用于風(fēng)機盤管和熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于風(fēng)機盤管和熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的熱泵系統(tǒng)，當(dāng)熱泵系統(tǒng)用于處理新風(fēng)和回收室內(nèi)排風(fēng)中的能量時，也同時為室內(nèi)風(fēng)機盤管系統(tǒng)提供空調(diào)冷熱源，兩者共用一個熱泵系統(tǒng)，減少了熱泵機組的數(shù)量，可以將機組放置在屋頂或室外，減少占地面積，降低了投資造價，系統(tǒng)維護操作簡單，機組運行效率高，運行費用低。
【專利說明】用于風(fēng)機盤管和熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空調(diào)制冷領(lǐng)域，具體涉及為空調(diào)系統(tǒng)提供冷熱源的熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，具有熱能回收功能的新風(fēng)空調(diào)機組通常采用轉(zhuǎn)輪式換熱器回收室內(nèi)排風(fēng)中的熱能，換熱效率低，排風(fēng)與新風(fēng)之間有滲透和接觸，對新風(fēng)造成污染，不衛(wèi)生，另外，這類空調(diào)機組不具備冷熱源，要增加換熱設(shè)備，由外部提供冷熱源。為解決這一問題，有發(fā)明人發(fā)明了利用熱泵系統(tǒng)回收排風(fēng)熱能的新風(fēng)空調(diào)機組，該熱泵系統(tǒng)僅為新風(fēng)空調(diào)機組提供冷熱源，而室內(nèi)的風(fēng)機盤管等空調(diào)末端所需的冷熱源還需要另設(shè)一套熱泵系統(tǒng)，因此采用了兩套獨立的熱泵系統(tǒng)，設(shè)備多，占地面積大，投資也大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，減少占地面積，衛(wèi)生清潔，充分節(jié)能，室內(nèi)風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)與熱回收新風(fēng)空調(diào)機組共用的熱泵系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的解決方案是:由風(fēng)機盤管和熱回收新風(fēng)空調(diào)機組組成了室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)，熱回收新風(fēng)空調(diào)機組是由新風(fēng)箱、排風(fēng)箱、熱泵系統(tǒng)、配電控制系統(tǒng)組成。新風(fēng)箱由新風(fēng)口、過濾器、送風(fēng)機、風(fēng)冷式蒸發(fā)器、再熱器、送風(fēng)口、附加功能段組成。排風(fēng)箱由進風(fēng)口、新風(fēng)口、過濾器、風(fēng)冷式冷凝器、排風(fēng)機、排風(fēng)口、附加功能段組成。熱泵系統(tǒng)由壓縮機、風(fēng)冷式冷凝器、熱水器、膨脹節(jié)流器、風(fēng)冷式蒸發(fā)器、再熱器、水冷式蒸發(fā)器、輔助裝置、制冷劑循環(huán)管、制冷劑組成。配電控制系統(tǒng)是由配電設(shè)備和自動控制設(shè)備組成。
[0005]當(dāng)設(shè)備運行時，室外新風(fēng)被送風(fēng)機吸入新風(fēng)箱內(nèi)，經(jīng)過熱泵系統(tǒng)風(fēng)冷式蒸發(fā)器的冷卻(夏季)或加熱(冬季)，空氣被處理到設(shè)定的參數(shù)，通過送風(fēng)系統(tǒng)送到各個空調(diào)區(qū)域。室內(nèi)排風(fēng)和室外新風(fēng)被排風(fēng)機吸入排風(fēng)箱，經(jīng)過熱泵系統(tǒng)風(fēng)冷式冷凝器的加熱(夏季)或冷卻(冬季)后排出室外。同時，水冷式蒸發(fā)器為室內(nèi)風(fēng)機盤管提供空調(diào)冷凍水(夏季)和熱水(冬季)。
[0006]熱泵系統(tǒng)夏季工作時，因室內(nèi)空氣溫度比室外低，利用室內(nèi)排風(fēng)和室外新風(fēng)冷卻排風(fēng)箱中熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷冷凝器，冷量被冷凝器吸收。在新風(fēng)箱中，室外新風(fēng)被熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷式蒸發(fā)器冷卻降溫后送到空調(diào)房間。這樣，通過熱泵系統(tǒng)的制冷循環(huán)，回收利用了室內(nèi)排風(fēng)中的冷量。
[0007]熱泵系統(tǒng)冬季工作時，排風(fēng)箱中熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷式冷凝器轉(zhuǎn)換成了蒸發(fā)器，因室內(nèi)空氣溫度比室外高，利用室內(nèi)排風(fēng)和室外新風(fēng)加熱排風(fēng)箱中熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器，熱量被蒸發(fā)器吸收。在新風(fēng)箱中，熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷式蒸發(fā)器轉(zhuǎn)換成了冷凝器，室外新風(fēng)被冷凝器加熱升溫后送到空調(diào)房間。這樣，通過制冷系統(tǒng)的制熱循環(huán)，回收利用了室內(nèi)排風(fēng)中的熱量。
