CN218915208U - 蓄能空调*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蓄能空调***,包括控制器、至少一个蓄能器、室内机、室外机,连接在所述室内机和室外机之间作为冷媒循环管路的液侧总管、高压气管和低压气管,所述蓄能器的第一端通过蓄能电子膨胀阀与所述液侧总管连接,所述蓄能器的第二端通过第一电动阀或第一电磁阀与蓄能四通阀的E口连接,所述蓄能四通阀的D端连接高压冷媒,所述蓄能四通阀的S口连接所述低压气管,所述蓄能四通阀的C口通过蓄能节流元件连接所述低压气管。本实用新型在实现空调***多种功能的前提下,对应的阀门管路结构更加简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调***的技术领域,尤其涉及一种蓄能空调***。
背景技术
公开号为CN107110570B的现有专利中公开了一种蓄热式空调机组,在负荷需求小导致压缩机频繁启停或者压缩机处于低频段的低效率点运转时,提高压缩机运行频率,将多余的能量存储在蓄能设备中,一方面避免压缩机的频繁启停,另一方面避开压缩机的低效率点。但是该现有技术的蓄能设备所实现的功能较为单一,仅仅只能单向蓄能,不能满足用户的多种需求,另外,该现有技术也未能结合分时电价政策,使用蓄能设备实现空调负荷的转移、达到削峰填谷的效果。
还有一些现有技术提出了通过蓄热来进行除霜的空调***,由于其蓄热仅仅只用来除霜,及功能范围较窄,均不能实现蓄能设备的蓄冷、释冷制冷等功能。如公开号为因而专利号为CN211739591U、CN110440413b、CN113124508A等现有专利。
上述现有技术不能在制冷时也提供蓄冷和释冷功能,导致蓄能器的功能实现较为单一。
如图1所示,公开号为CN112752933B的现有专利公开了一种空调***,该空调***能够实现适用于制冷、制热、蓄能等工况,功能相对丰富,从图1也可以看出,该现有专利的管路设计十分复杂,一共使用了4个四通阀、6个电子膨胀阀以及若干冷媒支路来实现蓄能***的功能,导致加工工艺复杂、成本提高、控制困难。
图1的附图标记分别为:1、空调***;5、控制器(控制部);10、室外单元(热源侧单元);11、压缩机;11a、排出配管;11b、吸入配管;12、室外热交换器;12a、第一室外热交换器;13、贮存器(制冷剂容器);13a、液体流入端口;13b、液体流出端口;14、储罐;14a、气体流出端口;14b、第一气体流入端口;14c、第二气体流入端口;15、第一四通切换阀;16、第二四通切换阀;17、第三四通切换阀;18、桥接回路;18b、第二连接点;18c、第三连接点;18d、第四连接点;19a、第一止回阀;19b、第二止回阀;19c、第三止回阀;19d、第四止回阀;20、蓄热单元;21、蓄热用热交换器;21a、蓄热槽;21b、导热管;22、第四四通切换阀;23、流量调节机构;30、流路切换单元;31、气体侧连接管;32、液体侧连接管;33、气体侧主管;33a、切换部第一分岔管;33b、切换部第二分岔管;33a、第一流路切换阀;33b、第二流路切换阀;35、液体侧主管;36、过冷却热交换器;37、过冷却配管;38、流量调节阀;40、室内单元;41、室内热交换器;42、室内膨胀阀;50、制冷剂回路;51、室外侧第一气体连络管;52、室外侧第二气体连络管;53、室外侧液体连络管;54、中间部第一气体连络管;55、中间部第二气体连络管;56、中间部液体连络管;57、室内侧气体连络管;58、室内侧液体连络管;61、排出侧第一分岔管;62、排出侧第二分岔管;64、吸入侧第一分岔管;65、吸入侧第二分岔管;66、吸入侧第三分岔管;67、室外低压管;68、室外侧第一气体管;69、室外侧第二气体管;71、室外侧液体第一分岔管;72、室外侧液体第二分岔管;73、室外侧第一膨胀阀(膨胀机构);74、室外侧第二膨胀阀(膨胀机构);75、室外侧液体管;76、室外流量调节阀(第一开闭机构);77、制冷剂导入管;78、室外止回阀;79、液体流出管;80、抽气阀(第二开闭机构);81、抽气管;85、蓄热侧第一气体管;86、蓄热侧第二气体管;87、蓄热侧液体管;88、第一连接管(连通路径);89、第二连接管;90、蓄热侧第一流量调节阀;91、蓄热侧第一开闭阀;92、蓄热侧第一止回阀;93、蓄热侧第一分岔管;94、第三连接管;98a、第二旁通通路;99a、蓄热侧流量调节阀;99b、蓄热侧第三开闭阀(电磁阀)。
