】
[0003]本發明為了使空氣源、水/地源熱泵能夠利用夜間低谷電儲能，同時克服空氣源熱泵制熱時反向循環除霜帶來到問題，提供了一種儲能式熱泵空調系統。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:一種儲能式熱泵空調系統，包括壓縮機、汽液分離器及四通換向閥，壓縮機的進氣口與汽液分離器的出口相連，壓縮機的排氣口與四通換向閥的進口相連，四通換向閥的一個接口與室外機換熱器的一端相連，四通換向閥的另一個接口與第一電磁閥和第二電磁閥的一端相連，第一電磁閥的另一端與空調換熱器的一端連接，空調換熱器的另一端與第二膨脹閥的出口、第六單向閥的入口連接，第二膨脹閥的入口、第六單向閥的出口與第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接；
[0005]第四單向閥的入口與乾燥過濾器的出口連接，第五單向閥的出口與儲液器的一個入口連接，第二單向閥的出口與儲液器的另一個入口連接，第三單向閥的入口與乾燥過濾器的出口、第二單向閥的入口連接，乾燥過濾器的入口與儲液器的出口連接；
[0006]第三單向閥的出口與第二單向閥的入口、第一膨脹閥的入口、第一單向閥的出口連接，第一單向閥的進口與第一膨脹閥的入口並接後，與室外機換熱器的液管口連接；
[0007]第二電磁閥的另一端與製冰/儲冰槽的冷媒出口連接，製冰/儲冰槽的冷媒入口與第四膨脹閥的出口、第七單向閥的入口連接，第四膨脹閥的入口與第三電磁閥的出口連接、第七單向閥的出口與第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接，第三電磁閥的入口與第七單向閥的出口、第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接。
[0008]優選的，還設置有過冷器，過冷器的入口與第四單向閥的出口連接，過冷器的出口與第二膨脹閥的入口連接，製冰/儲冰槽與過冷器間用水管連接，水管上設置水泵。
[0009]本發明熱泵機組配置製冰/儲冰槽，使系統在夏季空調製冷時能夠在夜間利用低谷電製冰儲冷，白天利用融冰提供空調所需全部或部份冷量；冬季供熱時，則在夜間利用低谷電加熱儲冰槽中的水，白天利用儲冰槽中水的熱量除霜，還可以使部分水結冰提供更多熱量用於除霜；過渡季節，製冰槽可以用來加熱生活用水。
[0010]因此，本發明的熱泵空調系統可以利用夜間廉價的電力儲冷儲熱，有利於平衡電網晝夜負荷，降低用戶空調裝機容量和配電容量，提高熱泵製冷制熱性能，節約空調能耗費用，同時也解決了空氣源熱泵制熱時反向循環除霜帶來到問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步描述:
[0012]圖1是本發明儲能式熱泵空調系統實施方案I原理圖；
[0013]圖2是本發明儲能式熱泵空調系統實施方案2原理圖；
[0014]圖中1.汽液分離器，2.壓縮機，3.四通換向閥，4.室外機換熱器，5.第一膨脹閥，13.第二膨脹閥，21.第三膨脹閥，6.第一單向閥，7.第二單向閥，8.第三單向閥，9.第四單向閥，10.第五單向閥，14.第六單向閥，20.第七單向閥，11.儲液器，12.乾燥過濾器，15.空調換熱器，16.第一電磁閥，17.第二電磁閥，19.第三電磁閥，18.製冰/儲冰槽，
22.水泵，23.過冷器。
【具體實施方式】
[0015]在圖1所示的儲能式熱泵系統中，壓縮機2的進氣口與汽液分離器I的出口相連，壓縮機2的排氣口與四通換向閥3的進口相連。
[0016]四通換向閥3的一個接口與室外機換熱器4的一端相連，四通換向閥3的另一個接口與第一電磁閥16和第二電磁閥17的一端相連,第一電磁閥16的另一端與空調換熱器15的一端連接，空調換熱器15的另一端與第二膨脹閥13的出口、第六單向閥14的入口連接，第二膨脹閥13的入口、第六單向閥14的出口與第五單向閥10的入口、第四單向閥9的出口連接。
[0017]第四單向閥9的入口與乾燥過濾器12的出口連接，第五單向閥10的出口與儲液器11的一個入口連接，第二單向閥7的出口與儲液器11的另一個入口連接，第三單向閥8的入口與乾燥過濾器12的出口、第二單向閥7的入口連接，乾燥過濾器12的入口與儲液器11的出口連接；
[0018]第三單向閥8的出口與第二單向閥7的入口、第一膨脹閥5的入口、第一單向閥6的出口連接，第一單向閥6的進口與第一膨脹閥5的入口並接後，與室外機換熱器4的液管口連接；
[0019]第二電磁閥17的另一端與製冰/儲冰槽18的冷媒出口連接，製冰/儲冰槽18的冷媒入口與第四膨脹閥21的出口、第七單向閥20的入口連接，第四膨脹閥21的入口與第三電磁閥19的出口連接、第七單向閥20的出口與第五單向閥10的入口、第四單向閥9的出口連接，第三電磁閥19的入口與第七單向閥20的出口、第五單向閥10的入口、第四單向閥9的出口連接。
[0020]在圖2所示的儲能式熱泵系統中，設置過冷器23，入口與單向閥9的出口連接，出口與膨脹閥14的入口連接。製冰/儲冰槽18與過冷器23間用水管連接，水路中設置水泵22。