[0008]熱泵系統(tǒng)在為熱回收新風(fēng)空調(diào)機組提供冷熱源時，也為室內(nèi)風(fēng)機盤管等空調(diào)末端提供空調(diào)冷凍水、熱水，兩者共用一套熱泵系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，減少占地面面積和投資。
[0009]配電控制系統(tǒng)的配電設(shè)備為熱泵系統(tǒng)、送風(fēng)機、排風(fēng)機、電動風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)口、自動控制設(shè)備提供電源，自動控制設(shè)備根據(jù)室內(nèi)外空氣參數(shù)的變化，自動調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)、送風(fēng)機、排風(fēng)機、電動風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)口的運行狀態(tài)，保證空調(diào)機組的高效和穩(wěn)定運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是連體式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖 圖2是熱泵系統(tǒng)圖(I)
圖3是熱泵系統(tǒng)圖(2)
圖4是熱泵系統(tǒng)圖(3)
圖5是熱泵系統(tǒng)圖(4)
圖6是熱泵系統(tǒng)圖(5)
圖7是熱泵系統(tǒng)圖(6)
圖8是四管制多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)圖 圖9是三管制多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖(I)
圖10是三管制多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)圖 圖11是三管制多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖(2)
圖12是三管制多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖(3)
圖13是兩管制多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)圖 圖14是一種空調(diào)系統(tǒng)圖(I)
圖15是一種空調(diào)系統(tǒng)圖(2)
圖16是一種空調(diào)系統(tǒng)圖(3)
附圖標(biāo)記說明:
1、新風(fēng)箱，2、51、排風(fēng)箱，3、11、新風(fēng)口，4、13、過濾器，5、風(fēng)冷式蒸發(fā)器，6、再熱器，7、力口濕器，8、擋水板，9、送風(fēng)機，10、送風(fēng)口，12、進風(fēng)口，14、風(fēng)冷式冷凝器，15、隔板，16、電控箱，
17、排風(fēng)機，18、壓縮機，19、排風(fēng)口，20、回油毛細管，21、油分離器，22、25、四通換向閥，23、24、26、27、34、35、電動調(diào)節(jié)閥，28、儲液器，29、39、41、43、45、56、62、83、干燥過濾器，30、示液鏡，31、38、40、42、44、57、63、71、72、73、84、膨脹節(jié)流器，32、85、水冷式蒸發(fā)器，33、氣液分離器，36、熱水器，37、循環(huán)水泵，46、風(fēng)機盤管，47、67、68、69、70、單向閥，48、低壓氣管，49、高壓氣管，50、高壓液管，52、53、54、55、58、59、60、61、75、76、77、78、79、80、81、82、電磁閥，64、模式轉(zhuǎn)換器,65、室外機,66、排風(fēng)扇，74、換熱器具體實施辦法
圖1是一種連體式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖，該設(shè)備由新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱2、熱泵系統(tǒng)、配電控制系統(tǒng)四大部分組成。
[0011 ] 箱體采用鋼板等材料制成，用聚氨酯等保溫材料保溫。箱體上設(shè)有檢查門，便于人員進入箱內(nèi)檢修和維護。新風(fēng)箱I與排風(fēng)箱2之間由隔板15斷開，貼保溫材料，防止送風(fēng)與排風(fēng)之間竄風(fēng)和熱交換。新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱2可以做成整體式的，把所需的設(shè)備安裝在一個完整的箱體內(nèi)，整體式的空調(diào)機組不便于運輸、安裝和檢修，但節(jié)省材料；也可以做成分段組合式的，把不同功能的設(shè)備放在若干個功能段內(nèi)，做成若干個小箱體，到現(xiàn)場后再拼裝成一個整體。例如:新風(fēng)箱I中，把新風(fēng)口 3、過濾器4做成進風(fēng)混合過濾段，以此類推，可做成送風(fēng)機段、蒸發(fā)器段、加濕送風(fēng)段。排風(fēng)箱2可做成進風(fēng)混合過濾段、冷凝器段、熱泵主機和電控箱段、排風(fēng)機段。每段可以拆卸組裝，便于運輸、安裝和檢修。新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱2可根據(jù)需要附加其它功能段，如附加電加熱段、空氣消毒段、消聲段、檢修段等。