因此,如何提供一种功能丰富且管路结构简单的蓄能空调***是业界亟待解决的技术问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中为了增加蓄能器实现多种功能导致管路过于复杂的技术问题,本实用新型提出了蓄能空调***。
本实用新型提出的蓄能空调***,包括控制器、至少一个蓄能器、室内机、室外机,连接在所述室内机和室外机之间作为冷媒循环管路的液侧总管、高压气管和低压气管,所述蓄能器的第一端通过蓄能电子膨胀阀与所述液侧总管连接,所述蓄能器的第二端通过第一电动阀或第一电磁阀与蓄能四通阀的E口连接,所述蓄能四通阀的D端连接高压冷媒,所述蓄能四通阀的S口连接所述低压气管,所述蓄能四通阀的C口通过蓄能节流元件连接所述低压气管。
进一步,所述蓄能器的第二端还通过第二电动阀或第二电磁阀与液侧总管连接,所述蓄能器的第一端与第二端之间的液侧总管上设有第三电动阀或第三电磁阀。
进一步,所述蓄能器的第一端设有分液装置。
进一步,所述蓄能四通阀的D端与压缩机的排气口连接。
进一步,所述蓄能四通阀的D端与所述高压气管连接。
进一步,所述蓄能节流元件为毛细管。
进一步,所述室内机和室外机之间还设有与冷媒循环管路连接的至少一个储液罐。
进一步,所述储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与所述液侧总管连接的第一进口,通过第六电动阀或第六电磁阀与所述高压气管连接的第二进口,且所述第二进口通过节流元件和第七电动阀或第二储液节流元件和第七电磁阀与所述低压气管连接,通过节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
进一步,所述储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与液侧总管连接的第一进口,通过第一储液节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
进一步,所述控制器控制所述蓄能器在低谷电价时段进行蓄能,在高峰电价时段进行释能。
进一步,所述室外机内设有连接压缩机、室外换热器以及与所述冷媒循环管路连接的制冷四通阀、制热四通阀,所述室外机内设有设置在所述室外换热器与室内换热器之间的室外膨胀阀。
进一步,所述室外机内设有室外过冷器。
进一步,所述室外换热器靠近所述室外电子膨胀阀的一端设有室外分液装置。
进一步,所述制冷四通阀的D端与压缩机连接,所述制冷四通阀的C端与室外换热器连接,所述制冷四通阀的S端与气液分离器连接,所述制冷四通阀的E端通过节流元件与制冷四通阀的S端连接;和/或
所述制热四通阀的D端与压缩机连接,所述制热四通阀的C端通过节流元件与制热四通阀的S端连接,所述制热四通阀的S端与气液分离器连接,所述制热四通阀的E端与高压气管连接。
进一步,所述室内机包括室内换热器和室内电子膨胀阀,每一个所述室内机的室内换热器通过模式转换器与所述冷媒循环管路连接。
进一步,当所述室内机为多个室内机时,所述控制器控制不同的室内机均处于相同的工作状态,或者所述控制器控制不同的室内机处于不同的工作状态。
进一步,所述室内换热器靠近所述室内电子膨胀阀的一端设有室内分液装置。
本实用新型通过蓄能四通阀将蓄能器接入至空调***内,实现空调***的管路简化的同时,还可以实现空调***的多种功能。进一步,本实用新型的蓄能器的过冷模式采用了其他管路接入至蓄能器的第二端,使得蓄能器在实现过冷模式的同时,阻力较小,且过冷后的冷媒可以借助第一端的分液功能实现各流路的流量分配。本实用新型通过三个四通阀以及其他管路、阀件的配合切换,能够使热回收空调***实现完全蓄冷、蓄冷同时完全制冷、蓄冷同时主体制冷等37种功能,拓宽了蓄能空调***的使用范围,提高了蓄能***的可用率。另外,本实用新型的蓄能空调***在低谷电价时段进行蓄能,在高峰电价时段释放能量,从而降低此时空调的功耗。实现电力的“削峰填谷”,降低空调的运行成本。
附图说明
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明,其中:
图1是现有技术的蓄能空调***结构图。
图2是本实用新型一实施例的蓄能空调***结构图。
图3a是本实用新型的室外机在一实施例中完全冷凝的冷媒流向示意图。
