專利名稱:同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置及驅動方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種新型的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵技術,具體是涉及一種利 用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制取兩個溫度的載冷劑,應用于需求不同制冷或制熱溫度場合的集 成式雙機頭熱泵裝置,屬于制冷機械領域。
背景技術:
隨著當今社會的工業(yè)發(fā)展及人們生活水平的提高,工業(yè)生產及人居生活需求不同 溫度制冷、制熱模式的場合也越來越多。但是,目前產業(yè)界普遍缺乏單機多溫度制冷、制熱 的技術。面對生產生活中對不同制冷、制熱溫度的具體要求時,工程上往往采用一些折中的 方法。例如,對于需求不同制冷溫度場合,工程上采用一些折中的方法,比如先制取較低溫 度的載冷劑,一部分低溫載冷劑直接用于制冷,而另一部分載冷劑則通過中間換熱器得到 較高溫度的載冷劑,這種方法降低了制取高溫載冷劑的蒸發(fā)溫度,增加了壓縮機功耗,增大 了不可逆損失;同時,難以實現較低制冷溫度的負荷以及較高制冷溫度負荷分別得以調節(jié)。同時,隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,建筑空調能耗不斷增加,人們對空 調舒適性及室內空氣品質的要求也有所提高。輻射末端采冷暖配合新風處理的空調系統被 認為是一種經濟、節(jié)能、舒適性好的空調系統型式而逐漸得到研究和應用。輻射末端采冷暖 是指通過改變圍護結構中天棚、墻體或地板的溫度,形成輻射面,依靠該輻射面與人體、熱 源、家具及其余圍護結構表面間的輻射熱交換,達到制冷/制熱效果的技術。輻射末端采冷 暖配合新風處理的空調系統可以有效地降低室內空氣的豎直溫度梯度,改善熱舒適性,室 內氣流速度也較常規(guī)空氣系統低,空氣處理能耗因送風量減少而大大降低。本發(fā)明特別適用于這種輻射末端采冷暖配合新風處理的空調系統。目前工程上 為滿足用戶對這種新型空調形式的需求,主要采用兩種方法,一種方法針對輻射和新風末 端分別安裝兩套熱泵機組,上述方法不僅造價高昂,而且機組之間完全獨立運行,不能相互 協調處理兩個不同負荷,兩臺機組也難以實現集成式地控制管理。另一種方法采用一套機 組,制冷時通過較低蒸發(fā)溫度制取較低溫度水,一部分水用于新風除濕冷卻,另一部分水通 過中間換熱器制取較高溫度的水用于輻射末端采冷;制熱時通過較高冷凝溫度制取較高溫 度水,一部分水用于新風加熱,另一部分水通過中間換熱器制取較低溫度的水用于輻射末 端采暖。這種采用中間換熱器制取輻射末端用水的方法造成了很大比例的能量損失,導致 系統COP (能效比)低下,而且也無法實現協調處理負荷的功能。以使用制冷劑R22、載冷劑 水為例,相比先制取7°C對新風冷卻除濕所需水再經中間板換得到18°C輻射末端冷水的理 論C0P,機組直接制取18°C的輻射末端冷水計算得理論COP大52. 6% ;而相比先制取45°C 對新風加熱所需水再經中間板換得到32°C輻射末端熱水的理論C0P,機組直接制取32°C的 輻射末端熱水計算得理論COP大40. 1 %。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種同時制取兩種溫度水的空氣源熱泵裝置,實現了一臺熱泵運行雙工況的功能,并且克服了現有技術的不足之處,具有高效節(jié) 能,易于集成式控制,而且可以協同處理負荷等特點。