[0012]熱泵系統(tǒng)主機部分(壓縮機18等設(shè)備)可放在箱體內(nèi)，也可放在箱體外，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、再熱器6、風(fēng)冷式冷凝器14等設(shè)備位于箱體內(nèi)。風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、再熱器6、風(fēng)冷式冷凝器14采用直膨式結(jié)構(gòu)盤管等形式的換熱器，保證制冷劑在其中蒸發(fā)和冷凝，換熱器用銅管和鋁翅片等材料制作。
[0013]配電控制系統(tǒng)的電控箱16裝有控制器、顯示器、配電設(shè)備等，可掛在箱體外，也可嵌入箱體內(nèi)，或與箱體分體設(shè)置，各種配電和控制設(shè)備及管線分布于箱體內(nèi)。穿越隔板15的各種管線應(yīng)做密封處理，防止漏風(fēng)。
[0014]夏季設(shè)備工作時，在新風(fēng)箱I中送風(fēng)機9的作用下，室外高溫高濕的新風(fēng)從新風(fēng)口3進入箱內(nèi)，被過濾器4除塵過濾，通過風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，被降溫除濕，再經(jīng)過再熱器6加熱升溫，達到設(shè)定的溫濕度后，經(jīng)過送風(fēng)機9，從送風(fēng)口 10送到空調(diào)區(qū)域；在排風(fēng)箱2中排風(fēng)機17的作用下，室外新風(fēng)從新風(fēng)口 11、室內(nèi)排風(fēng)從進風(fēng)口 12進入箱內(nèi)，混合后被過濾器13除塵過濾，通過風(fēng)冷式冷凝器14，被加熱升溫，再通過排風(fēng)機17、排風(fēng)口 19排至室外。因室內(nèi)排風(fēng)的溫度比室外空氣溫度低，在排風(fēng)箱2中，風(fēng)冷式冷凝器14被室內(nèi)外空氣冷卻降溫，室內(nèi)排風(fēng)中的冷量被回收利用。室內(nèi)排風(fēng)包括室內(nèi)的無害空氣，如辦公室內(nèi)的空氣，也包括有害空氣，如:衛(wèi)生間臭氣、汽車庫汽車尾氣、廚房油煙等，這些排風(fēng)中含有大量的能量，回收利用的廢熱更多。
[0015]冬季設(shè)備工作時，空調(diào)機組向空調(diào)房間送熱風(fēng)，新風(fēng)箱I中，熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5轉(zhuǎn)化為冷凝器，用于加熱空氣；排風(fēng)箱2中，熱泵系統(tǒng)的風(fēng)冷式冷凝器14轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，用于從空氣中吸熱。在新風(fēng)箱I中送風(fēng)機9的作用下，室外低溫的新風(fēng)從新風(fēng)口 3進入箱內(nèi)，被過濾器4除塵過濾，通過風(fēng)冷式蒸發(fā)器5被加熱升溫，如果濕度低，還需加濕器7加濕，達到設(shè)定的濕度后，經(jīng)過擋水板8、經(jīng)過送風(fēng)機9，從送風(fēng)口 10送到空調(diào)區(qū)域；在排風(fēng)箱2中排風(fēng)機17的作用下，室外新風(fēng)從新風(fēng)口 11、室內(nèi)排風(fēng)從進風(fēng)口 12進入箱內(nèi)，混合后被過濾器13除塵過濾，通過風(fēng)冷式冷凝器14被吸熱降溫，從排風(fēng)口 19排到室外。因室內(nèi)排風(fēng)溫度比室外溫度高，其中的熱能被風(fēng)冷式冷凝器14吸收，熱能得到回收利用。
[0016]設(shè)備運行時，配電控制系統(tǒng)的配電設(shè)備為熱泵系統(tǒng)、送風(fēng)機9、排風(fēng)機17、電動風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)口、自動控制系統(tǒng)提供電源。熱泵系統(tǒng)為變?nèi)萘肯到y(tǒng)，壓縮機18為變?nèi)萘繅嚎s機，送風(fēng)機9、排風(fēng)機17為變頻調(diào)速風(fēng)機，新風(fēng)口 3、11、排風(fēng)口 19、送風(fēng)口 10、進風(fēng)口 12為電動風(fēng)量調(diào)節(jié)風(fēng)口，自動控制設(shè)備根據(jù)室內(nèi)外空氣參數(shù)的變化，控制壓縮機18的排氣量，自動調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的制冷量或制熱量，控制送風(fēng)機9和排風(fēng)機17的轉(zhuǎn)速、各個風(fēng)口的開度，自動調(diào)節(jié)風(fēng)量，保證空調(diào)機組的高效和穩(wěn)定運行。自動控制系統(tǒng)中有控制器、顯示器、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備，通常采用微機控制(如PLC控制器)，具有自主設(shè)定參數(shù)、故障檢測、自動報警等功能，能夠通過觸摸屏現(xiàn)場控制，也可以通過計算機鍵盤、鼠標(biāo)遠程控制，以及通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。
[0017]上述設(shè)備，新風(fēng)箱I與排風(fēng)箱2是連體式連接，也可做成分體式連接。設(shè)備出廠時，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5或風(fēng)冷式冷凝器14與熱泵系統(tǒng)主機連接的制冷劑循環(huán)管是斷開并密封的，與電控箱16連接的各類線路也是斷開的，現(xiàn)場安裝時，制冷劑循環(huán)管通過快速接頭連接，各類線路接入電控箱16。兩個箱體可以根據(jù)用戶的需要放在不同的位置，布置更加靈活，例如可以把排風(fēng)箱2放在屋頂上，節(jié)省占地面積，減少機組噪音的影響。