图3b是本实用新型的室外机在一实施例中主体冷凝的冷媒流向示意图。
图3c是本实用新型的室外机在一实施例中完全蒸发的冷媒流向示意图。
图3d是本实用新型的室外机在一实施例中主体蒸发的冷媒流向示意图。
图3e是本实用新型的室外机在一实施例中室外换热器关机的冷媒流向示意图。
图4a是本实用新型的蓄能器在一实施例中蒸发状态的冷媒流向示意图。
图4b是本实用新型的蓄能器在一实施例中过冷状态的冷媒流向示意图。
图4c是本实用新型的蓄能器在一实施例中冷凝状态的冷媒流向示意图。
图5a是本实用新型的室内机在一实施例中蒸发状态的冷媒流向示意图。
图5b是本实用新型的室内机在一实施例中冷凝状态的冷媒流向示意图。
图6是本实用新型另一实施例的蓄能空调***结构图。
图7是本实用新型含有储液罐的一实施例的蓄能空调***结构图。
图8a是图7中储液罐存储冷媒时的冷媒流向示意图。
图8b是图7中储液罐释放冷媒时的冷媒流向示意图。
图9是本实用新型含有储液罐的另一实施例的蓄能空调***结构图。
图10a是图9中储液罐存储冷媒时的冷媒流向示意图。
图10b是图9中储液罐释放冷媒时的冷媒流向示意图。
图11是本实用新型与现有技术在过冷及释冷模式下的换热示意图。
附图说明:1、室外机;2、蓄能设备;3、液侧总管;4、高压气管;5、低压气管;6、模式转换器;7、内机;101、压缩机;102、制冷四通阀;103、制热四通阀;104、室外换热器;105、室外电子膨胀阀;106、过冷电子膨胀阀;107、室外过冷器;108、气液分离器;201、蓄能器;201a、第一端;201b、第二端;202、第一气管;203、第二气管;204、第一液管;205、第三气管;206、蓄能电子膨胀阀;207、释冷阀;208、高压气阀;209、旁通阀;210、蓄能四通阀;211、分液装置;212、第二液管;213、第四气管;220、储液罐;221、进液阀;222、加压阀;223、排液阀;224、气平衡阀;225、毛细管;220a、第一进口;220b、第二进口;220c、出口;601、过冷器;602、制冷阀;603、制热阀;604、第三液管;605、第五气管;701、室内电子膨胀阀。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
由此,本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征,而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外,应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的***设计,但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此,除非另有说明,所说明的组合并非旨在限制。
本实用新型的蓄能空调***,整体可以划分为四个部分,分别是控制器(图中未示出)、室内机7、室外机1,蓄能器2。
室内机7和室外机1之间通过冷媒循环管路连接,蓄能器2具有第一端201a和第二端201b,蓄能器2的第一端和第二端通过阀门管道组件也将其第一端和第二端分别接入到了冷媒循环管路中。
图2示出了本实用新型的第一个实施例,在该实施例中,室内机7和室外机1之间连接着三条管路来进行冷媒循环,冷媒循环管路包括液侧总管3、高压气管4和低压气管5。
室外机1内设有连接压缩机101、室外换热器104以及与循环制冷回路连接的制冷四通阀102和制热四通阀103。室外机1内还设有设置在室外换热器104与室内换热器之间的室外膨胀阀。控制器通过对制冷四通阀102、制热四通阀103以及室外膨胀阀进行控制,从而使得室外机1处于不同的工作模式。
在该实施例中,室外机1内还可以设置室外过冷器107,在室外换热器104流出的冷媒过冷度不够时,可以进一步提升冷媒的过冷度,提升冷媒的过冷度之后,冷媒再进入到液侧总管3中。室外换热器104靠近室外电子膨胀阀105的一端还可以设置室外分液装置,该室外分液装置能够在制热工况中,使冷媒适配于换热器中风量的空间分布特征,以较优的分配比例进入室外换热器中进行蒸发,从而取得最佳的换热效果。
