CN217844347U - 一种制冷制热切换模块及热泵*** - Google Patents

一种制冷制热切换模块及热泵*** Download PDF

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李相宏
卢盛昌
潘清安
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Abstract

本实用新型提供了一种制冷制热切换模块及热泵***,其特征在于包括制热单向阀、第一制冷单向阀、第二制冷单向阀和制热单向节流阀,所述第一制冷单向阀和制热单向阀的出口相连通并设有第一外接端口,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口。通过在***上增加制冷制热切换模块,解决了制冷运行时未能充分利用EVI增焓提升制冷量、能效,降低噪音的问题,以及热泵***共用1个电子膨胀阀无法满足制冷和制热的全工况运行调节要求。

Description

一种制冷制热切换模块及热泵***
技术领域
本实用新型涉及空气源热泵设备,更具体地说涉及一种制冷制热切换模块及热泵***。
背景技术
现有的变频空气源热泵***中,制热运行时环境温度范围为-35~45℃,制冷运行时环境温度范围为5~45℃,即冬天运行制热工况用来供暖,夏天运行制冷工况用来供冷,一机两用,具有温度舒适、节能高效的特点。现有的变频空气源热泵***有以下缺点:
1、制冷运行时未充分利用EVI增焓来提升制冷量和能效,在制冷量要求高的场所使用时,存在制冷量不足,能效低的问题,环境温度越高这个问题就越突出。
2、制冷时,未充分利用EVI增焓,变频压缩机运行频率就必须提高,压缩机噪音较大。
3、空气源热泵***共用1个主路电子膨胀阀,电子膨胀阀需要兼顾制冷大流量的工况,也需要兼顾制热小流量的工况,由于制冷和制热运行工况差异大,冷媒循环量差异大,1个电子膨胀阀无法满足制冷和制热的全工况运行调节要求。必须采用1个电子膨胀阀并联1个单向阀调节或采用2个电子膨胀阀进行调节等方式来满足制冷和制热的全工况运行调节要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何简化***,更为充分的利用EVI增焓。
为了解决以上问题本实用新型提供了一种制冷制热切换模块,其特征在于所述制冷制热切换模块包括制热单向阀、第一制冷单向阀、第二制冷单向阀和制热单向节流阀,所述第一制冷单向阀和制热单向阀的出口相连通并设有第一外接端口,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口。
一种热泵***,包括翅片换热器、四通阀、气液分离器、压缩机、卧式壳管换热器、储液器、第一过滤器、制冷制热切换模块、辅电子膨胀阀、主电子膨胀阀、板式换热器和第二过滤器,其特征在于所述制冷制热切换模块包括制热单向阀、第一制冷单向阀、第二制冷单向阀和制热单向节流阀,所述第一制冷单向阀和制热单向阀的出口相连通并设有第一外接端口,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口。
所述的热泵***,其特征在于包括板式换热器、主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀,所述板式换热器上设有第一管道和第二管道,所述第一外接端口与第一管道的一端相连接;所述第一管道的另一端分两路,一路先接主电子膨胀阀后再与第二外接端口相连接,另一路先接辅电子膨胀阀后再与第二管道的一端相连接;第二管道的另一端与压缩机的补液口相连接。
实施本实用新型具有如下有益效果:通过在***上增加制冷制热切换模块,解决了制冷运行时未能充分利用EVI增焓提升制冷量、能效,降低噪音的问题,以及热泵***共用1个电子膨胀阀无法满足制冷和制热的全工况运行调节要求。
附图说明
图1是热泵***组成图;
图2是制热模式制冷剂流向示意图;
图3是制冷模式制冷剂流向示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
图1是热泵***组成图,包括翅片换热器1、四通阀2、气液分离器3、压缩机4、卧式壳管换热器5、储液器6、第一过滤器7、制冷制热切换模块8、辅电子膨胀阀10、主电子膨胀阀9、板式换热器11和第二过滤器12,同时还根据控制需要在不同位置设有温感传感器、压力传感器和控制开关。制冷制热切换模块包括制热单向阀D2、第一制冷单向阀D1、第二制冷单向阀D3和制热单向节流阀D4,第一制冷单向阀D1和制热单向阀D2的出口相连通并设有第一外接端口N1,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口N2,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口N3,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口N4。