[0018]圖2是上述熱回收新風(fēng)空調(diào)機組熱泵系統(tǒng)圖，當(dāng)系統(tǒng)進行制冷循環(huán)時，制冷劑循環(huán)過程是:壓縮機18 —油分離器21 —四通換向閥22，然后分兩路，一路一電動調(diào)節(jié)閥24 —風(fēng)冷式冷凝器14，另一路一電動調(diào)節(jié)閥23 —再熱器6，兩路在此匯合一四通換向閥25 —儲液器28 —干燥過濾器29 —示液鏡30 —膨脹節(jié)流器31 —四通換向閥25，然后又分兩路，一路一電動調(diào)節(jié)閥26 —風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，另一路一電動調(diào)節(jié)閥27 —水冷式蒸發(fā)器32，兩路在此匯合一四通換向閥22 —氣液分離器33 —壓縮機18。一部分制冷劑冷凝熱用于再熱器6加熱空氣，大部分制冷劑冷凝熱在風(fēng)冷式冷凝器14中被排放；一部分制冷劑在風(fēng)冷式蒸發(fā)器5中蒸發(fā)吸熱，大部分制冷劑在水冷式蒸發(fā)器32中蒸發(fā)吸熱，為室內(nèi)風(fēng)機盤管系統(tǒng)提供7?12°C空調(diào)冷凍水。水冷式蒸發(fā)器32采用殼管式、板式等形式的換熱器，換熱介質(zhì)為制冷劑和空調(diào)水，它放在新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱2的箱體內(nèi)或箱體外，最好放在室內(nèi)，放置冬季結(jié)冰。風(fēng)冷式冷凝器14與再熱器6、風(fēng)冷式蒸發(fā)器5與水冷式蒸發(fā)器32是并聯(lián)關(guān)系。上述設(shè)備，制冷劑冷凝熱通過風(fēng)冷在風(fēng)冷式冷凝器14和再熱器6中排放，通過風(fēng)冷式蒸發(fā)器5的直膨式風(fēng)冷換熱提供空調(diào)冷熱風(fēng)，通過水冷式蒸發(fā)器32的水冷換熱提供空調(diào)冷熱水，該熱泵系統(tǒng)可稱為風(fēng)冷式風(fēng)水熱泵系統(tǒng)。
[0019]從壓縮機18排出的高壓高溫氣態(tài)制冷劑在油分離器21中與潤滑油分離，通過回油毛細管20，潤滑油回流到壓縮機18，也可以通過其它方式回流潤滑油。
[0020]當(dāng)新風(fēng)箱I與排風(fēng)箱2是連體式連接時,熱泵系統(tǒng)也可做成連體式連接；當(dāng)新風(fēng)箱I與排風(fēng)箱2是分體式連接時，熱泵系統(tǒng)也可做成分體式連接。
[0021]圖3所示的熱泵系統(tǒng)圖是冬季制熱循環(huán)，再熱器6不工作，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5轉(zhuǎn)化為冷凝器加熱空氣，水冷式蒸發(fā)器32轉(zhuǎn)化為冷凝器加熱風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)的熱水，風(fēng)冷式冷凝器14轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器從空氣中吸熱。這樣，熱泵系統(tǒng)在加熱室外新風(fēng)的同時，也為室內(nèi)風(fēng)機盤管提供空調(diào)熱水。
[0022]圖4所示的熱泵系統(tǒng)圖在進行制冷循環(huán)，高溫高壓制冷劑先經(jīng)過風(fēng)冷式冷凝器14，然后再通過再熱器6和電動調(diào)節(jié)閥34，再熱器6與風(fēng)冷式冷凝器14是串聯(lián)關(guān)系，該系統(tǒng)也可稱為風(fēng)冷式風(fēng)水熱泵系統(tǒng)。
[0023]圖5所示的熱泵系統(tǒng)圖中，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、水冷式蒸發(fā)器32、再熱器6內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)是水，此時風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、再熱器6變成了表冷器，水冷式蒸發(fā)器32為風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和室內(nèi)風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)提供空調(diào)冷凍水、熱水，在冬季，也可以為再熱器6提供熱水，用于加熱室外新風(fēng)。高溫制冷劑加熱熱水器36中的水，用于再熱器6加熱空氣或提供生活熱水。熱水器36帶有加熱器，高溫制冷劑通過時，加熱其中的自來水，為用戶提供空調(diào)熱水和生活熱水，也節(jié)省了燃料費，同時由于制冷劑的熱量被自來水吸收，用于冷凝制冷劑的新風(fēng)量就可以減少，風(fēng)機耗電量降低。熱水器36可采用螺旋管式、殼管式、套管式、板式等結(jié)構(gòu)形式，使用閉式有壓容器或開式無壓容器，圖中采用的是閉式有壓容器，它離壓縮機18排氣口越近，熱回收效果越好。在冬季，熱水器36通常停止工作，不生產(chǎn)熱水，制冷劑的冷凝熱用于空調(diào)加熱，如果熱水器36在冬季也能生產(chǎn)熱水，需要加大系統(tǒng)容量，提高產(chǎn)熱量，如:增大壓縮機18的功率，增大排風(fēng)箱2中室外新風(fēng)量和排風(fēng)機17的排風(fēng)量。熱水器36可放在箱體內(nèi)，也可放在箱體外，該設(shè)備冬季供暖時，應(yīng)確保不結(jié)冰。該機組一部分制冷劑冷凝熱通過熱水器36的熱水送給再熱器6，水冷式蒸發(fā)器32變成了表冷器，由水冷式蒸發(fā)器32提供空調(diào)冷熱水，該熱泵系統(tǒng)可稱為風(fēng)水冷式水熱泵系統(tǒng)。
