热泵空调系统 |
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| 申请号 | CN201510055553.1 | 申请日 | 2015-02-02 | 公开(公告)号 | CN104613665A | 公开(公告)日 | 2015-05-13 |
| 申请人 | 珠海格力电器股份有限公司; | 发明人 | 杨智峰; 焦华超; 冯涛; 熊建国; 余凯; 曹世皇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 热 泵 空调 系统，包括由 压缩机 、室内换热器、第一节流装置、经济器、第二节流装置、 室外换热器 、气液分离器以及第三节流装置中的部分或全部组成的补气增 焓 制冷/制热循环回路；还包括第一电磁 阀 和第二 电磁阀 ；经济器的辅助回路与压缩机的补气口相连接的 接口 还通过管道与气液分离器的入口连通；第一电磁阀设置在经济器的辅助回路与气液分离器的入口之间的连接管道上；第二电磁阀设置在经济器的辅助回路与压缩机的补气口之间的连接管道上。本发明的热泵空调系统，提高了经济器气液两侧的换热温差，从而具有更高的换热效率；提高了制冷运行时的系统 过冷 度，减少了机组长配管安装时的能 力 衰减。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热泵空调系统，包括依次串联的压缩机(1)、室内换热器(3)、第一节流装置(4)、经济器(5)、第二节流装置(6)、室外换热器(7)以及气液分离器(8)，所述压缩机(1)的吸气口(11)通过管道连接所述气液分离器(8)的出口；其中，所述经济器(5)的主回路通过管道串联在所述第一节流装置(4)和所述第二节流装置(6)之间，所述经济器(5)的辅助回路通过管道串联在所述第一节流装置(4)和所述压缩机(1)的补气口(12)之间；所述经济器(5)的辅助回路与所述第一节流装置(4)之间的连接管道上设置有第三节流装置(9)，其特征在于，还包括第一电磁阀(10)和第二电磁阀(11)； |
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| 说明书全文 | 热泵空调系统技术领域[0001] 本发明涉及空调领域，特别是涉及一种热泵空调系统。 背景技术[0002] 喷气增焓技术的主要优势在于低温工况下制热性能高，其在低温热泵热水机中应用较为广泛，在低温热泵空调系统中也有应用。应用于前者时只有制热循环，应用于后者时具有制冷和制热循环。喷气增焓技术在热泵空调系统中应用时，尤其是在大容量机组长配管系统应用时，由于制冷运行时系统过冷度较小，容易造成室外机到室内机配管中冷媒闪发严重，从而引起整机能力的明显衰减。 [0003] 因此，提高热泵空调系统在制冷运行时的过冷度是本领域亟待解决的技术问题。 发明内容[0005] 为实现本发明目的而提供的热泵空调系统，包括依次串联的压缩机、室内换热器、第一节流装置、经济器、第二节流装置、室外换热器以及气液分离器，所述压缩机的吸气口通过管道连接所述气液分离器的出口；其中，所述经济器的主回路通过管道串联在所述第一节流装置和所述第二节流装置之间，所述经济器的辅助回路通过管道串联在所述第一节流装置和所述压缩机的补气口之间；所述经济器的辅助回路与所述第一节流装置之间的连接管道上设置有第三节流装置，还包括第一电磁阀和第二电磁阀； [0007] 所述第一电磁阀设置在所述经济器的辅助回路与所述气液分离器的入口之间的连接管道上； [0008] 所述第二电磁阀设置在所述经济器的辅助回路与所述压缩机的补气口之间的连接管道上。 [0010] 所述四通阀的第一接口通过管道连接所述压缩机的排气口，第二接口通过管道连接所述室内换热器，第三接口通过管道连接所述气液分离器的入口，第四接口通过管道连接所述室外换热器。 [0011] 在其中一个实施例中，本发明的热泵空调系统，具有过冷循环模式； [0012] 当所述热泵空调系统处于所述过冷循环模式时，所述第一电磁阀打开，所述第二电磁阀截止； [0013] 制冷剂依次通过所述压缩机、四通阀、室外换热器、第二节流装置、经济器的主回路，从所述经济器的主回路的出口流出的制冷剂分为两路，第一路制冷剂依次通过所述第一节流装置、室内换热器、四通阀，进入所述气液分离器；第二路制冷剂依次通过所述第三节流装置、经济器的辅助回路、第一电磁阀，到达所述气液分离器，与所述第一路制冷剂汇合；汇合后的制冷剂从所述气液分离器的出口进入所述压缩机的吸气口。 [0014] 在其中一个实施例中，本发明的热泵空调系统，具有补气增焓制热循环模式； [0015] 当所述热泵空调系统处于所述补气增焓制热循环模式时，所述第一电磁阀截止，所述第二电磁阀打开； [0016] 制冷剂依次通过所述压缩机、四通阀、室内换热器、第一节流装置；经所述第一节流装置节流后的制冷剂分为两路，第一路制冷剂依次通过所述经济器的主回路、第二节流装置、室外换热器、四通阀、气液分离器，进入所述压缩机的吸气口；第二路制冷剂依次通过所述第三节流装置、经济器的辅助回路、第二电磁阀，进入所述压缩机的补气口。 [0017] 在其中一个实施例中，本发明的热泵空调系统，具有补气增焓制冷循环模式； [0018] 当所述热泵空调系统处于所述补气增焓制冷循环模式时，所述第一电磁阀截止，所述第二电磁阀打开； [0019] 制冷剂依次通过所述压缩机、四通阀、室外换热器、第二节流装置、经济器的主回路，从所述经济器的主回路的出口流出的制冷剂分为两路，第一路制冷剂依次通过所述第一节流装置、室内换热器、四通阀、气液分离器，进入所述压缩机的吸气口；第二路制冷剂依次通过所述第三节流装置、经济器的辅助回路、第二电磁阀，进入所述压缩机的补气口。 [0021] 在其中一个实施例中，所述第三节流装置为电子膨胀阀。 [0022] 本发明的有益效果：本发明的热泵空调系统，将经济器的辅助回路与压缩机的补气口相连接的接口(即经济器的气侧出口)通过管道与气液分离器的入口连通，使得在补气增焓系统的基础上，增加了一个回路，提高了经济器气液两侧的换热温差，从而具有更高的换热效率；提高了系统过冷度，减少了机组长配管安装时的能力衰减。附图说明 [0023] 为了使本发明的热泵空调系统的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明的热泵空调系统进行进一步详细说明。 [0024] 图1为本发明的热泵空调系统的一个实施例的结构示意图。 具体实施方式[0025] 下面将结合实施例来详细说明本发明提供的热泵空调系统。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0026] 参见图1，本发明提供的热泵空调系统，包括依次串联的压缩机1(其中，压缩机1具有吸气口11、补气口12及排气口13)、四通阀2(实现多个运行模式之间的自动切换)室内换热器3、第一节流装置4、经济器5、第二节流装置 6、室外换热器7以及气液分离器8，压缩机1的吸气口11通过管道连接气液分离器8的出口。 [0027] 其中，四通阀2的第一接口21通过管道连接压缩机的排气口13，第二接口22通过管道连接室内换热器3，第三接口23通过管道连接气液分离器8的入口，第四接口24通过管道连接室外换热器7。 [0028] 经济器5的主回路通过管道串联在第一节流装置4和第二节流装置6之间，经济器5的辅助回路通过管道串联在第一节流装置4和压缩机1的补气口12之间，经济器5的辅助回路与第一节流装置4之间的连接管道上设置有第三节流装置9。 [0029] 第一节流装置4、第二节流装置6以及第三节流装置9均主要起节流降压的作用，可以为毛细管或电子膨胀阀等。其中，第三节流装置9优选为电子膨胀阀，性能稳定，节能，便于自动化控制。 [0030] 上述结构实现了完整的补气增焓制热/制冷循环回路。在此基础上，本发明提供的热泵空调系统还包括一过冷循环回路。具体为，还包括第一电磁阀10和第二电磁阀11。经济器5的辅助回路与压缩机1的补气口12相连接的接口(即经济器5的气侧出口)还通过管道与气液分离器8的入口连通。第一电磁阀10设置在经济器5的辅助回路与气液分离器8的入口之间的连接管道上，第二电磁阀11设置在经济器5的辅助回路与压缩机1的补气口12之间的连接管道上。 [0031] 压缩机1的补气口12处是系统中的中压位置，而气液分离器8的入口处是系统的低压位置。在使用过冷循环回路时，通过将经济器5气侧(辅助回路)节流至更低的压力，对应更低的饱和温度，气侧温度越低，相对液侧(主回路)的温差就越大，对换热有利。 [0032] 所以，本发明的热泵空调系统将经济器5的辅助回路与压缩机1的补气口12相连接的接口(即经济器5的气侧出口)通过管道与气液分离器8的入口连通，从而增加到气分的一路，可以更大程度的提高系统的过冷度。