在该实施例中,室外机1的压缩机101通过制冷四通阀102和制热四通阀103与室外机1的室外换热器104、液侧总管3、高压气管4以及低压气管5的具体连接方式为:制冷四通阀102的D端与压缩机101连接,制冷四通阀102的C端与室外换热器104连接,制冷四通阀102的S端与气液分离器108连接,制冷四通阀102的E端通过节流元件(如毛细管)与制冷四通阀102的S端连接。制热四通阀103的D端与压缩机101连接,制热四通阀103的C端通过毛细管与制热四通阀103的S端连接,制热四通阀103的S端与气液分离器108连接,制热四通阀103的E端与高压气管4连接。本实用新型通过制冷四通阀和制热四通阀的设置就可以实现连续制热化霜的功能,实现管路更加的简洁。
蓄能空调***中的室内机7设置了多个,在其他实施例中也可以仅设置一个,每一个室内机7可以通过模式转换器6与液侧总管3、高压气管4以及低压气管5连接。
室内机7包括室内换热器和室内电子膨胀阀701,每一个室内机7的室内换热器通过模式转换器6与冷媒循环管路连接。控制器通过对室内电子膨胀阀701以及模式转换器6进行控制从而使得室内机7处于不同的工作状态。
图2中示出的是模式转换器的主要部分,该模式转换器包含两部分,第一部分连接室内机7设有室内电子膨胀阀701的一端,即连接室内机的第三液管604,室内电子膨胀阀701设置在第三液管604上,第二部分连接室内机7的另一端,即连接室内机的第五气管605,第一部分包含有连接液侧总管3和低压气管5的过冷器601,第二部分包含有两个支路,两个支路分别设有对应的电动阀或电磁阀,分别连接低压气管5和高压气管4,在一个具体实施例中,连接低压气管5的支路上设有制冷阀602,连接高压气管4的支路上设有制热阀603。
蓄能空调***设有多个室内机7时,控制器可以控制不同的室内机7均处于相同的工作状态,例如均处于蒸发状态或者是冷凝状态。控制器还可以控制不同的室内机7处于不同的工作状态,例如一部分室内机7处于蒸发状态,另一部分室内机7处于冷凝状态。
在该实施例中,室内换热器靠近室内电子膨胀阀701的一端还可以设置室内分液装置,通过室内分液装置能够在制冷工况中,使冷媒适配于室内换热器中风量的空间分布特征,以较优的分配比例进入室内换热器中进行蒸发,从而取得最佳的换热效果。
在该实施例中,蓄能器201的第一端201a通过蓄能电子膨胀阀206与液侧总管3连接,蓄能器201的第二端201b与通过第一电动阀或第一电磁阀与蓄能四通阀210的E口连接,蓄能四通阀210的D端连接高压冷媒,蓄能四通阀210的S口连接低压气管5,蓄能四通阀210的C口通过蓄能节流元件连接低压气管5。蓄能器201的第二端201b还通过第二电动阀或第二电磁阀与液侧总管3连接,蓄能器201第一端201a与第二端201b之间的液侧总管3上设有第三电动阀或第三电磁阀。
参照图2,在该实施例中,蓄能器2连接冷媒循环管路的阀门管道组件包括设有蓄能电子膨胀阀的第二液管,蓄能器2的第一端201a设有分液装置211,分液装置211通过设有蓄能电子膨胀阀206的第二液管212与液侧总管3连接。蓄能器2连接冷媒循环管路的阀门管道组件还包括蓄能四通阀、第一气管至第四气管。第一气管将蓄能四通阀的D端与高压冷媒连通,第二气管将蓄能四通阀的S口与低压气管连接,第三气管将蓄能四通阀的E口与蓄能器的第二端连接,第四气管将蓄能四通阀的C口与低压气管连接,第三气管上的第一电磁阀具体为高压气阀208,第四气管213上设有的蓄能节流元件。在该实施例中,蓄能节流元件具体为毛细管。第一气管202将蓄能四通阀的D端与压缩机的排气口连接。
蓄能器2的第二端201b还通过设有电动阀或电磁阀的第一液管204与液侧总管3连接。在一个具体实施例中,第一液管上的第二电磁阀为释冷阀207。第一液管204与第二液管212之间的液侧总管3上设有第三电动阀或第三电磁阀,在一个具体实施例中,第三电磁阀为旁通阀209。控制器对阀门管路组件以及释冷阀进行控制使得冷媒在蓄能器对应的工作模式下经所述第一端或第二端进入至蓄能器。
蓄能器201中填充有蓄能材料,并设置有冷媒管道。冷媒在管道中流动,与蓄能材料进行充分换热,既可蓄冷释冷,也可蓄热释热。
控制器通过对上述三个四通阀的切换组合,能够实现多种不同功能的冷媒循环流路。
室外机的工作模式有五种选择,分别是完全冷凝模式、主体冷凝模式、完全蒸发模式、主体蒸发模式、室外换热器关机模式。本实用新型的室外机的工作模式可以是这五种模式当中的至少一种。
控制器对室外机的工作模式(也可以称为工作状态)的控制,主要是通过下表中的阀门进行控制。
表1室外机的工作模式及其对应的阀门状态