技術方案為解決上述技術問題,本發(fā)明提供的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵 裝置為該熱泵包括相互獨立的新風制冷劑循環(huán)系統和輻射制冷劑循環(huán)系統、相互耦合的 新風載冷劑循環(huán)系統和輻射載冷劑循環(huán)系統,其中,新風制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取低溫新風載冷劑,制熱時制取高溫新風載 冷劑,所述新風制冷劑循環(huán)系統包括新風壓縮機、新風四通閥、新風室外換熱器、新風節(jié)流 機構、新風單向閥、新風載冷劑換熱器、新風儲液器;新風壓縮機的出口與新風四通閥的進 口 a端相連,新風四通閥的出口 b端與新風室外換熱器的進口相連,新風室外換熱器的出口 與新風節(jié)流機構的進口相連,新風節(jié)流機構通過新風單向閥與新風儲液器的進口相連,新 風節(jié)流機構的另一路通過新風單向閥還與新風載冷劑換熱器進口相連,新風載冷劑換熱器 的出口通過新風四通閥的出口 c與新風壓縮機的進口相連;新風載冷劑循環(huán)系統包括第一新風旁通閥門、新風水泵、新風電磁閥、新風儲能水 箱、第二新風旁通閥門、以及與新風制冷劑循環(huán)系統共用的新風載冷劑換熱器,其中,第一 新風旁通閥門的出口與新風水泵進口相連,新風水泵出口與新風電磁閥的進口相連,新風 電磁閥的出口與新風儲能水箱進口相連,新風儲能水箱的出口與第二新風旁通閥門進口相 連,新風載冷劑換熱器的進口與新風水泵的出口相連,新風載冷劑換熱器的出口與新風儲 能水箱的進口相連;輻射制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取高溫輻射制冷劑,制熱時制取低溫輻射載 冷劑,所述輻射制冷劑循環(huán)系統包括輻射壓縮機、輻射四通閥、輻射室外換熱器、輻射節(jié)流 機構、輻射單向閥、輻射儲液器、輻射載冷劑換熱器,其中,輻射壓縮機出口與輻射四通閥進 口 a’端相連,輻射四通閥出口 b’端與輻射室外換熱器進口相連,輻射室外換熱器的出口與 輻射節(jié)流機構進口相連,輻射節(jié)流機構出口通過輻射單向閥與輻射儲液器進口相連,輻射 節(jié)流機構出口還通過輻射單向閥與輻射載冷劑換熱器進口相連,輻射載冷劑換熱器的出口 通過輻射四通閥的出口與輻射壓縮機的進口相連;輻射載冷劑循環(huán)系統包括第一輻射旁通閥門、輻射水泵、輻射電磁閥、儲能水箱、 第二輻射旁通閥門、以及與輻射制冷劑循環(huán)系統共用的輻射載冷劑換熱器;其中,第一輻射 旁通閥門的出口與輻射水泵的進口相連,輻射水泵的出口與輻射電磁閥的進口相連,輻射 電磁閥的出口與輻射儲能水箱進口相連,輻射儲能水箱的出口與第二輻射旁通閥門的進口 相連,輻射載冷劑換熱器的進口與輻射水泵的出口相連,輻射載冷劑換熱器的出口與輻射 儲能水箱的進口相連;新風制冷劑和新風載冷劑在新風載冷劑換熱器中進行熱量交換,輻射制冷劑和輻射載冷劑在輻射載冷劑換熱器中進行熱量交換,新風載冷劑循環(huán)系統與輻射載冷劑循環(huán)系統通過第一耦合電磁閥、第二耦合電磁 閥所在載冷劑支路耦合連接。同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置的驅動方法為新風壓縮機的出口連接新風 四通閥的輸入端a端,新風四通閥的輸出端d端連接新風壓縮機的進口,當啟動制冷工況 時,新風四通閥啟動制冷設定,即輸入端a與輸出端b導通,輸入端c與輸出端d導通,新風制冷劑依次流經新風室外換熱器,新風節(jié)流機構,新風單向閥,新風新風載冷劑換熱器,再 經新風四通閥進入壓縮機的入口吸氣口 ;當啟動制熱設定,新風四通閥啟動制熱設定,即輸 入端a與輸出端c導通,輸入端b與輸出端d導通,新風制冷劑依次流經新風載冷劑換熱器, 儲液器,單向閥,節(jié)流機構,室外換熱器,再經四通閥進入壓縮機吸氣口 ;輻射壓縮機出口連接輻射四通閥的輸入端a’端,輻射四通閥的輸出端d’端連接 壓縮機進口,當運行制冷工況時,輻射四通閥啟動制冷設定,即輸入端a’與輸出端b’導通, 輸入端C’與輸出端d’導通,輻射制冷劑依次流經輻射室外換熱器,輻射節(jié)流機構,輻射單 向閥,輻射載冷劑換熱器,再經輻射四通閥進入輻射壓縮機吸氣口 C’ ;當運行制熱工況時, 輻射四通閥啟動制熱設定,即輸入端a’與輸出端c’導通,輸入端b’與輸出端d’導通,輻 射制冷劑依次流經輻射載冷劑換熱器,輻射儲液器、輻射單向閥,輻射節(jié)流機構,輻射室外 換熱器,再經輻射四通閥進入輻射壓縮機的入口吸氣口 ;新風載冷劑循環(huán)系統中,新風載冷劑在新風水泵的驅動下循環(huán),新風載冷劑依次 流經第一新風電磁閥,新風水泵,再流入新風載冷劑換熱器與新風制冷劑熱交換,之后流入 到新風儲能水箱,經第二新風電磁閥流出;輻射載冷劑循環(huán)系統中,輻射載冷劑在輻射水泵的驅動下循環(huán),輻射載冷劑依次 流經第一輻射電磁閥,輻射水泵,再流入輻射載冷劑換熱器與輻射制冷劑熱交換,之后流入 到輻射儲能水箱,經第二輻射電磁閥流出;新風載冷劑循環(huán)系統與輻射載冷劑循環(huán)系統通過電磁閥第一新風旁通閥門、第二 新風旁通閥門、第一輻射旁通閥門、第二輻射旁通閥門、第一耦合電磁閥、第二耦合電磁閥 的開閉來切換通路,實現能量可調。