不同蒸發溫度空調設備的製作方法

2023-05-22 01:42:41 1

本實用新型涉及空調製冷領域，具體是一種不同蒸發溫度空調設備，用於建築室內空調環境的溫溼獨立控制。

背景技術：

在製冷工況運行時，現有的一體化蒸髮式空調設備不能實現溫溼獨立控制，僅僅能夠控制室內空氣的溫度，而溼度往往卻被忽視。現有的空調系統原理圖如圖1所示，由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器通過銅管連接構成循環系統，此系統不考慮室內顯熱負荷和溼負荷的是否存在，始終消除顯熱負荷和溼負荷，並且蒸發溫度較低，蒸發器表面溫度通常低於室內空氣露點溫度。當室內溼負荷較小（除溼量很小），而顯熱負荷較大時，可以採用低蒸發溫度來消除溼負荷，高蒸發溫度來消除顯熱負荷，由此提高製冷系統的COP，減少能源的消耗。如果仍採用目前一體化蒸髮式空調系統，用較低的蒸發溫度消除溼負荷和顯熱負荷，相比而言，COP得不到提升，必然造成能源的浪費；同時由於較低的溫度帶來的強除溼能力，也導致室內空氣乾燥，不能達到舒適度要求。

技術實現要素：

為了克服現有一體式蒸髮式製冷空調設備的COP低，能耗高，室內空氣品質不能控制的不足。本實用新型提出來一種不同蒸發溫度空調設備，室內溼負荷通過低蒸發溫度的蒸發器消除，而顯熱負荷通過高蒸發溫度的蒸發器消除，從而實現室內溫度溼度的獨立控制，並且提高COP。

本發明的低蒸發溫度的蒸發器和高蒸發溫度的蒸發器中的低蒸發溫度和高蒸發溫度，是本系統中兩個循環相對而言的，不是具有絕對溫度值的高溫和低溫。

製冷工況運行時，來自高壓壓縮機的製冷劑蒸氣，經過冷凝器換熱後，形成低溫高壓的製冷劑液體，分成兩個支路。第一支路通過低壓蒸發器，用來消除室內溼負荷；第二支路通過較高壓力的蒸發器，用來消除室內顯熱負荷。為了提高低壓蒸發器通過液體的過冷度，在高壓蒸發器出口設置回熱器。

鑑於此，為了實現上述目的本實用新型採用如下技術方案：不同蒸發溫度空調設備，包括低壓壓縮機、高壓壓縮機、冷凝器、蒸發器Ⅰ、回熱器和蒸發器Ⅱ，其中所述高壓壓縮機的輸出端與冷凝器的輸入端連接，冷凝器的輸出端分為兩個支路，一支路與蒸發器Ⅰ的輸入端連接，蒸發器Ⅰ的輸出端通過回熱器的一個通路與高壓壓縮機的輸入端連接，構成第一循環迴路；另一支路通過回熱器的另一個通路與蒸發器Ⅱ的輸入端連接，蒸發器Ⅱ的輸出端與低壓壓縮機的輸入端連接，低壓壓縮機的輸出端與高壓壓縮機的輸入端相通，構成第二循環迴路。

具體地，所述第一循環迴路中設置有膨脹閥Ⅰ，所述第二循環迴路中設置有膨脹閥Ⅱ。所述膨脹閥Ⅰ設置在與蒸發器Ⅰ輸入端連接的支路上。所述膨脹閥Ⅱ設置在蒸發器Ⅱ與回熱器之間。

在以上方案中，經過所述第一循環迴路中回熱器的氣體和經過第二循環迴路中低壓壓縮機的氣體混合後，進入高壓壓縮機。

本實用新型具有以下有益效果：製冷運行時，對室內空氣進行溫溼獨立控制，提高製冷系統COP，降低能耗。

附圖說明

圖1為現有技術中一體化蒸髮式空調系統原理圖；

圖2為本實用新型的原理結構示意圖；

圖中：1-低壓壓縮機、2-高壓壓縮機、3-冷凝器、4-膨脹閥Ⅰ、5-蒸發器Ⅰ、6-回熱器、7-膨脹閥Ⅱ、8-蒸發器Ⅱ。

具體實施方式

參見圖2，不同蒸發溫度空調設備包括低壓壓縮機1、高壓壓縮機2、冷凝器3、膨脹閥Ⅰ4、蒸發器Ⅰ5、回熱器6、膨脹閥Ⅱ7和蒸發器Ⅱ8，其中所述高壓壓縮機2的輸出端與冷凝器3的輸入端連接，冷凝器3的輸出端分為兩個支路，一支路與蒸發器Ⅰ5的輸入端連接，蒸發器Ⅰ5的輸出端通過回熱器6的一個通路與高壓壓縮機2的輸入端連接，構成第一循環迴路；另一支路通過回熱器6的另一個通路與蒸發器Ⅱ8的輸入端連接，蒸發器Ⅱ8的輸出端與低壓壓縮機1的輸入端連接，低壓壓縮機1的輸出端與高壓壓縮機2的輸入端相通，構成第二循環迴路。膨脹閥Ⅰ4設置在與蒸發器Ⅰ5輸入端連接的支路上，即蒸發器Ⅰ5的前端；膨脹閥Ⅱ7設置在蒸發器Ⅱ8與回熱器6之間。

製冷循環流程按蒸發溫度的高低可以分為：2-3-4-5-6-2為高蒸發溫度製冷循環，2-3-6-7-8-1-2為低蒸發溫度製冷循環。當室內只存在顯熱負荷時，由-3-4-5-6-2為高蒸發溫度製冷循環來消除顯熱負荷；當室內只存在溼負荷時，由2-3-6-7-8-1-2為低蒸發溫度製冷循環來消除溼負荷。當室內同時存在顯熱負荷和溼負荷時，由兩個循環一起工作消除顯熱負荷和溼負荷。

根據以上結構，本實用新型的工作原理如下：經過高壓壓縮機2後，製冷劑轉變為高溫高壓的製冷劑蒸氣，經過冷凝器3冷卻成低溫高壓的液態製冷劑，然後一部分流至低溫蒸發器（蒸發器Ⅱ8），進行低蒸發溫度製冷循環；另一部分流至高溫蒸發器（蒸發器Ⅰ5），進行高蒸發溫度製冷循環。低溫蒸發器的流量通過室內溼度傳感器控制膨脹閥Ⅱ7的開度來調節；高溫蒸發器通過室內溫度傳感器控制膨脹閥Ⅰ4的開度來調節。一部分低溫高壓的液態製冷劑流經蒸發器Ⅰ5後，成為低溫低壓製冷劑蒸氣，經過回熱器6換熱後，蒸氣溫度升高。同時另一部分低溫高壓液態製冷劑經回熱器6後，溫度降低，經過膨脹閥Ⅱ7後變成低溫低壓的液態製冷劑，再經過蒸發器Ⅱ8成為低溫低壓製冷劑蒸氣，由於低蒸發溫度製冷循環過冷度提高，流經蒸發器Ⅱ8單位質量的製冷劑冷量增大；經過蒸發器Ⅱ8的氣態製冷劑由低壓壓縮機1升壓，與經過蒸發器Ⅰ5後的製冷劑蒸氣進行混合。再經高壓壓縮機2壓縮增壓增溫，如此循環往復的進行製冷循環，實現室內的溫溼獨立控制。