專利名稱：一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)以空氣或液體(水或冷凍液)為冷熱源，水或冷凍液一般來自冷卻塔，或被海水/河水或地源等冷卻或加熱。但一般不能同時(shí)兼顧空氣或液體均為冷熱源，即只使用一種冷熱源，或者空氣，或者液體。常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)以水或制冷劑對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行加熱，但一般只使用一種冷媒，即水或制冷劑對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行處理，而不能同時(shí)兼顧兩種方式。常規(guī)的基于壓縮式制冷空調(diào)系統(tǒng)一般不能同時(shí)利用壓縮制冷循環(huán)兩側(cè)的能量，即同時(shí)利用其熱量和冷量。常規(guī)的基于壓縮式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，尤其是空氣源系統(tǒng)，一般不能與其它的冷熱源，如太陽能等進(jìn)行很好的藕合。常規(guī)的基于壓縮式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，一般不能有效實(shí)現(xiàn)免費(fèi)供冷，如直接利用室外冷空氣，而無需壓縮機(jī)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)冷卻。常規(guī)的基于壓縮式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，一般不能通過冷量和熱量的高效、簡(jiǎn)單的儲(chǔ)存而實(shí)現(xiàn)蓄能。常規(guī)的空氣源熱泵系統(tǒng)，在室外溫度較低時(shí)，由于結(jié)霜的問題，制熱過程常常被除霜過程間斷，而導(dǎo)致制熱效果較差。常規(guī)的空氣源制冷系統(tǒng)，以空氣為冷源，其冷凝溫度高，能耗大，而蒸發(fā)冷卻式冷凝器由于不能與現(xiàn)有空氣源冷凝器兼容，應(yīng)用不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)，它含有壓縮制冷回路和熱交換回路兩個(gè)回路，壓縮制冷回路和熱交換回路共用室外換熱器，室外風(fēng)機(jī)，室內(nèi)換熱器和室內(nèi)風(fēng)機(jī)；室外換熱器和室內(nèi)換熱器均為三流體換熱的換熱器，包括制冷劑管路、水或防凍液管路和翅片；壓縮制冷回路是由壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器的制冷劑管路、 膨脹裝置和室外換熱器的制冷劑管路組成的閉合環(huán)路；熱交換回路是由泵、室外換熱器的水或防凍液管路、室內(nèi)換熱器的水或防凍液管路組成的閉合環(huán)路；室外換熱器和室內(nèi)換熱器外分別固定有室外風(fēng)機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)。進(jìn)一步地，在熱交換回路的室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間增加儲(chǔ)液裝置、第一閥門和第二閥門，儲(chǔ)液裝置與第二閥門相連后，與第一閥門形成并聯(lián)的管路結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，還包括一與儲(chǔ)液裝置相連的外界熱源或冷源。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)液裝置通過管道與泵相連，在儲(chǔ)液裝置與泵之間的管路上設(shè)有第四閥門，在泵與室內(nèi)換熱器之間的管道上設(shè)有第三閥門，在室外換熱器與室內(nèi)換熱器之
3間的管道上設(shè)有第五閥門。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)液裝置中具有第一換熱器，第一換熱器與室外換熱器并聯(lián)或串聯(lián)，在第一換熱器與膨脹裝置之間的管路上設(shè)有第七閥門，在室外換熱器與膨脹裝置之間的管路上設(shè)有第六閥門；通過第六閥門與第七閥門的開關(guān)選擇實(shí)現(xiàn)第一換熱器與制冷壓縮回路的隔離和連接，通過選擇第六閥門和第七閥門的開度進(jìn)行制冷劑流量分配。