有益效果(1)本發(fā)明能夠分別制取兩種溫度的載冷劑用于滿足不同制冷溫度或不同制熱溫 度的需求,為用戶提供一種舒適度更高的輻射末端采冷暖配合新風處理的空調系統。(2)本發(fā)明通過對節(jié)流機構的開度的設定,得到不同的蒸發(fā)溫度/冷凝溫度;通過 水路電磁閥的開閉來切換水路;通過調節(jié)蒸發(fā)溫度/冷凝溫度配合切換水路的方式來實現 定頻壓縮機機組的負荷可調。(3)本發(fā)明通過旁通閥門的作用旁通部分載冷劑,實現定頻壓縮機的負荷卸載功 能。(4)本發(fā)明通過儲能水箱的作用可以得到溫度穩(wěn)定的載冷劑供給末端產品。(5)本發(fā)明兩個制冷劑循環(huán)互為備份,起到安全冗余的作用。
圖1為本發(fā)明提供的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置的結構框圖;圖2為本發(fā)明一種工作狀態(tài)的結構框圖,即新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4啟 動,新風設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的輻射節(jié)流機構12啟動輻射設定開度;圖3為本發(fā)明第二種工作狀態(tài)的結構框圖,即新風負荷較小,輻射負荷較大時,此 時本發(fā)明中新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4切換輻射設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的輻射 節(jié)流機構12啟動輻射設定開度;圖4為本發(fā)明第三種工作狀態(tài)的結構框圖,即新風負荷較大,輻射負荷較小時,此時本發(fā)明中新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4啟動新風設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的輻射 節(jié)流機構12啟切換新風設定開度;其中新風壓縮機1、新風四通閥2,其中a、c為輸入端,b、d為輸出端、新風室外換熱 器3、新風節(jié)流機構4、新風單向閥5、新風載冷劑換熱器6、新風單向閥7、新風儲液器8、第 一新風旁通閥門17、第二新風旁通閥門21、新風電磁閥19、新風水泵18、新風儲能水箱20、 輻射壓縮機9、輻射四通閥,其中a’、c’為輸入端,b’、d’為輸出端、10、輻射室外換熱器11、 輻射節(jié)流機構12、輻射單向閥13、輻射載冷劑換熱器14、輻射單向閥15、輻射儲液器16、輻 射電磁閥24、第一輻射旁通閥門22、第二輻射旁通閥門26、輻射水泵23、輻射儲能水箱25、 第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明提供的新型的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置,包括新風制冷劑循環(huán) 系統,輻射載冷劑循環(huán)系統,以及相互耦合的新風載冷劑系統和輻射載冷劑系統。