[0024]圖6熱泵系統(tǒng)中帶有風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和水冷式蒸發(fā)器32，兩者并聯(lián)在系統(tǒng)中，也可稱為并聯(lián)雙冷源熱泵系統(tǒng)，當(dāng)進行制冷循環(huán)時，它可以實現(xiàn)對空氣的溫濕度獨立控制處理，制冷劑循環(huán)過程是:壓縮機18 —油分離器21 —四通換向閥22，然后分兩路，一路一電動調(diào)節(jié)閥24 —風(fēng)冷式冷凝器14，另一路一電動調(diào)節(jié)閥23 —再熱器6，兩路在此匯合一干燥過濾器29 —膨脹節(jié)流器31 —四通換向閥25 —儲液器28 —四通換向閥25，然后分兩路，一路一膨脹節(jié)流器38 —干燥過濾器39 —風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，另一路一膨脹節(jié)流器40 —干燥過濾器41 —水冷式蒸發(fā)器32，兩路在此匯合一四通換向閥22 —氣液分離器33 —壓縮機18。大部分高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹節(jié)流器40的節(jié)流，變成蒸發(fā)溫度為15°C左右的低溫低壓液態(tài)制冷劑，流入水冷式蒸發(fā)器32中，為室內(nèi)干式風(fēng)機盤管提供16°C的高溫空調(diào)冷凍水，對室內(nèi)回風(fēng)做干式降溫冷卻處理；另一部分高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹節(jié)流器38的節(jié)流，變成蒸發(fā)溫度為6°C左右的低溫低壓液態(tài)制冷劑，流入風(fēng)冷式蒸發(fā)器5中，對室外高溫高濕空氣進行降溫除濕，經(jīng)過再熱器6的再熱，然后直接送入空調(diào)房間，因此實現(xiàn)了對空氣的溫濕度獨立控制處理，由于蒸發(fā)溫度提高了，熱泵效率也提高。
[0025]當(dāng)系統(tǒng)進行制熱循環(huán)時，膨脹節(jié)流器31起節(jié)流作用，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、水冷式蒸發(fā)器32轉(zhuǎn)換為冷凝器用于加熱空氣和空調(diào)熱水。
[0026]圖7熱泵系統(tǒng)中，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5與水冷式蒸發(fā)器32是串聯(lián)關(guān)系，也可稱為串聯(lián)雙冷源熱泵系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)進行制冷循環(huán)時，膨脹節(jié)流器31或42起節(jié)流作用，制冷劑循環(huán)過程是:壓縮機18 —油分離器21 —四通換向閥22，然后分兩路，一路一電動調(diào)節(jié)閥24 —風(fēng)冷式冷凝器14，另一路一電動調(diào)節(jié)閥23 —再熱器6，兩路在此匯合一干燥過濾器29 —膨脹節(jié)流器31 —四通換向閥25 —儲液器28 —四通換向閥25 —膨脹節(jié)流器42 —干燥過濾器43 —風(fēng)冷式蒸發(fā)器5 —水冷式蒸發(fā)器32 —四通換向閥22 —氣液分離器33 —壓縮機18。高溫高壓液態(tài)制冷劑被膨脹節(jié)流器31或42節(jié)流為蒸發(fā)溫度為6°C左右的低溫低壓液態(tài)制冷劑，流入風(fēng)冷式蒸發(fā)器5中，對室外高溫高濕空氣進行降溫除濕，經(jīng)過再熱器6的再熱，然后直接送入空調(diào)房間。6°C左右的低溫低壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過風(fēng)冷式蒸發(fā)器5的吸熱蒸發(fā)，變成15°C左右的氣體或氣液混合體，進入水冷式蒸發(fā)器32中，制取16°C的空調(diào)冷凍水，用于室內(nèi)干式風(fēng)機盤管對室內(nèi)回風(fēng)做干式降溫冷卻處理，從而實現(xiàn)了對空氣的溫濕度獨立控制處理。
[0027]圖8是一種全直膨(VRV)多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)圖，一臺室外排風(fēng)箱2帶有2臺及以上的新風(fēng)箱I和風(fēng)機盤管46。排風(fēng)箱2帶有風(fēng)冷式冷凝器14、熱泵主機等，新風(fēng)箱I中帶有風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、再熱器6等，風(fēng)機盤管46為直膨式結(jié)構(gòu)的換熱器。該熱泵系統(tǒng)是四管制，兩根管帶風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和風(fēng)機盤管46，制冷時，輸送低溫低壓制冷劑，制熱時，輸送高溫高壓制冷劑。另兩根管帶再熱器6，輸送高溫高壓制冷劑，用于再熱，當(dāng)冬季，有的房間仍需要制冷時，可關(guān)閉新風(fēng)箱I中的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，打開再熱器6，它轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)器，向房間送冷風(fēng)，實現(xiàn)了同時制熱、制冷的目的。