如图3a所示,完全冷凝时,此时室外换热器104用作冷凝器。压缩机101排出的冷媒经制冷四通阀102进入室外换热器104进行冷凝,经过冷电子膨胀阀106、室外过冷器107之后,进入到液侧总管3,蒸发后的冷媒经低压气管5返回至气液分离器108及压缩机101。
本实用新型的完全冷凝指的是压缩机排出的冷媒全部在室外换热器中冷凝。
如图3b所示,主体冷凝时,同时提供部分冷媒给进行冷凝的室内机7和/或蓄能器201。压缩机101排出的一部分冷媒经制冷四通阀102进入室外换热器104进行冷凝,经过室外过冷器107之后,进入液侧总管3。蒸发后的冷媒经低压气管5返回气液分离器108及压缩机101。而压缩机101排出的另一部分冷媒,经制热四通阀103进入高压气管4。本实用新型所指的主体冷凝,用于冷凝的冷媒一部分去外机,另一部分进入蓄能器或室内机,是因为蓄能器或内机有可能也有冷凝需求。比如蓄能器需要蓄热,此时需要将压缩机排出的高温冷媒通入蓄能器进行冷凝,又比如有一些内机需要制热,那么这部分内机也要通入高温冷媒进行冷凝。主体是指外机是冷凝的主体。
如图3c所示,完全蒸发时,此时室外换热器104用作蒸发器。压缩机101排出的冷媒经制热四通阀103进入高压气管4。中压冷媒经液侧总管3进入室外换热器104进行蒸发,经制冷四通阀102返回气液分离器104及压缩机101。
如图3d所示,主体蒸发时,此时室外换热器104用作蒸发器,同时接收来自进行蒸发的内机7和/或蓄能器201所产生的冷媒回气。压缩机101排出的冷媒经制热四通阀103进入高压气管4。中压冷媒经液侧总管3进入室外换热器104进行蒸发,经制冷四通阀102返回气液分离器108及压缩机101。而作蒸发器内机7和/或蓄能器201排出的冷媒经低压气管5返回气液分离器108及压缩机101。
如图3e所示,室外换热器关机时,此时室外换热器104不工作。压缩机101排出的冷媒经制热四通阀103和高压气管4进入蓄能器201和/或作冷凝器的室内机7进行冷凝。蓄能器201和/或作蒸发器的室内机7排出的冷媒经低压气管5返回气液分离器108及压缩机101。
蓄能器的工作模式有四种选择,分别是蒸发模式、过冷模式、冷凝模式、不工作模式。
控制器对蓄能器201的工作模式(也可以称为工作状态)的控制,主要是通过下表中的阀门进行控制。
表2蓄能器的工作模式及其对应的阀门状态
本实用新型的蓄能器201的工作模式可以是这四种模式当中的至少一种。图4a至图4c显示了本实用新型的蓄能器的蒸发模式、过冷模式以及冷凝模式。
如图4a所示,当蓄能器工作在蒸发模式时,此时蓄能器201作蒸发器。冷媒经蓄能电子膨胀阀206节流后进入蓄能器201进行蒸发,经第三气管205和第二气管203流出。此状态下两相冷媒经蓄能器的第一端201a和分液装置211进入,从蓄能器的第二端201b流出。
蒸发状态可进一步细分为蒸发(蓄冷)和蒸发(释热),这两种状态的区别在于蓄能器201的前置状态不同,目的也不同。当蓄能器201尚未储存冷量或热量时,可以进入蒸发(蓄冷)状态,此时经过冷凝后的冷媒进入蓄能器201,将冷量储存在蓄能器201中,目的是为下一次的释冷作准备。当蓄能器201已经储存热量后,才可以进入蒸发(释热)状态,经过冷凝后的冷媒进入蓄能器201,吸收蓄能器201中储存的热量发生蒸发,目的是承担制冷循环的部分或全部蒸发负荷。
如图4b所示,当蓄能器工作在过冷模式时,此时蓄能器201作过冷器。冷媒经第一液管204进入蓄能器201进行过冷,提高过冷度后经第二液管212流出。此状态下液态冷媒经蓄能器的第二端201b进入,从蓄能器的第一端201a和分液装置211流出。
当入口处的冷媒干度较高时,气态比例较高,从第一液管204不经过分液装置进入蓄能器201,阻力较小。
在过冷模式时,气态冷媒或者气液混合冷媒从第一液管进入至蓄能器的第二端。气态冷媒或者气液混合冷媒在蓄能器中过冷为液态后,经分液装置211流出蓄能器时,仍能够借助第一端的分液装置211的分液功能实现各流路的流量分配。
如图4c所示,当蓄能器工作在冷凝模式时,此时蓄能器201作冷凝器。冷媒经第一气管202和第三气管205进入蓄能器201进行冷凝,经第二液管212流出。此状态下气态冷媒经蓄能器的第二端201b进入,冷凝后液态冷媒从蓄能器的第一端201a和分液装置211流出。