新風制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取低溫新風載冷劑,制熱時制取高溫新風載 冷劑,所述新風制冷劑循環(huán)系統包括新風壓縮機1、新風四通閥2、新風室外換熱器3、新風 節(jié)流機構4、新風單向閥5、新風載冷劑換熱器6、新風儲液器8 ;新風壓縮機1的出口與新風 四通閥2的進口 a端相連,新風四通閥2的出口 b端與新風室外換熱器3的進口相連,新風 室外換熱器3的出口與新風節(jié)流機構4的進口相連,新風節(jié)流機構4通過新風單向閥7與 新風儲液器8的進口相連,新風節(jié)流機構4的另路通過新風單向閥5還與新風載冷劑換熱 器6進口相連,新風載冷劑換熱器的出口通過新風四通閥2的出口 c與新風壓縮機1的進 口相連;新風載冷劑循環(huán)系統包括第一新風旁通閥門17、新風水泵18、新風電磁閥19、新 風儲能水箱20、第二新風旁通閥門21、以及與新風制冷劑循環(huán)系統共用的新風載冷劑換熱 器6,其中,第一新風旁通閥門17的出口與新風水泵18進口相連,新風水泵18出口與新風 電磁閥19的進口相連,新風電磁閥19的出口與新風儲能水箱20進口相連,新風儲能水箱 20的出口與第二新風旁通閥門21進口相連,新風載冷劑換熱器6的進口與新風水泵18的 出口相連,新風載冷劑換熱器6的出口與新風儲能水箱20的進口相連;輻射制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取高溫輻射制冷劑,制熱時制取低溫輻射載 冷劑,所述輻射制冷劑循環(huán)系統包括輻射壓縮機9、輻射四通閥10、輻射室外換熱器11、輻 射節(jié)流機構12、輻射單向閥13、輻射儲液器16、輻射載冷劑換熱器14,其中,輻射壓縮機9 出口與輻射四通閥10進口 a’端相連,輻射四通閥10出口 b’端與輻射室外換熱器11進口 相連,輻射室外換熱器11的出口與輻射節(jié)流機構12進口相連,輻射節(jié)流機構12出口通過 輻射單向閥15與輻射儲液器16進口相連,輻射節(jié)流機構12出口還通過輻射單向閥13與 輻射載冷劑換熱器14進口相連,輻射載冷劑換熱器14的出口通過輻射四通閥10的出口與 輻射壓縮機9的進口相連;輻射載冷劑循環(huán)系統包括第一輻射旁通閥門22、輻射水泵23、輻射電磁閥24、儲 能水箱25、第二輻射旁通閥門26、以及與輻射制冷劑循環(huán)系統共用的輻射載冷劑換熱器 14;其中,第一輻射旁通閥門22的出口與輻射水泵的進口相連,輻射水泵的出口與輻射電磁閥24的進口相連,輻射電磁閥24的出口與輻射儲能水箱25進口相連,輻射儲能水箱25 的出口與第二輻射旁通閥門26的進口相連,輻射載冷劑換熱器14的進口與輻射水泵23的 出口相連,輻射載冷劑換熱器14的出口與輻射儲能水箱25的進口相連;新風制冷劑和新風載冷劑在新風載冷劑換熱器6中進行熱量交換,輻射制冷劑和輻射載冷劑在輻射載冷劑換熱器中進行熱量交換,新風載冷劑循環(huán)系統與輻射載冷劑循環(huán)系統通過第一耦合電磁閥27、第二耦合電 磁閥28所在載冷劑支路耦合連接。新風制冷劑和新風載冷劑在新風載冷劑換熱器中進行熱量交換,輻射制冷劑和輻 射載冷劑在輻射載冷劑換熱器中進行熱量交換,通過對節(jié)流機構的開度的設定,得到不同 的蒸發(fā)溫度/冷凝溫度,從而制取不同溫度的載冷劑用于滿足不同制冷(制熱)溫度的需 求,例如制取輻射末端和處理新風不同用途不同溫度的載冷劑。本發(fā)明提供的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置可以協同調節(jié)不同溫度載冷 劑制冷、制熱所需處理負荷;以下將新風載冷劑循環(huán)所需處理負荷簡稱為新風負荷,輻射載 冷劑循環(huán)所需處理的負荷簡稱為輻射負荷。本發(fā)明提供的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置可以實現定頻壓縮機負荷的 卸載。當新風負荷很小時,該同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置可以打開旁通閥門來旁 通部分載冷劑;當輻射負荷很小時,該雙溫度熱泵可以打開旁通閥門來旁通部分載冷劑。當常規(guī)運行時,新風制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構啟動一個設定開度(稱為新風設定開 度),輻射制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構啟動另一不同的設定開度(稱為輻射設定開度)。