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一种双热泵系统的制作方法

时间:2022-02-11 阅读: 作者:专利查询

一种双热泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种双热泵系统。


背景技术:

2.空调机组在低温环境下进行制热运行时,蒸发器容易结霜,导致空调机组的制热性能下降,为了提升机组的制热效果及除霜效果,目前研究出的双热泵系统能够进行自动除霜处理,目前,双热泵系统能够进行单独运行除霜或者设置除霜专用水箱,但是在机组除霜过程中,水侧换热器中的水温降低速度较快,容易影响除霜效果,除霜专用水箱在低温环境下需要进行防冻保护,机组能耗较高。


技术实现要素:

3.为解决上述问题,本实用新型提供了一种双热泵系统,可以将第二换热器作为除霜时使用的蒸发器,为除霜中的第一系统提供了除霜热量,提升了除霜效果,且无需额外增加除霜专用水箱,节约了材料成本,有效利用了热量能源,节约了双热泵系统的机组能耗。
4.根据本实用新型实施例,一方面提供了一种双热泵系统,包括:第一系统和第二系统;所述第二系统中的第二压缩机与第二四通阀之间设置有第二换热器;所述第二换热器的第一进口与所述第二压缩机的输出端连接,所述第二换热器的第一出口与所述第二四通阀的d接管连接;所述第一系统中的第一翅片换热器与所述第二换热器的第二进口连接,所述第二换热器的第二出口与所述第一系统中的第一四通阀的c接管连接。
5.通过采用上述技术方案,可以基于第二换热器有效利用第二压缩机输出的高温高压冷媒对第一系统中用于除霜的冷媒进行加热,从而将第二换热器作为除霜时使用的蒸发器,为除霜中的第一系统提供了除霜热量,提升了除霜效果,且无需额外增加除霜专用水箱,节约了材料成本,有效利用了热量能源,节约了双热泵系统的机组能耗。
6.优选的,所述双热泵系统还包括:第一经济器和第一除霜电磁阀,所述第一经济器设置于所述第一翅片换热器与所述第二换热器的第二进口之间,所述第一除霜电磁阀设置于所述第一经济器与所述第二换热器的第二进口之间的管道上。
7.通过采用上述技术方案,设置的第一除霜电磁阀可以控制第一系统开始或停止除霜,实现了对第一系统除霜状态的可控性,提升了除霜控制的便捷性。
8.优选的,所述双热泵系统还包括:第一毛细管;所述第一毛细管设置于所述第一经济器与所述第一除霜电磁阀之间的管道上。
9.通过采用上述技术方案,通过设置第一毛细管,可以对流入第二换热器的冷媒进行节流降压,以提升冷媒的换热效果,进而提升了除霜效果。
10.优选的,所述双热泵系统还包括:第一单向阀;所述第一单向阀用于使所述第二换热器的第二出口输出的冷媒向所述第一四通阀的c接管单向流通。
11.通过采用上述技术方案,通过设置第一单向阀,防止换热后的冷媒进行回流,使换热后的冷媒顺利进入第一四通阀的c接管,进而快速进入第一翅片换热器中进行除霜,提升
了第一系统的除霜效率。
12.优选的,所述双热泵系统还包括:水侧换热器和第一电磁阀;所述第一经济器还与所述水侧换热器的第一进口连接,所述水侧换热器的第一出口与所述第一四通阀的c接管连接,所述第一电磁阀设置于所述第一经济器与所述水侧换热器的第一进口之间的管道上。
13.通过采用上述技术方案,通过设置第一电磁阀,可以阻止第一系统中的除霜冷媒进入水侧换热器中,防止水侧换热器中的水温下降过快影响用户体验,提升了用户的制热体验。
14.优选的,所述双热泵系统还包括:第一换热器,所述第一换热器设置于所述第一系统的第一压缩机与所述第一系统的第一四通阀之间;所述第一换热器的第一进口与所述第一压缩机的输出端连接,所述第一换热器的第一出口与所述第一四通阀的d接管连接;所述第一换热器的第二进口与所述第二系统中的翅片换热器连接,所述第一换热器的第二出口与所述第二四通阀的c接管连接。
15.通过采用上述技术方案,通过在第一系统中增加第一换热器,使第一系统和第二系统都能进行自动除霜,当第一系统用于除霜时,第二系统用于制热,当第二系统用于除霜时,第一系统用于制热,除霜与制热过程能够交替进行,提升了用户的使用体验。
16.优选的,所述双热泵系统还包括:第二经济器、第二除霜电磁阀和第二毛细管,所述第二经济器设置于所述第二翅片换热器与所述第一换热器的第二进口之间,所述第二除霜电磁阀设置于所述第二经济器与所述第一换热器的第二进口之间的管道上,所述第二毛细管设置于所述第二经济器与所述第二除霜电磁阀之间的管道上。