压缩机4的出口接四通阀的D口,四通阀的C口与卧式壳管换热器5的入口相连接,卧式壳管换热器5的出口接第一过滤器7后与第四外接端口N4连接;板式换热器11上设有第一管道和第二管道,第一外接端口N1与第一管道的一端相连接;第一管道的另一端分两路,一路先接主电子膨胀阀9后再与第二外接端口N2相连接,另一路先接辅电子膨胀阀10后再与第二管道的一端相连接;第二管道的另一端与压缩机的补液口相连接;第三外接端口N3接第二过滤器后与翅片换热器1相连接;翅片换热器1的另一端与四通阀的E口相连接,四通阀的S口接气液分离器后与压缩机相连接。
具体制热模式和制冷模式的工作控制原理如下所述:
制热模式:图2是制热模式制冷剂流向示意图,压缩机将低温低压的气态制冷剂吸入,低温低压的气态制冷剂被压缩机压缩后状态变成高温高压的气态,经过四通阀D口和C口后进入卧式壳管换热器将水加热,其被冷凝成高温高压的液态,经过储液器、第一过滤器、制热单向阀,进入板式换热器后放热变成中温高压的液态,然后分2路,主路依次进入主电子膨胀阀和制热单向节流阀后变成低温低压气液混合态制冷剂,经过第二过滤器,进入翅片换热器,吸收室外的空气热量,被蒸发成低温低压的气态,经过四通阀E口和S口后进入气液分离器,最后回到压缩机进入下一循环。辅路进入辅电子膨胀阀后变成中温中压气液混合态制冷剂,进入板式换热器,吸收板式换热器另一侧的液态制冷剂的热量,被蒸发成中温中压的气态,最后回到压缩机进入下一循环。
制冷模式:图3是制冷模式制冷剂流向示意图,压缩机将低温低压的气态制冷剂吸入,低温低压的气态制冷剂被压缩机压缩后状态变成高温高压的气态,经过四通阀D口和E口后进入翅片换热器将空气加热,其被冷凝成高温高压的液态,经过第二过滤器、第一制冷单向阀,进入板式换热器后放热变成中温高压的液态,然后分2路,主路进入主电子膨胀阀后变成低温低压气液混合态制冷剂,经过第二制冷单向阀、第一过滤器、储液器进入卧式壳管换热器,吸收水的热量,被蒸发成低温低压的气态,经过四通阀C口和S口后进入气液分离器,最后回到压缩机进入下一循环。辅路进入辅电子膨胀阀后变成中温中压气液混合态制冷剂,进入板式换热器,吸收板式换热器另一侧的液态制冷剂的热量,被蒸发成中温中压的气态,最后回到压缩机进入下一循环。
无论是制冷还是制热,都充分利用了EVI增焓功能。在制冷时,由1个电子膨胀阀进行节流,满足制冷的大流量调节,而且制冷时利用了EVI增焓功能,提高了液态冷媒的过冷度,从而提高了制冷量和能效比,使得制冷运行时的压缩机频率可以降低,压缩机噪音得到降低。在制热时,由1个电子膨胀阀和1个单向节流阀串联起来,电子膨胀阀进行1次节流,单向节流阀进行2次节流,2次节流效果相当于使用了1个小的电子膨胀阀,满足制热的小流量调节。解决了制冷运行时未能充分利用EVI增焓提升制冷量、能效,降低噪音的问题,以及热泵***共用1个电子膨胀阀无法满足制冷和制热的全工况运行调节要求。该***通过对原有的***进行改造,在***上增加制冷制热切换模块,该模块由3个单向阀和1个单向节流阀组成组成,模块标准化制作后简单可靠,安装维护方便。经测试,该变频空气源热泵***下制冷量提升10-15%,能效提升5-10%,噪音降低2-3%,超低环温下制热能效提升3%-5%。对提升空气源热泵的制冷能力和能效及超低环温下制热的调节可靠性具有很好的效果,对实现碳达峰碳中和具有重要的意义。
以上所揭露的仅为本实用新型一种实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,本领域普通技术人员可以理解的实现上述实施例的全部或部分流程,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种制冷制热切换模块,其特征在于包括制热单向阀、第一制冷单向阀、第二制冷单向阀和制热单向节流阀,所述第一制冷单向阀和制热单向阀的出口相连通并设有第一外接端口,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口。
2.一种热泵***,包括翅片换热器、四通阀、气液分离器、压缩机、卧式壳管换热器、储液器、第一过滤器、制冷制热切换模块、辅电子膨胀阀、主电子膨胀阀、板式换热器和第二过滤器,其特征在于所述制冷制热切换模块包括制热单向阀、第一制冷单向阀、第二制冷单向阀和制热单向节流阀,所述第一制冷单向阀和制热单向阀的出口相连通并设有第一外接端口,所述制热单向节流阀和所述第二制冷单向阀的入口相连通并设有第二外接端口,所述制热单向节流阀的出口与第一制冷单向阀的入口相连接并设有第三外接端口,所述第二制冷单向阀的出口与制热单向阀的入口相连接并设有第四外接端口。
3.根据权利要求2所述的热泵***,其特征在于包括板式换热器、主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀,所述板式换热器上设有第一管道和第二管道,所述第一外接端口与第一管道的一端相连接;所述第一管道的另一端分两路,一路先接主电子膨胀阀后再与第二外接端口相连接,另一路先接辅电子膨胀阀后再与第二管道的一端相连接;第二管道的另一端与压缩机的补液口相连接。
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