此時第 一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28關閉,第一新風電磁閥17、第二新風電磁閥21開啟, 第一輻射電磁閥22、第二輻射電磁閥26開啟,兩路水循環(huán)獨立運行。詳見附圖2。當新風負荷較小,輻射負荷較大時,新風制冷劑循環(huán)與新風制冷劑系統支援輻射 制冷劑循環(huán)制取輻射末端所需溫度的載冷劑。此時新風制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構切換到輻射 設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構仍啟動輻射設定開度,第一耦合電磁閥27、第二耦合 電磁閥28開啟,第一新風電磁閥17、第二新風電磁閥21關閉,第一輻射電磁閥22、第二輻 射電磁閥26開啟,詳見附圖3。當新風負荷較大,輻射負荷較小時,輻射制冷劑循環(huán)與輻射制冷劑系統支援新風 制冷劑循環(huán)制取處理新風所需溫度的載冷劑。此時新風制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構啟動新風設 定開度,輻射制冷劑循環(huán)的節(jié)流機構切換新風設定開度,第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁 閥28開啟,第一新風電磁閥17、第二新風電磁閥21開啟,第一輻射電磁閥22、第二輻射電 磁閥26關閉,詳見附圖4。在本系統中,新風載冷劑換熱器6可以使用,但不限于以下形式板式換熱器、殼 管式換熱器、套管式換熱器;輻射水換熱器14可以使用,但不限于以下形式板式換熱器、 殼管式換熱器、套管式換熱器;工質可以選用但不限于以下種類烴類制冷劑、鹵代烴制冷 劑、氨、水、C02、無機化合物制冷劑。載冷劑可以選用但不限于以下種類水、鹽水、油、硅油、 丙二醇和乙二醇、空氣。下面結合附圖詳細介紹本發(fā)明。圖1中,該同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置包括新風制冷劑循環(huán)與新風載冷 劑循環(huán),以及輻射制冷劑循環(huán)與輻射制冷劑循環(huán);新風制冷劑循環(huán)與輻射制冷劑循環(huán)相互獨立,分別制取兩種溫度的載冷劑用于滿足不同制冷溫度或不同制熱溫度的需求;新風載 冷劑循環(huán)與輻射制冷劑循環(huán)通過第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28所在載冷劑支路 連接。該同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置運行于制冷工況時,新風四通閥2、輻射四 通閥10啟動制冷設定。運行于制熱工況時,新風四通閥2、輻射四通閥1啟動制熱設定。圖2是針對常規(guī)運行時,該同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置的結構框圖。此 時新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4啟動新風設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的輻射節(jié)流機構 12啟動輻射設定開度,第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28關閉,第一新風電磁閥17、第 二新風電磁閥21開啟,第一輻射電磁閥22、第二輻射電磁閥26開啟。圖3是針對當新風負荷較小,輻射負荷較大時,同時制取雙溫度水的空氣源熱泵 裝置的結構框圖。新風制冷劑循環(huán)與新風載冷劑系統支援輻射制冷劑循環(huán)制取輻射末端所 需溫度的載冷劑。此時新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4切換輻射設定開度,輻射制冷劑 循環(huán)的輻射節(jié)流機構12啟動輻射設定開度,第一新風電磁閥17、第二新風電磁閥21開啟關 閉,第一輻射電磁閥22、第二輻射電磁閥26開啟,第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28 開啟。