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)液裝置中具有第二換熱器，第二換熱器與室內(nèi)換熱器并聯(lián)或串聯(lián)；在第二換熱器與膨脹裝置之間的管路上設(shè)有第九閥門，在室內(nèi)換熱器與膨脹裝置之間的管路上設(shè)有第八閥門；通過第八閥門、第九閥門實(shí)現(xiàn)第二換熱器與制冷壓縮回路的隔離和連接，通過選擇第八閥門、第九閥門的開度進(jìn)行制冷劑的流量分配。進(jìn)一步地，在儲(chǔ)液裝置中同時(shí)設(shè)置第一換熱器和第二換熱器。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)液裝置中具有第一換熱器，第一換熱器同時(shí)與室外換熱器和室內(nèi)換熱器進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型能效比高，具有蓄能功能，可以實(shí)現(xiàn)免費(fèi)冷卻，能同時(shí)利用熱泵系統(tǒng)兩側(cè)的能量，可以兼顧多種冷熱源，能與太陽能、廢熱等進(jìn)行有效藕合，制熱效果好，節(jié)能、高效、系統(tǒng)靈活方便、成本低、經(jīng)濟(jì)性好。

圖1為本實(shí)用新型的基本原理示意圖；圖2為三種流體換熱的換熱器原理圖；圖3為室外帶有蒸發(fā)冷卻裝置的系統(tǒng)原理示意圖；圖4為帶有儲(chǔ)液裝置的系統(tǒng)原理示意圖(一)；圖5為帶有儲(chǔ)液裝置的系統(tǒng)原理示意圖(二)；圖6為帶有制冷劑/水(防凍液)換熱器的系統(tǒng)原理示意圖(一)；圖7為帶有制冷劑/水(防凍液)換熱器的系統(tǒng)原理示意圖(二)；圖8為帶有制冷劑/水(防凍液)換熱器的系統(tǒng)原理示意圖(三)；圖9為帶有制冷劑/水(防凍液)換熱器的系統(tǒng)原理示意圖(四)； 圖中，室外換熱器31、室外風(fēng)機(jī)33、室內(nèi)換熱器32、室內(nèi)風(fēng)機(jī)34、壓縮機(jī)11、膨脹裝置12、制冷劑管路 13、泵21、水或防凍液管道22、翅片35、蒸發(fā)式冷卻器36、儲(chǔ)液裝置23、外界熱源或冷源24、 第一閥門25、第二閥門26、第三閥門27、第四閥門28、第五閥門29、第六閥門14、第七閥門 15、第一換熱器16、第二換熱器19、第八閥門17、第九閥門18。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的目的和效果將變得更加明顯。如圖1所示，本實(shí)用新型的雙回路空調(diào)系統(tǒng)含有壓縮制冷回路1和熱交換回路2 兩個(gè)回路，壓縮制冷回路1和熱交換回路2共用室外換熱器31，室外風(fēng)機(jī)33，室內(nèi)換熱器32 和室內(nèi)風(fēng)機(jī)34，壓縮制冷回路1還含有壓縮機(jī)11，膨脹裝置12，制冷劑管路13和閥門等附件，熱交換回路2還含有泵21、水或防凍液管道22及管路附件等。制冷時(shí)，室外空氣4流過室外換熱器31被加熱，室內(nèi)空氣5流過室內(nèi)換熱器32被冷卻，當(dāng)室外空氣溫度低于室內(nèi)設(shè)定溫度時(shí)，可以啟動(dòng)泵21利用熱交換回路2實(shí)現(xiàn)冷卻，當(dāng)室外空氣溫度高于室內(nèi)設(shè)定溫度時(shí)，可以停止泵2，啟動(dòng)壓縮機(jī)11利用壓縮制冷回路1實(shí)現(xiàn)冷卻。壓縮制冷回路可以是單制冷，或單制熱，或熱泵，即又制冷又制熱。壓縮制冷回路1制熱時(shí)，為了防止結(jié)霜時(shí)，可以選擇回路1間斷或連續(xù)運(yùn)行除霜。壓縮制冷回路1的制冷，制熱功能的轉(zhuǎn)換可以通過制冷劑四通閥(圖中未標(biāo)出)的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。圖1中所示的室內(nèi)換熱器32和室內(nèi)風(fēng)機(jī)34可以有多組，如每個(gè)房間設(shè)置一組換熱器和風(fēng)機(jī)。多個(gè)換熱器經(jīng)制冷劑管路13和水或防凍液管路22相連接。圖2示出了室內(nèi)換熱器31和室內(nèi)換熱器32的原理，為一種三流體換熱的換熱器， 即制冷劑管路13，水或防凍液管路22，翅片35，空氣通過翅片35與制冷劑水(或防凍液) 進(jìn)行換熱或同時(shí)與兩者進(jìn)行換熱。圖3與圖1相比，不同之處是在室外換熱器31的進(jìn)氣側(cè)設(shè)置了蒸發(fā)式冷卻器36， 室外空氣4經(jīng)蒸發(fā)式冷卻器36后被冷卻后進(jìn)入室外換熱器31。室外蒸發(fā)冷卻器為間接蒸發(fā)冷卻器或直接蒸發(fā)冷卻器。