冷凝状态可进一步细分为冷凝(释冷)和冷凝(蓄热),这两种状态的区别在于蓄能器201的前置状态不同,目的也不同。当蓄能器201已经储存冷量后,才可以进入冷凝(释冷)状态,此时,此时高温高压冷媒进入蓄能器201,吸收蓄能器201中储存的冷量并发生蒸发,目的是承担制冷循环的部分或全部冷凝负荷。当蓄能器201尚未储存冷量或热量时,可以进入冷凝(蓄热)状态,此时高温高压冷媒进入蓄能器201,将热量储存在蓄能器201中,目的是为下一次的释热作准备。
从上述对蓄能器的三种工作模式的描述可以看出,蓄能器在过冷模式下,使得室外换热器104可以减小风机功率,仅承担较小的冷凝负荷,而将大部分的冷凝负荷转移给蓄能器承担,从而减小功耗。此时室外换热器104的出口冷媒状态为气态,或者气态比例较高的气液混合状态,并以此状态从第一液管进入至蓄能器的第二端,不需要经过分液装置再进入蓄能器,使蓄能器承担了较大的冷凝负荷的同时,也能够减小冷媒运行的阻力。并且,冷媒在蓄能器中过冷为液态后,经分液装置211流出蓄能器时,仍能够借助分液装置211的分液功能实现各流路的流量分配。
为了更进一步说明本实用新型的上述技术方案与现有专利CN112752933B的区别,对现有技术和本实用新型进行进一步详细的对比。
从图1中可以看出蓄冷器在过冷模式时蓄热侧第二分岔管98和蓄热侧流量调节阀(开度调节阀)99a位于蓄能器的右侧,即位于蓄能器的上游。而本实用新型第二液管212和蓄能电子膨胀阀206在过冷模式时均位于蓄能器的下游。因此,通过对比可以看出,现有专利的蓄能器若是要安装分液装置,则在过冷模式下,冷媒需通过分液装置进入蓄能器,气液两相或气态的冷媒在此将会承受较大的阻力,造成大量压力损失。不仅如此,如图11所示,现有专利的蓄冷模式(即该专利原文中的“冷蓄热运转”)和其过冷释冷模式(即“制冷峰值偏移运转”)中,冷媒是从同一端进入蓄能器的。在蓄冷中,由于冷媒沿程换热,温度逐渐升高,所以在蓄冷结束后,蓄能材料温度形成了沿程升高的分布规律(T3→T4)。随后在释冷时,高温冷媒进入蓄能器进行换热冷却(T1→T2),换热温差逐渐减小,换热效果较差。而本实用新型的管路连接设计使得蓄冷和释冷过程的流向相反,两者逆流换热,换热温差沿程较为恒定,能够取得更佳的换热效果,释冷得到的冷媒出口温度也更低(T2’<T2),取得更佳的节能效果。同理,蓄热和释热模式中,本实用新型也可实现逆流换热,取得更好的换热效果以及更佳的节能效果。
除了蓄能器这块的不同以外,图1和本实用新型的一实施例的图2相比,可以明显看出现有专利的管路结构设计比本实用新型更加复杂,且所用到的器件更多,***成本更高。
室内机包括室内换热器和室内电子膨胀阀,每一个所述室内机的室内换热器通过模式转换器与液侧总管、高压气管和低压气管连接,控制器通过对室内电子膨胀阀以及模式转换器进行控制从而使得室内机处于不同的工作状态,即工作模式。
室内机的工作模式有两种选择,分别是蒸发模式、冷凝模式。
控制器对室内机的工作模式(也可以称为工作状态)的控制,主要是通过下表中的阀门(包含模式转换器的阀门)进行控制。
表3室内机的工作模式及其对应的阀门状态
如图5a所示,室内机处于蒸发模式时,此时室内机7作蒸发器。冷媒经第三液管604进入室内机进行蒸发,经制冷阀602流出。
如图5b所示,室内机处于冷凝模式时,此时室内机7作冷凝器。冷媒经制热阀603进入室内机进行冷凝后,经第三液管604流出。
本实用新型的控制器通过对室外机、蓄能器和室内机这几个部分不同工作状态的切换、组合,以及旁通阀209的开闭,能够实现常规完全制冷、常规主体制冷、完全蓄冷、蓄冷同时完全制冷、蓄冷同时完全制热(外机冷凝)、蓄冷同时完全制热(外机蒸发)、蓄冷同时主体制冷、蓄冷同时主体制热(外机蒸发)、蓄冷同时主体制热(外机冷凝)、过冷释冷同时完全制冷、过冷释冷同时主体制冷、冷凝释冷同时完全制冷、冷凝释冷同时主体制冷、并联释冷同时完全制冷、并联释冷同时主体制冷、常规完全制热、常规主体制热、完全蓄热、蓄热同时完全制热、蓄热同时完全制冷(外机蒸发)、蓄热同时完全制冷(外机冷凝)、蓄热同时主体制热、蓄热同时主体制冷(外机冷凝)、蓄热同时主体制冷(外机蒸发)、混合释热同时完全制热、混合释热同时主体制热、独立释热同时完全制热、独立释热同时主体制热、非连续制热化霜、连续制热化霜且完全制热、连续制热化霜且主体制热、连续制热化霜且主体制冷、常规热回收、蓄冷同时热回收、蓄热同时热回收、释冷同时热回收、释热同时热回收等37种功能,如下表所示。其中,内机/模式转换器一栏中,蒸发>冷凝表示部分室内机在蒸发,部分室内机在冷凝,且蒸发负荷大于冷凝负荷;蒸发<冷凝表示部分室内机在蒸发,部分室内机在冷凝,且蒸发负荷小于冷凝负荷。
