專利名稱：一種專用于毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用于毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，機(jī)組能同時(shí)提供兩種溫度的空調(diào)水，并比傳統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組的效率提高30%以上，屬于高效節(jié)能熱泵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)是一種新型的空調(diào)系統(tǒng)類型，這種形式的空調(diào)系統(tǒng)是采用熱輻射的方式對空調(diào)區(qū)域進(jìn)行冷卻及加熱，取代傳統(tǒng)的強(qiáng)制對流熱交換形式。其最大的優(yōu)點(diǎn)換熱面積大，從而降低了熱交換的溫差，使熱泵機(jī)組在制冷的時(shí)候不必將溫度降得過低，在 制熱的時(shí)候也不必將溫度加熱得太高。其中夏季冷凍水溫度比傳統(tǒng)中央空調(diào)高10°c以上，而冬季熱水溫度則比傳統(tǒng)中央空調(diào)低10°c以上。理論上，這樣的水溫將能夠使熱泵機(jī)組的效率提高至少30%以上。然而，此種形式的空調(diào)系統(tǒng)在夏季存在的最大問題是房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面凝露的問題，因此需要對房間濕球溫度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目刂?，特別是對于含有大量濕氣的新風(fēng)，在輸送到室內(nèi)之前，必須進(jìn)行有效的除濕，而除濕的最有效手段就是降低冷凍水供水溫度，一般夏季除濕用的冷凍水溫度不宜高于7V。顯然，毛細(xì)管輻射系統(tǒng)與新風(fēng)處理系統(tǒng)對水溫的要求是不能兼容的。當(dāng)前的做法是由熱泵機(jī)組將水溫統(tǒng)一制備到新風(fēng)系統(tǒng)所需要的溫度，然后將一部分直接供給新風(fēng)系統(tǒng)使用，另外的大部分則通過熱交換器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使其達(dá)到毛細(xì)管空調(diào)系統(tǒng)所要求的溫度后再供給毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)使用。如此一來，毛細(xì)管系統(tǒng)理論上的節(jié)能空間將被完全抵銷，從而沒有能夠充分發(fā)揮毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)在這一方面的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服毛細(xì)管空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)有空氣源熱泵機(jī)組的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種全新的專用于毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組。首先，機(jī)組帶有兩套制冷系統(tǒng)，其中一套用于為毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，與傳統(tǒng)熱泵機(jī)組相比，夏季可提供較高溫度的冷凍水，冬季則提供較低溫度的熱水，另外一套則用來為新風(fēng)處理系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，夏季提供較低溫度的冷凍水，冬季提供較高溫度的熱水；其次，兩套制冷系統(tǒng)共用一個(gè)風(fēng)冷冷凝器(冬季為蒸發(fā)器)，共享同一套智能控制系統(tǒng)，而壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器則是相互獨(dú)立的，并具有不同的工作參數(shù)。通過一套統(tǒng)一的智能控制系統(tǒng)的控制，機(jī)組能夠?qū)商紫到y(tǒng)的出水溫度以及制冷制熱負(fù)荷進(jìn)行獨(dú)立的控制，并通過制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及熱交換器的資源共享，從而可以對毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)特有的工況條件進(jìn)行充分的優(yōu)化利用，使本發(fā)明所述的熱泵機(jī)組比傳統(tǒng)熱泵機(jī)組的綜合效率提高至少30%以上。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下兩套獨(dú)立的制冷系統(tǒng)本發(fā)明所涉及的機(jī)組具備兩套相互獨(dú)立的制冷系統(tǒng)，其中一套用于為毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，與傳統(tǒng)熱泵機(jī)組相比，夏季可提供較高溫度的冷凍水，冬季則提供較低溫度的熱水；另外一套則用來為新風(fēng)處理系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，夏季提供較低溫度的冷凍水，冬季提供較高溫度的熱水。由于采用最能適應(yīng)工況條件的制冷系統(tǒng)，從而使整機(jī)的性能系數(shù)比傳統(tǒng)的熱泵機(jī)組提高30%以上。圖I顯示了機(jī)組的制冷系統(tǒng)流程圖。兩套獨(dú)立的壓縮機(jī)組本發(fā)明所涉及的機(jī)組具備兩套壓縮比不同的制冷壓縮機(jī)組，其中一組用于為毛細(xì)管系統(tǒng)提供制冷制熱，具有較大的制冷量，較低的壓縮比和較高的制冷效率；另外一組用于為新風(fēng)系統(tǒng)提供制冷制熱，具有較小的制冷量，較高的壓縮比以及與常規(guī)空調(diào)相當(dāng)?shù)闹评湫?。一個(gè)雙冷媒回路的風(fēng)冷冷凝器(冬季為蒸發(fā)器)