圖4在圖1的基礎(chǔ)上，在熱交換回路2中增加了儲(chǔ)液裝置23、第一閥門25和第二閥門26，儲(chǔ)液裝置23與第二閥門26相連后，與第一閥門25形成并聯(lián)的管路結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)液裝置23與外界熱源或冷源24 (如太陽能熱水器等)相聯(lián)，熱交換回路2中還設(shè)置了第一閥門 25和第二閥門26，使得儲(chǔ)液裝置24與熱交換回路2的其它部分可以隔離，也可以相通。儲(chǔ)液裝置24可以用于蓄能，包括蓄熱或蓄冷。如圖5所示，在圖4的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)液裝置23通過管道與泵21相連，在儲(chǔ)液裝置23 與泵21之間的管路上設(shè)有第四閥門28，在泵21與室內(nèi)換熱器32之間的管道上設(shè)有第三閥門27，在室外換熱器31與室內(nèi)換熱器32之間的管道上設(shè)有第五閥門29。將第一閥門25和第四閥門28關(guān)閉，第二閥門26、第三閥門27和第五閥門29打開，儲(chǔ)液裝置23中熱液體或冷液體可以直接供給室內(nèi)換熱器32用于加熱或冷卻室內(nèi)空氣 5 ；將第二閥門26、第三閥門27，第五閥門29關(guān)閉，第一閥門25、第四閥門28打開，儲(chǔ)液裝置23中熱液體或冷液體，也可以供給室外加熱器31，作為壓縮式制冷回路1的熱源或冷源， 此時(shí)，室外風(fēng)機(jī)33可關(guān)閉；也可以在室外空氣溫度與儲(chǔ)液裝置中的流體溫度相近時(shí)，選擇室外風(fēng)機(jī)33打開，此時(shí)，儲(chǔ)液裝置23中的流體與室外空氣共同作為制冷壓縮回路2的冷熱源。圖6在圖4的基礎(chǔ)上增加了第一換熱器16并置于儲(chǔ)液裝置23中，當(dāng)然在外界熱源或冷源沒有時(shí)，也可將圖6中的裝置24去掉。換熱器16與室外換熱器31并聯(lián)設(shè)置，但也可選擇與換熱器31串聯(lián)設(shè)置(圖6中未示出這種情形)，可通過第六閥門14與第七閥門 15的開關(guān)選擇實(shí)現(xiàn)第一換熱器16與制冷壓縮回路2的隔離和連接，也可以通過選擇第六閥門14和第七閥門15的開度進(jìn)行制冷劑流量分配，從而實(shí)現(xiàn)不同的模式運(yùn)行。第一換熱器 16—條流體通道內(nèi)為制冷劑，另一條流體通道內(nèi)為水或防凍液。舉例來說，當(dāng)壓縮制冷回路作制冷運(yùn)行時(shí)，可選擇第六閥門14關(guān)閉，室外風(fēng)機(jī)33 停止，第七閥門15打開，制冷壓縮回路1運(yùn)行，熱交換器16加熱儲(chǔ)液裝置中的液體，儲(chǔ)熱裝置23的液體可以用來加熱衛(wèi)生熱水等。[0043]圖7在圖4的基礎(chǔ)上增加了第二換熱器19并置于儲(chǔ)液裝置23中，第二換熱器19 是與室內(nèi)換熱器32并聯(lián)的，當(dāng)然第二換熱器19也可以是與室內(nèi)換熱器32串聯(lián)(圖中未示出這種情形)?？赏ㄟ^第八閥門17、第九閥門18實(shí)現(xiàn)第二換熱器19與制冷壓縮回路1的隔離和連接，也可以通過選擇第八閥門17、第九閥門18的開度進(jìn)行制冷劑的流量分配。第二換熱器19 一條流體通道內(nèi)為制冷劑，另一條流體通道內(nèi)為水或防凍液。圖7可以實(shí)現(xiàn)多種模式運(yùn)行，如關(guān)閉第八閥門17，打開第九閥門18，室內(nèi)風(fēng)機(jī)34 停止，壓縮制冷回路1運(yùn)行，第二換熱器19加熱或制冷儲(chǔ)液裝置中的液體實(shí)現(xiàn)蓄熱或蓄冷， 也可以將第八閥門17和打開第九閥門18均打開，對(duì)房間空氣5制冷或制熱的同時(shí)實(shí)現(xiàn)蓄冷和蓄熱。如圖8所示，在儲(chǔ)液裝置23中同時(shí)設(shè)置第一換熱器16和第二換熱器17。圖8是圖6和圖7的組合，但去掉外界熱源或冷源24，圖8中所示系統(tǒng)具有更多功能，即較圖6和圖7可以有更多的運(yùn)行模式。如圖9所示，第一換熱器16同時(shí)與室外換熱器31和室內(nèi)換熱器32進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)，圖中示出的為并聯(lián)情形。同時(shí)在圖6、圖7的基礎(chǔ)上增加了閥門20，40。以實(shí)現(xiàn)不同的制冷劑的流動(dòng)方式。