圖4是針對當新風負荷較大,輻射負荷較小時,同時制取雙溫度水的空氣源熱泵 裝置的結構框圖。輻射制冷劑循環(huán)與輻射載冷劑系統支援新風制冷劑循環(huán)制取處理新風所 需水。此時新風制冷劑循環(huán)的新風節(jié)流機構4啟動新風設定開度,輻射制冷劑循環(huán)的輻射 節(jié)流機構12切換新風設定開度,第一新風電磁閥17、第二新風電磁閥21開啟,第一輻射電 磁閥22、第二輻射電磁閥26關閉,第一耦合電磁閥27、第二耦合電磁閥28開啟。
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權利要求
一種同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置,其特征在于該熱泵包括相互獨立的新風制冷劑循環(huán)系統和輻射制冷劑循環(huán)系統、相互耦合的新風載冷劑循環(huán)系統和輻射載冷劑循環(huán)系統,其中,新風制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取低溫新風載冷劑,制熱時制取高溫新風載冷劑,所述新風制冷劑循環(huán)系統包括新風壓縮機(1)、新風四通閥(2)、新風室外換熱器(3)、新風節(jié)流機構(4)、新風單向閥(5)、新風載冷劑換熱器(6)、新風儲液器(8);新風壓縮機(1)的出口與新風四通閥(2)的進口a端相連,新風四通閥(2)的出口b端與新風室外換熱器(3)的進口相連,新風室外換熱器(3)的出口與新風節(jié)流機構(4)的進口相連,新風節(jié)流機構(4)通過新風單向閥(7)與新風儲液器(8)的進口相連,新風節(jié)流機構(4)的另一路通過新風單向閥(5)還與新風載冷劑換熱器(6)進口相連,新風載冷劑換熱器(6)的出口通過新風四通閥(2)的出口c與新風壓縮機(1)的進口相連;新風載冷劑循環(huán)系統包括第一新風旁通閥門(17)、新風水泵(18)、新風電磁閥(19)、新風儲能水箱(20)、第二新風旁通閥門(21)、以及與新風制冷劑循環(huán)系統共用的新風載冷劑換熱器(6),其中,第一新風旁通閥門(17)的出口與新風水泵(18)進口相連,新風水泵(18)出口與新風電磁閥(19)的進口相連,新風電磁閥(19)的出口與新風儲能水箱(20)進口相連,新風儲能水箱(20)的出口與第二新風旁通閥門(21)進口相連,新風載冷劑換熱器(6)的進口與新風水泵(18)的出口相連,新風載冷劑換熱器(6)的出口與新風儲能水箱(20)的進口相連;輻射制冷劑循環(huán)系統用于在制冷時制取高溫輻射制冷劑,制熱時制取低溫輻射載冷劑,所述輻射制冷劑循環(huán)系統包括輻射壓縮機(9)、輻射四通閥(10)、輻射室外換熱器(11)、輻射節(jié)流機構(12)、輻射單向閥(13)、輻射儲液器(16)、輻射載冷劑換熱器(14),其中,輻射壓縮機(9)出口與輻射四通閥(10)進口a’端相連,輻射四通閥(10)出口b’端與輻射室外換熱器(11)進口相連,輻射室外換熱器(11)的出口與輻射節(jié)流機構(12)進口相連,輻射節(jié)流機構(12)出口通過輻射單向閥(15)與輻射儲液器(16)進口相連,輻射節(jié)流機構(12)出口還通過輻射單向閥(13)與輻射載冷劑換熱器(14)進口相連,輻射載冷劑換熱器(14)的出口通過輻射四通閥(10)的出口與輻射壓縮機(9)的進口相連;輻射載冷劑循環(huán)系統包括第一輻射旁通閥門(22)、輻射水泵(23)、輻射電磁閥(24)、儲能水箱(25)、第二輻射旁通閥門(26)、以及與輻射制冷劑循環(huán)系統共用的輻射載冷劑換熱器(14);其中,第一輻射旁通閥門(22)的出口與輻射水泵的進口相連,輻射水泵的出口與輻射電磁閥(24)的進口相連,輻射電磁閥(24)的出口與輻射儲能水箱(25)進口相連,輻射儲能水箱(25)的出口與第二輻射旁通閥門(26)的進口相連,輻射載冷劑換熱器(14)的進口與輻射水泵(23)的出口相連,輻射載冷劑換熱器(14)的出口與輻射儲能水箱(25)的進口相連;新風制冷劑和新風載冷劑在新風載冷劑換熱器(6)中進行熱量交換,輻射制冷劑和輻射載冷劑在輻射載冷劑換熱器中進行熱量交換,新風載冷劑循環(huán)系統與輻射載冷劑循環(huán)系統通過第一耦合電磁閥(27)、第二耦合電磁閥(28)所在載冷劑支路耦合連接。