[0028]圖9是一種多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖。室外新風(fēng)經(jīng)過送風(fēng)箱I處理后送到空調(diào)房間，室內(nèi)排風(fēng)在排風(fēng)箱2內(nèi)被熱泵回收能量后排到室外。室內(nèi)風(fēng)機盤管46循環(huán)處理室內(nèi)空氣。排風(fēng)箱2放在室外，進風(fēng)口 12接室內(nèi)排風(fēng)，風(fēng)冷式冷凝器14也可轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)排風(fēng)和室外新風(fēng)中的冷熱量，壓縮機18放在箱體內(nèi)，也可放在箱體外，對于大容量空調(diào)系統(tǒng)，可設(shè)多臺排風(fēng)箱2并聯(lián)使用；當(dāng)室內(nèi)排風(fēng)不能全部接入到室外排風(fēng)箱2中時，在室內(nèi)設(shè)排風(fēng)箱51，接入一部分室內(nèi)排風(fēng)，與上述排風(fēng)箱2有所不同，它不裝壓縮機18、新風(fēng)口 11，只處理室內(nèi)排風(fēng)，風(fēng)冷式冷凝器14也可轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)器，回收室內(nèi)排風(fēng)中的冷熱量，它裝在室內(nèi)，與服務(wù)于相同空調(diào)區(qū)域的送風(fēng)箱I可以做成整體式，也可以做成分體式，圖9中是分體式，這樣布置更加靈活方便；送風(fēng)箱I中，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5也可轉(zhuǎn)換成冷凝器，再熱器6也可轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)器。排風(fēng)箱2、51、新風(fēng)箱1、風(fēng)機盤管46連接到低壓氣管48、高壓氣管49、高壓液管50上，組成三管制全直膨(VRV)系統(tǒng)。圖中熱泵系統(tǒng)僅示意連接三臺室內(nèi)機組(新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱51、風(fēng)機盤管46 )、一臺室外機(排風(fēng)箱2 )，它可以連接數(shù)臺室內(nèi)外機組。當(dāng)空調(diào)區(qū)域有足夠大的排風(fēng)道排向室外時，可不設(shè)排風(fēng)箱51，室內(nèi)排風(fēng)全部接入排風(fēng)箱2中。
[0029]圖10是圖9所示多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的熱泵系統(tǒng)圖。排風(fēng)箱2中電磁閥52打開，電磁閥53關(guān)閉，風(fēng)冷式冷凝器14制熱；電磁閥52關(guān)閉，電磁閥53打開，冷凝器16制冷。排風(fēng)箱51中電磁閥54打開，電磁閥55關(guān)閉，風(fēng)冷式冷凝器14制熱；電磁閥55打開，電磁閥54關(guān)閉，風(fēng)冷式冷凝器14制冷。新風(fēng)箱I中有再熱器6，膨脹節(jié)流器63控制制冷劑的流量，通過控制電磁閥58、59，再熱器6也可以轉(zhuǎn)換成蒸發(fā)器使用，與蒸發(fā)器5互為備用。電磁閥58打開，電磁閥59關(guān)閉，再熱器6制熱；電磁閥58關(guān)閉，電磁閥59打開，再熱器6制冷。電磁閥61打開，電磁閥60關(guān)閉，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5制冷；電磁閥61關(guān)閉，電磁閥60打開,風(fēng)冷式蒸發(fā)器5制熱。模式轉(zhuǎn)換器64控制風(fēng)機盤管46制冷與制熱工況的轉(zhuǎn)換。
[0030]圖10所示系統(tǒng)是三管制系統(tǒng)，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、再熱器6、風(fēng)冷式冷凝器14、風(fēng)機盤管46與低壓氣管48、高壓氣管49、高壓液管50相連，該系統(tǒng)有三種工況:同時制冷、同時制熱、或一部分箱體和風(fēng)機盤管在制熱的同時，其它箱體和風(fēng)機盤管可以制冷。假設(shè)該系統(tǒng)在冬季進行制熱循環(huán)，新風(fēng)箱I送冷風(fēng)，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5制冷、再熱器6制熱；風(fēng)機盤管46制熱，它與新風(fēng)箱I不在一個空調(diào)區(qū)域；排風(fēng)箱51吸熱，其中的風(fēng)冷式冷凝器14制冷；排風(fēng)箱2吸熱，其中的風(fēng)冷式冷凝器14制冷(它是制冷還是制熱，需要通過自動控制系統(tǒng)的運算和判斷后執(zhí)行)。因此在上述的制冷劑循環(huán)過程中，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5、風(fēng)冷式冷凝器14所吸收的熱量傳給了風(fēng)機盤管46、再熱器6。因此，通過控制電磁閥開閉、模式轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了各個機組運行工況的轉(zhuǎn)變，可以滿足不同空調(diào)場所同時制冷和制熱的需求，而且不同空調(diào)場所的冷熱量又可以互相回收利用，回收總量提高，節(jié)能顯著，這種多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)也稱為熱回收型熱泵系統(tǒng)。例如進深較大的寫字樓，在冬季，外區(qū)需要送熱風(fēng)，而內(nèi)區(qū)需要送冷風(fēng)，采用本設(shè)備可以滿足要求。
