基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)的壓縮機(jī)（1）輸出端（1b）接四通閥（2）第一輸入端(2a)，四通閥(2)第一輸出端(2b)接第一換熱器（3）輸入端（3a），第一換熱器（3）輸出端（3b）接干燥過濾器（4）的輸入端（4a），干燥過濾器（4）的輸出端（4b）接毛細(xì)管一（5）輸入端（5a），毛細(xì)管一（5）輸出端（5b）接第二換熱器（8）輸入端（8a）。相對傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的優(yōu)勢在于一臺機(jī)組兩個(gè)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)雙溫，可對空氣溫度和濕度單獨(dú)處理，解決空調(diào)制冷時(shí)顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷全部由一個(gè)蒸發(fā)器冷凍除濕，導(dǎo)致空調(diào)整體蒸發(fā)溫度較低，空調(diào)的能效比難以提高和能源浪費(fèi)的問題。
【專利說明】基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用非共沸制冷劑的沸點(diǎn)不同實(shí)現(xiàn)雙溫的制冷系統(tǒng)及其控制方法，可用于空調(diào)系統(tǒng)熱濕負(fù)荷分開處理的裝置，屬于制冷、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)系統(tǒng)需要降溫和除濕，常規(guī)制冷劑制冷系統(tǒng)若采用單一蒸發(fā)溫度時(shí)，利用冷凍除濕法除濕會產(chǎn)生很大的能源浪費(fèi)；而通過節(jié)流和蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蒸發(fā)溫度時(shí)，又存在著制冷機(jī)組的能耗損失較大的問題。
[0003]因此，如何實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙溫的制冷系統(tǒng)，用于空調(diào)時(shí)即能滿足低蒸發(fā)溫度除濕又能滿足高蒸發(fā)溫度降溫，實(shí)現(xiàn)空調(diào)溫度和濕度單獨(dú)處理，提高制冷系統(tǒng)的能效比和實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)及其控制方法，其低溫蒸發(fā)器用于空調(diào)系統(tǒng)的除濕，其高溫蒸發(fā)器用于空調(diào)系統(tǒng)的降溫。解決目前用于空調(diào)的制冷系統(tǒng)過低的單一蒸發(fā)溫度冷凍除濕時(shí)能效比低、能源浪費(fèi)的問題。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)由壓縮機(jī)、四通閥、第一換熱器、干燥過濾器、毛細(xì)管一、單向閥、毛細(xì)管二、第二換熱器、第三換熱器、氣液分離器連接管道組成；
[0006]其中，壓縮機(jī)輸出端接四通閥第一輸入端，四通閥第一輸出端接第一換熱器輸入端，第一換熱器輸出端接干燥過濾器的輸入端，干燥過濾器的輸出端接毛細(xì)管一輸入端，毛細(xì)管一輸出端接第二換熱器輸入端，第二換熱器輸出端接第三換熱器輸入端，第三換熱器輸出端接四通閥第二輸入端，四通閥第二輸出端接氣液分離器的輸入端，氣液分離器的輸出端接壓縮機(jī)輸入端。
[0007]優(yōu)選的，該系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)和水系統(tǒng)，
[0008]當(dāng)作為制冷系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器是高溫?fù)Q熱器，第三換熱器是低溫?fù)Q熱器，
[0009]當(dāng)作為水系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器是低溫?fù)Q熱器，第三換熱器是高溫?fù)Q熱器。
[0010]優(yōu)選的，第二換熱器為低溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為5°C，夏季制冷時(shí)制取TC冷凍水，用于處理空調(diào)濕負(fù)荷；第三換熱器作為高溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為16°C，制冷時(shí)制取18°C冷凍水，，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷。
[0011]本發(fā)明還提供了一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟:
[0012]夏季空調(diào)制冷時(shí)，
[0013]水系統(tǒng)部分:低溫冷凍水由第一水泵驅(qū)動與第二換熱器進(jìn)行熱交換，用于處理房間濕負(fù)荷，高溫冷凍水由第二水泵與第三換熱器換熱，用于處理房間冷負(fù)荷；
[0014]制冷系統(tǒng)部分:制冷劑被壓縮機(jī)壓縮排出后經(jīng)四通閥進(jìn)入第一換熱器冷凝后進(jìn)入干燥過濾器，經(jīng)毛細(xì)管二節(jié)流降壓后進(jìn)入第二換熱器，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，與低溫冷凍水換熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入第三換熱器，制冷劑繼續(xù)蒸發(fā)吸熱，與高溫冷凍水換熱，制冷劑完全蒸發(fā)后進(jìn)入氣液分離器，被壓縮機(jī)吸入重新壓縮，完成一個(gè)制冷循環(huán)；