表4控制器控制不同部分的工作模式相对切换、组合所实现的37种功能
如图6所示,在本实用新型的第二实施例中,将原本第一气管202连入压缩机排气口的一端改为连入高压气管4,其余阀的开闭及冷媒流路与第一实施例一致。
如图7所示,在上述两个实施例的基础上还可以进一步增加储液罐,在室内机和室外机之间设有至少一个储液罐,通过储液罐对冷媒的存储与释放,对不同运行模式下的冷媒量进行控制,使得***循环冷媒量与不同运行模式的冷媒需求量一致,发挥最佳的换热效果。
储液罐220具有三个接口。储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与液侧总管连接的第一进口,通过第六电动阀或第六电磁阀与高压气管连接的第二进口,且第二进口通过第二储液节流元件和第七电动阀或第二储液节流元件和第七电磁阀与低压气管连接,通过第一储液节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
具体实施时,第一储液节流元件采用的是毛细管225,第四电磁阀为排液阀223,第五电磁阀为进液阀221,第六电磁阀为加压阀222,第二储液节流元件为毛细管,第七电磁阀为气平衡阀224,第一进口202a通过进液阀221与液侧总管3连接,第二进口220b通过加压阀222与高压气管4连接,通过毛细管和气平衡阀224与低压气管5连接,出口220c通过毛细管225和排液阀223与低压气管5连接。
如图8a、图8b所示,储液罐220共有三种状态:不工作、存储冷媒和释放冷媒,这3种状态均可以在不同的***模式(常规制冷、完全蓄冷等)下使用。
储液罐不工作时,进液阀221、加压阀222、排液阀223、气平衡阀224均关闭。
当判断当前运行模式需要启动存储冷媒时,进液阀221和气平衡阀224开启,加压阀222和排液阀223关闭。气平衡阀224开启,使储液罐220罐体压力处于低压状态,进液阀221开启,使得储液罐220的冷媒进管处于中压段,冷媒在压力差的作用下进入冷媒罐220中。
当判断当前运行模式需要启动冷媒罐释放冷媒时,进液阀221和气平衡阀224关闭,加压阀222和排液阀223开启。排液阀223开启,使储液罐220的出口端处于低压状态,加压阀222开启,使储液罐220罐体压力处于高压状态,罐体内部冷媒在重力及压力差的作用下排出罐体,进入到管路循环中。
如图9所示,本实用新型还提供了另一种储液罐的具体实施例,该储液罐仅具有两个接口:第一进口220a,出口220c。储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与液侧总管连接的第一进口,通过第一储液节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
具体实施时,进口220a通过气平衡阀224与液侧总管3连接,出口220c通过排液阀223、毛细管225与低压气管5连接。
如图10a、图10b所示,储液罐220共有三种状态:不工作、存储冷媒和释放冷媒,这3种状态均可以在不同的***模式(常规制冷、完全蓄冷等)下使用。
储液罐不工作时,排液阀223、气平衡阀224均关闭。
当判断当前运行模式需要启动存储冷媒时,排液阀223、气平衡阀224均开启,冷媒在压力差的作用下进入冷媒罐220中。
当判断当前运行模式需要启动冷媒罐释放冷媒时,气平衡阀224关闭,排液阀223开启,罐体内部冷媒在重力及压力差的作用下排出罐体,进入到管路循环中。
在上述实施例的基础上,本实用新型的控制器还可以控制蓄能器在低谷电价时段进行蓄能,在高峰电价时段进行释能,充分利用储能空调***的优势,降低用户的用电成本。
在上述实施例的基础上,本实用新型的制冷四通阀或者是制热四通阀对应的管路连接结构可以只采用其中一套管路连接结构,另一套可以结合现有技术中的管路连接方式。
在上述实施例的基础上,本领域技术人员可以增加蓄能器的数量,新增加的蓄能器的管路连接结构可以参照本实用新型的上述实施例,这些均属于本实用新型的保护范围。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种蓄能空调***,包括控制器、至少一个蓄能器、室内机、室外机,连接在所述室内机和室外机之间作为冷媒循环管路的液侧总管、高压气管和低压气管,其特征在于,所述蓄能器的第一端通过蓄能电子膨胀阀与所述液侧总管连接,所述蓄能器的第二端通过第一电动阀或第一电磁阀与蓄能四通阀的E口连接,所述蓄能四通阀的D端连接高压冷媒,所述蓄能四通阀的S口连接所述低压气管,所述蓄能四通阀的C口通过蓄能节流元件连接所述低压气管。