[0031]上述系統(tǒng)也可以實現(xiàn)空氣溫濕度的獨立控制處理，通過調(diào)節(jié)風(fēng)冷式蒸發(fā)器5的膨脹節(jié)流器38及風(fēng)機盤管46的膨脹節(jié)流器的開度，保證制冷劑在風(fēng)冷式蒸發(fā)器5中的蒸發(fā)溫度為6°C，在風(fēng)機盤管46內(nèi)的蒸發(fā)溫度為15°C，這樣，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5對夏季室外高溫高濕的新風(fēng)進行除濕降溫，室內(nèi)的干式風(fēng)機盤管46對室內(nèi)的回風(fēng)僅做降溫處理。
[0032]圖11是另一種三管制多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖，一組放在室外的新風(fēng)箱1、排風(fēng)箱2、熱泵系統(tǒng)帶三臺以上的風(fēng)機盤管46。
[0033]圖12是另一種三管制多聯(lián)式熱回收新風(fēng)空調(diào)機組構(gòu)造圖，它把圖9、11中的室外機組排風(fēng)箱2換成了室外機65。它是由風(fēng)冷式冷凝器14、排風(fēng)扇66、壓縮機18、制冷劑循環(huán)管、制冷系統(tǒng)輔助裝置、電控箱16等組成，室外機65不接室內(nèi)排風(fēng)，室外空氣在排風(fēng)扇66的作用下，冷卻或加熱風(fēng)冷式冷凝器14，室內(nèi)機組排風(fēng)箱51負責(zé)回收室內(nèi)排風(fēng)的熱能，該機組適用于室內(nèi)排風(fēng)道向室外引出不方便，或沒有室內(nèi)排風(fēng)可利用的場合。
[0034]圖13是另一種多聯(lián)式的熱泵系統(tǒng)圖，包含有室外排風(fēng)箱2的風(fēng)冷式冷凝器14、室內(nèi)排風(fēng)箱51的風(fēng)冷式冷凝器14、新風(fēng)箱I的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和再熱器6、風(fēng)機盤管46。該系統(tǒng)在進行制熱循環(huán)，再熱器6、風(fēng)機盤管46在制熱，風(fēng)冷式冷凝器14、風(fēng)冷式蒸發(fā)器5在制冷，通過循環(huán)，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5將所服務(wù)的空調(diào)區(qū)域的熱量，傳遞到風(fēng)機盤管46所服務(wù)的空調(diào)區(qū)域，內(nèi)部的熱量得到回收利用。該系統(tǒng)也稱為熱回收型熱泵系統(tǒng)，與上述三管制系統(tǒng)不同之處，它是兩管制，通過一根氣體管和一根高壓液體管，將多個機組連接起來。
[0035]圖14是一種空調(diào)系統(tǒng)圖，它的熱泵系統(tǒng)作為冷水機組，為空調(diào)末端新風(fēng)箱I和風(fēng)機盤管46提供空調(diào)冷凍水和熱水。熱水器36與風(fēng)冷式冷凝器14并聯(lián)連接，夏季通過高溫制冷劑加熱熱水，用于再熱器6加熱或者提供生活熱水，冬季可利用輔助能源，如太陽能，向熱水器36中輸入熱水，用于空調(diào)采暖。因此該熱泵系統(tǒng)的冷凝器采用風(fēng)冷和水冷的方式，也可稱為風(fēng)水冷式冷水機組。水冷式蒸發(fā)器85夏季為新風(fēng)箱I的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5提供7?12°C的空調(diào)冷凍水，冬季提供空調(diào)熱水。水冷式蒸發(fā)器32夏季為風(fēng)機盤管46提供7?12°C的空調(diào)冷凍水，冬季提供空調(diào)熱水，當(dāng)用于溫濕度獨立控制處理時，它為干式風(fēng)機盤管46提供16?21°C的高溫冷凍水。這種雙冷源的熱泵系統(tǒng)也可稱為風(fēng)水冷式雙冷源水熱泵系統(tǒng)。如果不需要溫濕度獨立控制，水冷式蒸發(fā)器32、85可以合二為一，為新風(fēng)箱I的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和風(fēng)機盤管46提供7?12°C的空調(diào)冷凍水、空調(diào)熱水，這種單冷源的熱泵系統(tǒng)也可稱為風(fēng)水冷式單冷源水系統(tǒng)。也可以取消水冷式蒸發(fā)器85，讓蒸發(fā)溫度為5°C的制冷劑進入風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，形成風(fēng)冷源和水冷源并存，這種雙冷源的熱泵系統(tǒng)也可稱為風(fēng)水冷式風(fēng)水冷源風(fēng)水熱泵系統(tǒng)。上述水冷式機組放置在室外時，冬季應(yīng)注意防凍。
[0036]圖15是另一種空調(diào)系統(tǒng)圖，與圖14不同的是，它取消了水冷式蒸發(fā)器85，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和風(fēng)機盤管46共用一個水冷式蒸發(fā)器32，在空調(diào)系統(tǒng)末端，風(fēng)冷式蒸發(fā)器5與風(fēng)機盤管46串聯(lián)，夏季8°C左右的空調(diào)冷凍水先經(jīng)過風(fēng)冷式蒸發(fā)器5，對室外新風(fēng)降溫除濕，變成16°C的高溫冷凍水，再送到干式風(fēng)機盤管46中，從而實現(xiàn)對空氣溫濕度獨立控制處理。