本發(fā)明所涉及的熱泵機(jī)組配置有一個(gè)雙冷媒回路的風(fēng)冷冷凝器。冷凝器的冷媒回路分成兩個(gè)，分別對應(yīng)于新風(fēng)制冷系統(tǒng)和毛細(xì)管空調(diào)制冷系統(tǒng)，其中新風(fēng)制冷系統(tǒng)的冷凝器位于換熱器冷卻介質(zhì)回路的上游而毛細(xì)管空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凝器則位于換熱器冷卻介質(zhì)回路的下游。如此安排的目的是因?yàn)槊?xì)管系統(tǒng)的冷熱源溫差較大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓縮比比較高，將其換熱器放置于冷卻介質(zhì)的上游，有利于利用較低(冬季則為較高)的冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度來降低機(jī)組的冷凝壓力(冬季則為提高機(jī)組的蒸發(fā)壓力)，從而降低系統(tǒng)的壓縮比，提高新風(fēng)熱泵系統(tǒng)的效率，而由于毛細(xì)管輻射系統(tǒng)的冷熱源溫差較小，因此將其換熱器安排在下游不會對效率產(chǎn)生過大的影響。如此設(shè)計(jì)換熱器的好處是I)結(jié)構(gòu)緊湊，2)共享換熱面積以及冷卻介質(zhì)輸送設(shè)備，3)綜合提高機(jī)組的效率。兩個(gè)相互獨(dú)立的蒸發(fā)器(冬季為冷凝器)本發(fā)明所涉及的熱泵機(jī)組采用兩個(gè)相互獨(dú)立的水-冷媒熱交換形式的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器類型為板式熱交換器、殼管式熱交換器或者套管式換熱器之中的任何一種，兩個(gè)蒸發(fā)器具有不同的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，并對應(yīng)于各自所服務(wù)的系統(tǒng)的供水溫度。兩個(gè)相互獨(dú)立的熱力膨脹系統(tǒng)本發(fā)明所涉及的熱泵機(jī)組采用兩個(gè)獨(dú)立的熱力膨脹系統(tǒng)，兩個(gè)膨脹系統(tǒng)具有不同的膨脹系數(shù)，并對應(yīng)于各自所服務(wù)的系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度。一套智能控制系統(tǒng)本發(fā)明所涉及的熱泵機(jī)組采用一套智能控制系統(tǒng)，用來協(xié)調(diào)并控制兩個(gè)制冷系統(tǒng)的工作，能夠同時(shí)對兩個(gè)制冷系統(tǒng)的出水溫度、制冷負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。從而使系統(tǒng)的溫度要求能夠得到及時(shí)的調(diào)整和滿足。圖2顯示了智能控制系統(tǒng)的控制原理圖。
權(quán)利要求
1.一種專用于毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是在同一臺機(jī)組上安裝了兩套制冷系統(tǒng)，并提供兩種不同溫度的水溫，以滿足毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的房間毛細(xì)管換熱器與新風(fēng)系統(tǒng)對于空調(diào)水溫的不同要求，并能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組整體效率的提高。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是采用兩組具有不同制冷量和不同壓縮比的壓縮機(jī)，以適應(yīng)各自所服務(wù)的系統(tǒng)的工況條件，并達(dá)到各自工況條件的下的最聞效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是配置有一個(gè)雙冷媒回路的風(fēng)冷冷凝器。換熱器的冷媒回路分成兩個(gè)，分別對應(yīng)于新風(fēng)制冷系統(tǒng)和毛細(xì)管空調(diào)制冷系統(tǒng)，其中新風(fēng)制冷系統(tǒng)的冷凝器位于換熱器通風(fēng)回路的上游而毛細(xì)管空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凝器則位于換熱器通風(fēng)回路的下游。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是采用兩個(gè)相互獨(dú)立的水——冷媒熱交換形式的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器類型為板式熱交換器、殼管式或者套管式換熱器中的任何一種，兩個(gè)蒸發(fā)器具有不同的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，并對應(yīng)于各自所服務(wù)的系統(tǒng)的供水溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是采用兩個(gè)獨(dú)立的熱力膨脹系統(tǒng)，兩個(gè)膨脹系統(tǒng)具有不同的膨脹系數(shù)，并對應(yīng)于各自所服務(wù)的系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組，其特征是使用一套智能控制系統(tǒng)，用來協(xié)調(diào)并控制兩個(gè)制冷系統(tǒng)的工作，能夠同時(shí)對兩個(gè)制冷系統(tǒng)的出水溫度、制冷制熱負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，并具備智能除霜功能。從而使系統(tǒng)的溫度要求能夠得到及時(shí)的調(diào)整和滿足。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種全新的專用于毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的雙溫高效空氣源熱泵機(jī)組。首先，機(jī)組帶有兩套制冷系統(tǒng)，其中一套用于為毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，與傳統(tǒng)熱泵機(jī)組相比，夏季可提供較高溫度的冷凍水，冬季則提供較低溫度的熱水，另外一套則用來為新風(fēng)處理系統(tǒng)提供專用的空調(diào)水，夏季提供較低溫度的冷凍水，冬季提供較高溫度的熱水；其次，兩套制冷系統(tǒng)共用一個(gè)冷凝器(冬季為蒸發(fā)器)，共享同一套智能控制系統(tǒng)，而壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、蒸發(fā)器則是相互獨(dú)立的，并具有不同的工作參數(shù)。通過一套統(tǒng)一的智能控制系統(tǒng)的控制，機(jī)組能夠?qū)商紫到y(tǒng)的出水溫度以及制冷制熱負(fù)荷進(jìn)行獨(dú)立的控制，并通過制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及熱交換器的資源共享，從而可以對毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)特有的工況條件進(jìn)行充分的優(yōu)化利用，使本發(fā)明所述的空氣源熱泵機(jī)組比傳統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組的綜合效率提高至少30％以上。
文檔編號F25B30/02GK102734878SQ20111008562
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者李新利 申請人:李新利