2.一種如權利要求1所述的同時制取雙溫度水的空氣源熱泵裝置的驅動方法,其特征 在于,新風壓縮機(1)的出口連接新風四通閥(2)的輸入端a端,新風四通閥(2)的輸出端d端連接新風壓縮機(1)的進口,當啟動制冷工況時,新風四通閥(2)啟動制冷設定,即輸入 端a與輸出端b導通,輸入端c與輸出端d導通,新風制冷劑依次流經新風室外換熱器(3), 新風節(jié)流機構(4),新風單向閥(5),新風新風載冷劑換熱器(6),再經新風四通閥(2)進入 壓縮機(1)的入口吸氣口 ;當啟動制熱設定,新風四通閥(2)啟動制熱設定,即輸入端a與 輸出端c導通,輸入端b與輸出端d導通,新風制冷劑依次流經新風載冷劑換熱器(6),儲液 器(8),單向閥(7),節(jié)流機構(4),室外換熱器(3),再經四通閥(2)進入壓縮機(1)吸氣口 (b);輻射壓縮機(9)出口連接輻射四通閥(10)的輸入端a’端,輻射四通閥(10)的輸出端 d’端連接壓縮機(9)進口,當運行制冷工況時,輻射四通閥(10)啟動制冷設定,即輸入端a’ 與輸出端b’導通,輸入端C’與輸出端d’導通,輻射制冷劑依次流經輻射室外換熱器(11), 輻射節(jié)流機構(12),輻射單向閥(13),輻射載冷劑換熱器(14),再經輻射四通閥(10)進入 輻射壓縮機(9)吸氣口 C’ ;當運行制熱工況時,輻射四通閥(10)啟動制熱設定,即輸入端 a’與輸出端c’導通,輸入端b’與輸出端d’導通,輻射制冷劑依次流經輻射載冷劑換熱器 (14),輻射儲液器(16)、輻射單向閥(15),輻射節(jié)流機構(12),輻射室外換熱器(11),再經 輻射四通閥(10)進入輻射壓縮機(9)的入口吸氣口(b’ );新風載冷劑循環(huán)系統中,新風載冷劑在新風水泵(18)的驅動下循環(huán),新風載冷劑依次 流經第一新風電磁閥(17),新風水泵(18),再流入新風載冷劑換熱器(6)與新風制冷劑熱 交換,之后流入到新風儲能水箱(20),經第二新風電磁閥(21)流出;輻射載冷劑循環(huán)系統中,輻射載冷劑在輻射水泵(23)的驅動下循環(huán),輻射載冷劑依次 流經第一輻射電磁閥(22),輻射水泵(23),再流入輻射載冷劑換熱器(14)與輻射制冷劑熱 交換,之后流入到輻射儲能水箱(25),經第二輻射電磁閥(26)流出;新風載冷劑循環(huán)系統與輻射載冷劑循環(huán)系統通過電磁閥第一新風旁通閥門(17)、第 二新風旁通閥門(21)、第一輻射旁通閥門(22)、第二輻射旁通閥門(26)、第一耦合電磁閥 (27)、第二耦合電磁閥(28)的開閉來切換通路,實現能量可調。全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于制取不同蒸發(fā)溫度或不同冷凝溫度的蒸汽壓縮式雙工況空氣源熱泵裝置及驅動方法,實現了一臺熱泵應用于兩種不同制冷或制熱溫度需求的場合。其中,本發(fā)明典型的熱泵主要由制冷劑循環(huán)(包括壓縮機、四通閥、室外換熱器、節(jié)流機構、單向閥、儲液器、載冷劑換熱器等)和載冷劑循環(huán)(包括水泵、電磁閥、儲能水箱、旁通閥門等)組成。本發(fā)明制冷劑循環(huán)使用集成控制的兩臺壓縮機制取不同蒸發(fā)(冷凝)溫度,配合載冷劑循環(huán)來實現用戶側不同制冷(制熱)需求。本發(fā)明為普通用戶使用舒適度更高的所需蒸發(fā)(冷凝)溫度不同的輻射末端采冷暖配合新風處理的空調系統提供了一種可行方案,所提出的熱泵系統結構簡單,性能可靠,運行效率高,負荷可調。
文檔編號F24F5/00GK101968243SQ201010290308
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月21日
發(fā)明者喬衛(wèi)來, 安二銘, 徐相梅, 朱晟, 殷浩, 趙大友, 鄭紅旗, 陳九法 申請人:東南大學;江蘇高科應用科學研究所有限公司