经过第三节流装置9节流降压并在经济器5中换热后的制冷剂，分为两路控制。分别设计第一电磁阀10和第二电磁阀11控制这两路的通断，在不同的运行工况下通过第一电磁阀10和第二电磁阀11的通断控制来实现不同的系统循环，得到不同 的效果。具体如下： [0033] 参见图1，实心箭头表示制冷循环(包括过冷循环)时的冷媒流向，空心箭头表示制热循环时的冷媒流向。 [0034] 循环一：本发明提供的热泵空调系统，具有过冷循环模式。当其处于过冷循环模式时，第一电磁阀10打开，第二电磁阀11截止。 [0035] 循环过程：压缩机1将由吸气口11吸入的气体制冷剂压缩为高温高压的气体后，经过排气口13排出；排气口13排出的气体制冷剂经过四通阀2后到达室外换热器7，冷凝为高温高压的液体；进而经过第二节流装置6节流之后进入经济器5的主回路，从经济器5的主回路的出口流出的制冷剂分为两路，第一路制冷剂经第一节流装置4节流后到达室内换热器3，在室内侧换热器3中蒸发吸热后，经过四通换向阀2到达气液分离器8的入口；第二路制冷剂经过第三节流装置9节流降压后进入经济器5的辅助回路，与主回路的制冷剂在经济器5中换热，换热后的辅助回路中的制冷剂通过第一电磁阀10到达气液分离器8的入口，与第一路制冷剂一起从气液分离器8的出口进入压缩机的吸气口11，完成一次系统循环。 [0036] 上述过冷循环可以获得较大的系统过冷度，减少制冷剂从室外机到室内机循环过程中的闪发，从而降低减少机组制冷能力的衰减。 [0037] 循环二：本发明提供的热泵空调系统，具有补气增焓制热循环模式。当其处于补气增焓制热循环模式时，第一电磁阀截止10，第二电磁阀打开11。 [0038] 循环过程：压缩机1将由吸气口11以及补气口12吸入的气体制冷剂压缩为高温高压气体后，经过压缩机1排气口13排出；排气口13排出的气体制冷剂经过四通阀2后到达室内换热器3，冷凝为高温高压的液体制冷剂进入第一节流装置4；经第一节流装置4节流后的制冷剂分为两路，第一路高温高压的液体制冷剂直接进入经济器5的主回路；第二路制冷剂经过第三节流装置9节流降压后进入经济器5的辅助回路；辅助回路和主回路中的制冷剂经过换热后，辅助回路的中压饱和或者过热气体制冷剂通过第二电磁阀11进入压缩机1的补气口12，从而进入压缩机1的压缩腔；主回路中的制冷剂被辅助回路中的制冷剂进一步过冷后通过第二节流装置6，成为低温低压的液体制冷剂，之后在室外换 热器7中蒸发为低温低压的气体制冷剂，然后经过气液分离器8达到压缩机1的吸气口11，完成一次系统循环。 [0039] 上述循环通过利用补气增焓技术，可以大幅提供低温工况下制热运行时的压缩机吸气量，增加系统制冷剂循环量，提高机组的制热能力和能效。 [0040] 循环三：本发明提供的热泵空调系统，具有补气增焓制冷循环模式。当其处于补气增焓制冷循环模式时，第一电磁阀截止10，第二电磁阀打开11。 [0041] 压缩机1将由吸气口11吸入的气体制冷剂压缩为高温高压的气体后，经过排气口13排出；排气口13排出的气体制冷剂经过四通阀2后到达室外换热器7，冷凝为高温高压的液体；进而经过第二节流装置6节流之后进入经济器5的主回路，从经济器5的主回路的出口流出的制冷剂分为两路，第一路制冷剂经第一节流装置4节流后到达室内换热器3，在室内侧换热器3中蒸发吸热后，经过四通换向阀2到达气液分离器8，进而进入压缩机的吸气口11；第二路制冷剂经过第三节流装置9节流降压后进入经济器5的辅助回路，与主回路的制冷剂在经济器5中换热，换热后的辅助回路中的制冷剂通过第二电磁阀11到达压缩机1的补气口12，完成一次系统循环。 [0042] 上述循环通过利用补气增焓技术，提高了压缩机同频率下的制冷剂循环量，可以大幅提高制冷效率，提高机组制冷能效。 [0043] 本发明中的热泵空调系统，通过对经济器的合理设计和应用，使得在低温工况下制热运行，通过补气增焓的技术提升制热能力。通过在补气增焓系统上，增加一个回路，即连通经济器的气侧出口和气液分离器的入口，提高了经济器气液两侧的换热温差，从而具有更高的换热效率。其在制冷(过冷)运行时，提高了系统过冷度，减少了机组长配管安装时的能力衰减。 |
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