權(quán)利要求1.一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，它含有壓縮制冷回路(1)和熱交換回路(2)兩個(gè)回路，壓縮制冷回路(1)和熱交換回路(2)共用室外換熱器(31)，室外風(fēng)機(jī)(33)，室內(nèi)換熱器(32)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)(34);室外換熱器(31)和室內(nèi)換熱器(32)均為三流體換熱的換熱器，包括制冷劑管路(13)、水或防凍液管路(22)和翅片(35);壓縮制冷回路(1)是由壓縮機(jī)(11)、 室內(nèi)換熱器(32)的制冷劑管路(13)、膨脹裝置(12)和室外換熱器(31)的制冷劑管路(13) 組成的閉合環(huán)路；熱交換回路(2)是由泵(21)、室外換熱器(31)的水或防凍液管路(22)、 室內(nèi)換熱器(32)的水或防凍液管路(22)組成的閉合環(huán)路；室外換熱器(31)和室內(nèi)換熱器 (32)外分別固定有室外風(fēng)機(jī)(33)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，在熱交換回路(2)的室外換熱器 (31)和室內(nèi)換熱器(32)之間增加儲(chǔ)液裝置(23)、第一閥門(25)和第二閥門(26)，儲(chǔ)液裝置 (23)與第二閥門(26)相連后，與第一閥門(25)形成并聯(lián)的管路結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與儲(chǔ)液裝置(23)相連的外界熱源或冷源(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)液裝置(23)通過管道與泵(21)相連，在儲(chǔ)液裝置(23)與泵(21)之間的管路上設(shè)有第四閥門(28)，在泵(21)與室內(nèi)換熱器(32)之間的管道上設(shè)有第三閥門(27)，在室外換熱器(31)與室內(nèi)換熱器(32)之間的管道上設(shè)有第五閥門(29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)液裝置(23)中具有第一換熱器(16)，第一換熱器(16)與室外換熱器(31)并聯(lián)或串聯(lián)，在第一換熱器(16)與膨脹裝置(12)之間的管路上設(shè)有第七閥門(15)，在室外換熱器(31)與膨脹裝置(12)之間的管路上設(shè)有第六閥門(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)液裝置(23)中具有第二換熱器(19)，第二換熱器(19)與室內(nèi)換熱器(32)并聯(lián)或串聯(lián)；在第二換熱器(19)與膨脹裝置(12)之間的管路上設(shè)有第九閥門(18)，在室內(nèi)換熱器(32)與膨脹裝置(12)之間的管路上設(shè)有第八閥門(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，在儲(chǔ)液裝置(23)中同時(shí)設(shè)置第一換熱器(16)和第二換熱器(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙回路空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)液裝置(23)中具有第一換熱器(16)，第一換熱器(16)同時(shí)與室外換熱器(31)和室內(nèi)換熱器(32)進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙回路空調(diào)系統(tǒng)，它含有壓縮制冷回路和熱交換回路兩個(gè)回路，壓縮制冷回路和熱交換回路共用室外換熱器，室外風(fēng)機(jī)，室內(nèi)換熱器和室內(nèi)風(fēng)機(jī)；室外換熱器和室內(nèi)換熱器均為三流體換熱的換熱器，包括制冷劑管路、水或防凍液管路和翅片；壓縮制冷回路是由壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器的制冷劑管路、膨脹裝置和室外換熱器的制冷劑管路組成的閉合環(huán)路；熱交換回路是由泵、室外換熱器的水或防凍液管路、室內(nèi)換熱器的水或防凍液管路組成的閉合環(huán)路；本實(shí)用新型能效比高，具有蓄能功能，可以實(shí)現(xiàn)免費(fèi)冷卻，能同時(shí)利用熱泵系統(tǒng)兩側(cè)的能量，可以兼顧多種冷熱源，能與太陽能、廢熱等進(jìn)行有效藕合，制熱效果好，節(jié)能、高效、系統(tǒng)靈活方便、成本低、經(jīng)濟(jì)性好。
文檔編號(hào)F24F5/00GK202066143SQ201120153050
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月15日
發(fā)明者葉立英, 王云清 申請(qǐng)人:杭州興環(huán)科技開發(fā)有限公司