[0037]圖16空調(diào)系統(tǒng)是多聯(lián)式系統(tǒng)，熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的風(fēng)冷式蒸發(fā)器5和再熱器6采用直膨式換熱，風(fēng)機盤管46采用水冷式換熱，它的熱泵系統(tǒng)可稱為風(fēng)冷式風(fēng)水熱泵系統(tǒng)。
[0038]綜上所述，室內(nèi)風(fēng)機盤管與熱回收新風(fēng)機組共用一個熱泵系統(tǒng)，可以將機組放置在屋頂或室外，減少占地面積，減少熱泵機組的數(shù)量，降低了投資造價，系統(tǒng)維護操作簡單，機組運行效率高，運行費用低。
[0039]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施辦法而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制。依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施辦法所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于風(fēng)機盤管和熱回收新風(fēng)空調(diào)機組的熱泵系統(tǒng)，它是由壓縮機、風(fēng)冷式冷凝器、熱水器、膨脹節(jié)流器、蒸發(fā)器、再熱器、輔助裝置、制冷劑循環(huán)管、制冷劑組成，它們順序連接成制冷循環(huán)系統(tǒng)，熱回收新風(fēng)空調(diào)機組是由新風(fēng)箱、排風(fēng)箱、配電控制系統(tǒng)組成，其特征在于，風(fēng)機盤管與熱回收新風(fēng)空調(diào)機組共用一套熱泵系統(tǒng)，通過水冷式、直膨式、水冷與直膨的混合式傳熱，熱泵系統(tǒng)為風(fēng)機盤管與熱回收新風(fēng)空調(diào)機組提供空調(diào)冷熱源，風(fēng)冷式冷凝器裝在排風(fēng)箱中，它是直膨式結(jié)構(gòu)盤管換熱器，夏季向室內(nèi)排風(fēng)和室外空氣中排熱，冬季轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器從室內(nèi)排風(fēng)和室外空氣中吸熱，熱水器裝在箱體內(nèi)或箱體外，依靠高溫制冷劑和輔助熱源加熱熱水，風(fēng)冷式冷凝器與熱水器并聯(lián)或串聯(lián)在熱泵系統(tǒng)中，蒸發(fā)器有風(fēng)冷式蒸發(fā)器和水冷式蒸發(fā)器，新風(fēng)箱中裝有風(fēng)冷式蒸發(fā)器，它是直膨式結(jié)構(gòu)盤管換熱器或是表冷器，用于對新風(fēng)夏季降溫除濕，冬季轉(zhuǎn)化為冷凝器對新風(fēng)加熱，再熱器裝在新風(fēng)箱中，它是直膨式結(jié)構(gòu)盤管換熱器或是表冷器，用于對夏季降溫除濕后的新風(fēng)再熱或冬季對新風(fēng)加熱，水冷式蒸發(fā)器夏季為風(fēng)機盤管、風(fēng)冷式蒸發(fā)器提供空調(diào)冷凍水，冬季轉(zhuǎn)化為冷凝器提供空調(diào)熱水，它裝在箱體內(nèi)或箱體外，風(fēng)冷式蒸發(fā)器與水冷式蒸發(fā)器并聯(lián)或串聯(lián)在熱泵系統(tǒng)中，熱泵系統(tǒng)采用連體式、分體式、多聯(lián)式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)熱泵系統(tǒng)為風(fēng)冷式熱泵系統(tǒng)時，制冷劑冷凝熱依靠風(fēng)冷式冷凝器和再熱器排放；當(dāng)熱泵系統(tǒng)為風(fēng)水冷式熱泵系統(tǒng)時，制冷劑冷凝熱一部分依靠風(fēng)冷式冷凝器排放，一部分依靠熱水器通過熱水傳遞給再熱器排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)熱泵系統(tǒng)為風(fēng)水熱泵系統(tǒng)時，風(fēng)冷式蒸發(fā)器為直膨式結(jié)構(gòu)盤管換熱器，由制冷劑提供冷熱源處理新風(fēng)，水冷式蒸發(fā)器通過制冷劑與空調(diào)水換熱，為風(fēng)機盤管提供空調(diào)冷熱水；當(dāng)熱泵系統(tǒng)為水熱泵系統(tǒng)時，風(fēng)冷式蒸發(fā)器為表冷器，水冷式蒸發(fā)器通過制冷劑與空調(diào)水換熱，為風(fēng)冷式蒸發(fā)器和風(fēng)機盤管提供空調(diào)冷熱水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，它是全直膨熱泵系統(tǒng)，它采用兩管制、三管制、四管制的熱泵系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再熱器，其特征在于，當(dāng)它是直膨式結(jié)構(gòu)盤管換熱器時，它與風(fēng)冷式冷凝器并聯(lián)或串聯(lián)在熱泵系統(tǒng)中，利用制冷劑加熱或冷卻空氣；當(dāng)它是表冷器時，它與熱水器或水冷式蒸發(fā)器相連，利用冷熱水加熱或冷卻空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)熱泵系統(tǒng)具有雙冷源，或者具有單冷源、空調(diào)末端二次降溫，通過控制風(fēng)冷式蒸發(fā)器、水冷式蒸發(fā)器、風(fēng)機盤管中制冷劑的蒸發(fā)溫度，從而實現(xiàn)對空氣的溫濕度獨立控制處理。
【文檔編號】F24F5/00GK103912947SQ201410156903
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】榮國華 申請人:榮國華