2.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述蓄能器的第二端还通过第二电动阀或第二电磁阀与液侧总管连接,所述蓄能器的第一端与第二端之间的液侧总管上设有第三电动阀或第三电磁阀。
3.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述蓄能器的第一端设有分液装置。
4.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述蓄能四通阀的D端与压缩机的排气口连接。
5.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述蓄能四通阀的D端与所述高压气管连接。
6.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述蓄能节流元件为毛细管。
7.如权利要求1所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室内机和室外机之间还设有与冷媒循环管路连接的至少一个储液罐。
8.如权利要求7所述的蓄能空调***,其特征在于,所述储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与所述液侧总管连接的第一进口,通过第六电动阀或第六电磁阀与所述高压气管连接的第二进口,且所述第二进口通过节流元件和第七电动阀或第二储液节流元件和第七电磁阀与所述低压气管连接,通过节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
9.如权利要求7所述的蓄能空调***,其特征在于,所述储液罐包括:通过第五电动阀或第五电磁阀与液侧总管连接的第一进口,通过第一储液节流元件和第四电动阀或第四电磁阀与所述低压气管连接的出口。
10.如权利要求1至9任意一项所述的蓄能空调***,其特征在于,所述控制器控制所述蓄能器在低谷电价时段进行蓄能,在高峰电价时段进行释能。
11.如权利要求1至9任意一项所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室外机内设有连接压缩机、室外换热器以及与所述冷媒循环管路连接的制冷四通阀、制热四通阀,所述室外机内设有设置在所述室外换热器与室内换热器之间的室外膨胀阀。
12.如权利要求11所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室外机内设有室外过冷器。
13.如权利要求11所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室外换热器靠近室外电子膨胀阀的一端设有室外分液装置。
14.如权利要求11所述的蓄能空调***,其特征在于,所述制冷四通阀的D端与压缩机连接,所述制冷四通阀的C端与室外换热器连接,所述制冷四通阀的S端与气液分离器连接,所述制冷四通阀的E端通过节流元件与制冷四通阀的S端连接;和/或
所述制热四通阀的D端与压缩机连接,所述制热四通阀的C端通过节流元件与制热四通阀的S端连接,所述制热四通阀的S端与气液分离器连接,所述制热四通阀的E端与高压气管连接。
15.如权利要求1至9任意一项所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室内机包括室内换热器和室内电子膨胀阀,每一个所述室内机的室内换热器通过模式转换器与所述冷媒循环管路连接。
16.如权利要求15所述的蓄能空调***,其特征在于,当所述室内机为多个室内机时,所述控制器控制不同的室内机均处于相同的工作状态,或者所述控制器控制不同的室内机处于不同的工作状态。
17.如权利要求15所述的蓄能空调***,其特征在于,所述室内换热器靠近所述室内电子膨胀阀的一端设有室内分液装置。
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