[0015]冬季制熱時(shí)，
[0016]水系統(tǒng)部分:水由第二水泵驅(qū)動與第三換熱器換熱，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷，同時(shí)，水由第一水泵驅(qū)動與第二換熱器換熱，也用于處理空調(diào)熱負(fù)荷；
[0017]制冷系統(tǒng)部分，制冷劑被壓縮機(jī)壓縮排出后經(jīng)四通閥進(jìn)入第三換熱器與水進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入第二換熱器，再與水進(jìn)行換熱，然后經(jīng)毛細(xì)管二和毛細(xì)管一節(jié)流降壓后進(jìn)入第一換熱器，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入氣液分離器，被壓縮機(jī)吸入重新壓縮，完成一個(gè)制熱循環(huán)。
[0018]有益效果:
[0019]1、夏季時(shí)，采用一臺機(jī)組同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙溫的制冷系統(tǒng)，低溫蒸發(fā)器用于空調(diào)除濕，高溫蒸發(fā)器用于空調(diào)降溫，使降溫和除濕分別處理，使制冷系統(tǒng)的能效比和空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性大大提聞。
[0020]2、采用非共沸制冷劑實(shí)現(xiàn)不等溫?fù)Q熱，減少了換熱器的傳熱溫差，達(dá)到了節(jié)能效
果O
[0021]3、夏季采用高溫蒸發(fā)器降溫，空調(diào)送風(fēng)溫度升高增加了舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖中有:壓縮機(jī)I ;壓縮機(jī)輸入端Ia ;壓縮機(jī)輸出端Ib ;四通閥2 ;四通閥第一輸入端2a ;四通閥第一輸出端2b ;四通閥第二輸入端2c ;四通閥第二輸出端2d ;第一換熱器3 ;第一換熱器輸入端3a ;第一換熱器輸出端3b ;干燥過濾器4 ;毛細(xì)管一 5 ;毛細(xì)管一輸入端5a ;毛細(xì)管一輸出端5b ;單向閥6 ;毛細(xì)管二 7 ;第二換熱器8 ;第二換熱器輸入端8a ;第二換熱器輸出端8b ;第三換熱9 ;第三換熱器輸入端9a ;第三換熱器輸出端9b ;氣液分離器
10;水泵一 11 ;水泵二 12 ;閥門13、閥門14。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0025]本發(fā)明提供的基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)由壓縮機(jī)1、四通閥2、第一換熱器3、干燥過濾器4、毛細(xì)管一 5、單向閥6、毛細(xì)管二 7、第二換熱器8、第三換熱器
9、氣液分離器10連接管道組成；
[0026]其中，壓縮機(jī)I輸出端Ib接四通閥2第一輸入端2a，四通閥2第一輸出端2b接第一換熱器3輸入端3a,第一換熱器3輸出端3b接干燥過濾器4的輸入端4a,干燥過濾器4的輸出端4b接毛細(xì)管一 5輸入端5a,毛細(xì)管一 5輸出端5b接第二換熱器8輸入端8a,第二換熱器8輸出端Sb接第三換熱器9輸入端9a，第三換熱器9輸出端9b接四通閥2第二輸入端2c，四通閥2第二輸出端2d接氣液分離器10的輸入端，氣液分離器10的輸出端接壓縮機(jī)I輸入端la。
[0027]系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)和水系統(tǒng)，[0028]當(dāng)作為制冷系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器8是低溫?fù)Q熱器，第三換熱器9是高溫?fù)Q熱器，
[0029]當(dāng)作為制熱系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器8是高溫?fù)Q熱器，第三換熱器9是低溫?fù)Q熱器。
[0030]第二換熱器8為低溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為5°C，夏季制冷時(shí)制取7°C冷凍水，用于處理空調(diào)濕負(fù)荷；第三換熱器9作為高溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為16°C，制冷時(shí)制取18°C冷凍水，，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷。
[0031]本發(fā)明還提供了基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟:
[0032]夏季空調(diào)制冷時(shí)，
[0033]水系統(tǒng)部分:低溫冷凍水由第一水泵11驅(qū)動與第二換熱器9進(jìn)行熱交換，用于處理房間濕負(fù)荷，高溫冷凍水由第二水泵12與第三換熱器10換熱，用于處理房間冷負(fù)荷；
[0034]制冷系統(tǒng)部分:制冷劑被壓縮機(jī)I壓縮排出后經(jīng)四通閥2進(jìn)入第一換熱器3冷凝后進(jìn)入干燥過濾器4，經(jīng)毛細(xì)管二 7節(jié)流降壓后進(jìn)入第二換熱器8，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，與低溫冷凍水換熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入第三換熱器9，制冷劑繼續(xù)蒸發(fā)吸熱，與高溫冷凍水換熱，制冷劑完全蒸發(fā)后進(jìn)入氣液分離器10，被壓縮機(jī)I吸入重新壓縮，完成一個(gè)制冷循環(huán)；
[0035]冬季制熱時(shí)，