[0021]本發明的儲能式熱泵系統具有空調製冷模式、夜間製冰模式、供熱模式、除霜模式、製取熱水模式這幾種工作模式。
[0022]空調製冷模式下，第一電磁閥17、第二電磁閥19關閉，壓縮機2排出的高溫高壓氣體經四通換向閥3進入室外機換熱器4冷凝放熱後變為液體，經第一單向閥6、第二單向閥7進入儲液器11，再經乾燥過濾器12、第四單向閥9，再經第二膨脹閥13節流進入空調換熱器15，與空調回水換熱後，變為汽態，經第一電磁閥16、四通換向閥3進入汽液分離器1，再進入壓縮機2。室內空調回水先進入空調換熱器15冷卻降溫後，再進入製冰/儲冰槽18進一步冷卻降溫後，送到室內空調系統末端。
[0023]夜間製冰模式下，第一電磁閥16關閉，第二電磁閥17、第三電磁閥19打開。壓縮機2排出的高溫高壓氣體經四通換向閥3進入室外機換熱器4冷凝放熱後變為液體，經第一單向閥6、第二單向閥7進入儲液器11，再經乾燥過濾器12、第四單向閥9、第三電磁閥19，再經第三膨脹閥21節流進入製冰/儲冰槽18的盤管中，從盤管外的水中吸熱，從而使盤管外的水的製冰，在吸熱變為汽態後，經第二電磁閥17、四通換向閥3進入汽液分離器1，再進入壓縮機2。
[0024]供熱模式下，第二電磁閥17、第三電磁閥19關閉，第一電磁閥16打開。壓縮機2排出的高溫高壓氣體經四通換向閥3、第一電磁閥16進入空調換熱器15冷凝放熱後變為液體，經第六單向閥14、第五單向閥10進入儲液器11，再經乾燥過濾器12、第三單向閥8，再經第一膨脹閥5節流進入室外機換熱器4，從環境吸熱後變為汽態，經四通換向閥3進入汽液分離器I，再進入壓縮機2。
[0025]除霜模式下，第一電磁閥16關閉，第二電磁閥17、第三電磁閥19打開。壓縮機2排出的高溫高壓氣體經四通換向閥3進入室外機換熱器4融霜，冷凝放熱後變為液體，經第一單向閥6、第二單向閥7進入儲液器11，再經乾燥過濾器12、第四單向閥9、第三電磁閥19、第三膨脹閥21節流進入製冰/儲冰槽18，從製冰/儲冰槽18中的水中吸熱蒸發變為汽態，再經第二電磁閥17、四通換向閥3進入汽液分離器1，再進入壓縮機2。
[0026]製取熱水模式下，第一電磁閥16關閉，第二電磁閥17、第三電磁閥19打開。壓縮機2排出的高溫高壓氣體經四通換向閥3進入製冰/儲冰槽18，冷凝放熱後變為液體，經第七單向閥20、第五單向閥10進入儲液器11，再經乾燥過濾器12、第三單向閥8，再經第一膨脹閥5節流進入室外機換熱器4，從環境吸熱蒸發變為汽態，再經四通換向閥3進入汽液分離器I，再進入壓縮機2。
[0027]在圖2所示的空調系統中，空調製冷時，製冰/儲冰槽18中的水被水泵22送入過冷器23中，與來自儲液器的液態冷媒換熱，使液體製冷劑過冷，從而提高製冷量。
[0028]因此本發明在熱泵機組配置製冰/儲冰槽，使系統在夏季空調製冷時能夠在夜間利用低谷電製冰儲冷，白天利用融冰提供空調所需全部或部份冷量；冬季供熱時，則在夜間利用低谷電加熱儲冰槽中的水，白天利用儲冰槽中水的熱量除霜，還可以使部分水結冰提供更多熱量用於除霜；過渡季節，製冰槽可以用來加熱生活用水。
【權利要求】
1.一種儲能式熱泵空調系統，包括壓縮機、汽液分離器及四通換向閥，壓縮機的進氣口與汽液分離器的出口相連，壓縮機的排氣口與四通換向閥的進口相連，其特徵在於:四通換向閥的一個接口與室外機換熱器的一端相連，四通換向閥的另一個接口與第一電磁閥和第二電磁閥的一端相連，第一電磁閥的另一端與空調換熱器的一端連接，空調換熱器的另一端與第二膨脹閥的出口、第六單向閥的入口連接，第二膨脹閥的入口、第六單向閥的出口與第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接； 第四單向閥的入口與乾燥過濾器的出口連接，第五單向閥的出口與儲液器的一個入口連接，第二單向閥的出口與儲液器的另一個入口連接，第三單向閥的入口與乾燥過濾器的出口、第二單向閥的入口連接，乾燥過濾器的入口與儲液器的出口連接； 第三單向閥的出口與第二單向閥的入口、第一膨脹閥的入口、第一單向閥的出口連接，第一單向閥的進口與第一膨脹閥的入口並接後，與室外機換熱器的液管口連接； 第二電磁閥的另一端與製冰/儲冰槽的冷媒出口連接，製冰/儲冰槽的冷媒入口與第四膨脹閥的出口、第七單向閥的入口連接，第四膨脹閥的入口與第三電磁閥的出口連接、第七單向閥的出口與第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接，第三電磁閥的入口與第七單向閥的出口、第五單向閥的入口、第四單向閥的出口連接。
2.根據權利要求1所述的一種儲能式熱泵空調系統，其特徵在於:還設置有過冷器，過冷器的入口與第四單向閥的出口連接，過冷器的出口與第二膨脹閥的入口連接，製冰/儲冰槽與過冷器間用水管連接，水管上設置水泵。
【文檔編號】F24F1/00GK104154596SQ201410393125
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】張光玉 申請人:浙江蔚庭新能源科技有限公司, 浙江理工大學