[0036]水系統(tǒng)部分:水由第二水泵12驅(qū)動與第三換熱器9換熱，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷，同時(shí)，水由第一水泵11驅(qū)動與第二換熱器8換熱，也用于處理空調(diào)熱負(fù)荷；
[0037]制冷系統(tǒng)部分，制冷劑被壓縮機(jī)I壓縮排出后經(jīng)四通閥2進(jìn)入第三換熱器9與水進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入第二換熱器8，再與水進(jìn)行換熱，然后經(jīng)毛細(xì)管二 7和毛細(xì)管一 5節(jié)流降壓后進(jìn)入第一換熱器3，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入氣液分離器10，被壓縮機(jī)吸入重新壓縮，完成一個(gè)制熱循環(huán)。
[0038]夏季制冷時(shí)，當(dāng)空調(diào)濕負(fù)荷較大時(shí)，閥門14開大，閥門13開小，當(dāng)空調(diào)熱負(fù)荷較大時(shí)，閥門14開小，閥門13開大。冬季制熱時(shí)，空調(diào)負(fù)荷增大時(shí)，閥門13開大。
【權(quán)利要求】
1.一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由壓縮機(jī)(I)、四通閥(2)、第一換熱器(3)、干燥過濾器(4)、毛細(xì)管一(5)、單向閥(6)、毛細(xì)管二(7)、第二換熱器(8)、第三換熱器(9)、氣液分離器(10)連接管道組成； 其中，壓縮機(jī)(I)輸出端(Ib)接四通閥(2)第一輸入端(2a)，四通閥(2)第一輸出端(2b)接第一換熱器(3)輸入端(3a),第一換熱器(3)輸出端(3b)接干燥過濾器(4)的輸入端(4a),干燥過濾器(4)的輸出端(4b)接毛細(xì)管一(5)輸入端(5a),毛細(xì)管一(5)輸出端(5b )接第二換熱器(8 )輸入端(8a)，第二換熱器(8 )輸出端(Sb )接第三換熱器(9 )輸入端(9a)，第三換熱器(9)輸出端(9b)接四通閥(2)第二輸入端(2c)，四通閥(2)第二輸出端(2d)接氣液分離器(10)的輸入端，氣液分離器(10)的輸出端接壓縮機(jī)(I)輸入端(la)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)和水系統(tǒng)， 當(dāng)作為制冷系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器(8)是低溫?fù)Q熱器，第三換熱器(9)是高溫?fù)Q熱器， 當(dāng)作為制熱系統(tǒng)工作時(shí)，第二換熱器(8)是高溫?fù)Q熱器，第三換熱器(9)是低溫?fù)Q熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)，其特征在于，第二換熱器(8)為低溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為5°C，夏季制冷時(shí)制取7°C冷凍水，用于處理空調(diào)濕負(fù)荷；第三換熱器(9)作為高溫?fù)Q熱器，平均蒸發(fā)溫度為16°C，制冷時(shí)制取18°C冷凍水，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷。
4.一種基于非共沸制冷劑的雙溫制冷系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 夏季空調(diào)制冷時(shí)， 水系統(tǒng)部分:低溫冷凍水由第一水泵(11)驅(qū)動與第二換熱器(9)進(jìn)行熱交換，用于處理房間濕負(fù)荷，高溫冷凍水由第二水泵(12)與第三換熱器(10)換熱，用于處理房間冷負(fù)荷； 制冷系統(tǒng)部分:制冷劑被壓縮機(jī)(I)壓縮排出后經(jīng)四通閥(2)進(jìn)入第一換熱器(3)冷凝后進(jìn)入干燥過濾器(4)，經(jīng)毛細(xì)管二(7)節(jié)流降壓后進(jìn)入第二換熱器(8)，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，與低溫冷凍水換熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入第三換熱器(9)，制冷劑繼續(xù)蒸發(fā)吸熱，與高溫冷凍水換熱，制冷劑完全蒸發(fā)后進(jìn)入氣液分離器(10)，被壓縮機(jī)(I)吸入重新壓縮，完成一個(gè)制冷循環(huán)； 冬季制熱時(shí)， 水系統(tǒng)部分:水由第二水泵(12)驅(qū)動與第三換熱器(9)換熱，用于處理空調(diào)熱負(fù)荷，同時(shí)，水由第一水泵(11)驅(qū)動與第二換熱器(8)換熱，也用于處理空調(diào)熱負(fù)荷； 制冷系統(tǒng)部分，制冷劑被壓縮機(jī)(I)壓縮排出后經(jīng)四通閥(2)進(jìn)入第三換熱器(9)與水進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入第二換熱器(8),再與水進(jìn)行換熱,然后經(jīng)毛細(xì)管二(7)和毛細(xì)管一(5)節(jié)流降壓后進(jìn)入第一換熱器(3)，制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，制冷劑溫度升高后進(jìn)入氣液分離器(10 )，被壓縮機(jī)吸入重新壓縮，完成一個(gè)制熱循環(huán)。
【文檔編號】F24F13/30GK103742983SQ201410004322
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】張小松, 余鵬飛 申請人:東南大學(xué)