17.通过采用上述技术方案,可以利用第二毛细管对流入第一换热器的冷媒进行节流降压,以提升第一换热器中冷媒的换热效果,进而提升了第二系统的除霜效果。
18.优选的,所述双热泵系统还包括:第二单向阀,所述第二单向阀用于使所述第一换热器的第二出口输出的冷媒向所述第二四通阀的c接管单向流通。
19.通过采用上述技术方案,通过设置第二单向阀,防止换热后的冷媒进行回流,使换热后的冷媒顺利进入第二四通阀的c接管,进而快速进入第二翅片换热器中进行除霜,提升了第二系统的除霜效率。
20.优选的,所述双热泵系统还包括:第二电磁阀,所述第二系统中的第二经济器与所述水侧换热器的第二进口连接,所述水侧换热器的第二出口与所述第二系统中的第二四通阀的c接管连接,所述第二电磁阀设置于所述第二经济器与所述水侧换热器的第二进口之间的管道上。
21.通过采用上述技术方案,通过设置第二电磁阀,可以阻止第二系统中的除霜冷媒进入水侧换热器中,防止水侧换热器中的水温下降过快影响用户体验,提升了用户的制热体验。
22.优选的,所述第一换热器和第二换热器均为套管换热器。
23.通过采用上述技术方案,将第一换热器和第二换热器设置为套管换热器,充分利用高温冷媒散发的热量,提升了除霜冷媒的换热效果,提升了除霜效果。
24.本实用新型具有以下有益效果:通过在双热泵系统的任意一个第二系统的第二压缩机输出端设置第二换热器,可以基于第二换热器有效利用第二压缩机输出的高温高压冷
媒对第一系统中用于除霜的冷媒进行加热,从而将第二换热器作为除霜时使用的蒸发器,为除霜中的第一系统提供了除霜热量,提升了除霜效果,且无需额外增加除霜专用水箱,节约了材料成本,有效利用了热量能源,节约了双热泵系统的机组能耗。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
26.本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
27.图1为本实用新型提供的一种现有的双热泵系统结构示意图;
28.图2为本实用新型提供的一种双热泵系统结构示意图;
29.图3为本实用新型提供的一种套管换热器结构示意图。
30.附图标记说明:
31.11-第一压缩机;21-第一四通阀;31-第一经济器;41-第一翅片换热器;51-第一气液分离器;61-第一增焓电磁阀;71-第一换热器;81-第一除霜电磁阀;91-第一毛细管;101-第一单向阀;111-第一电磁阀;12-第二压缩机;22-第二四通阀;32-第二经济器;42-第二翅片换热器;52-第二气液分离器;62-第一增焓电磁阀;72-第二换热器;82-第二除霜电磁阀;92-第二毛细管;102-第二单向阀;112-第二电磁阀;13-水侧换热器;14-水泵;301-第一进口;302-第一出口;303-第二进口;304-第二出口;305-主管道;306-套管。
具体实施方式
32.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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做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。
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
34.参见如图1所示的现有的双热泵系统结构示意图,现有的双热泵系统包括:a系统和b系统,其中,a系统包括:第一压缩机11、第一四通阀21、第一经济器31、第一翅片换热器41、第一气液分离器51和第一增焓电磁阀61。b系统包括:第二压缩机12、第二四通阀22、第二经济器32、第二翅片换热器42、第二气液分离器52和第一增焓电磁阀62。如图1所示,上述双热泵系统还包括水侧换热器13和水泵14。上述第一四通阀21和第二四通阀22均包括e接管、s接管、c接管和d接管。
35.现有的双热泵系统在除霜时主要从水侧换热器中获取除霜热量,容易导致水侧换热器中的水温降低过快,影响了用户的制热体验。
36.为了提升化霜效果,本实施例提供了一种双热泵系统,包括:第一系统(也可以称为a系统)和第二系统(也可以称为b系统);参见如图2所示的双热泵系统结构示意图,上述第一系统在现有a系统的基础上还包括:第一换热器71、第一除霜电磁阀81、第一毛细管91、第一单向阀101和第一电磁阀111。上述第二系统在现有b系统的基础上还包括:第二换热器72、第二除霜电磁阀82、第二毛细管92、第二单向阀102和第二电磁阀112。
37.如图2所示,第二系统中的第二压缩机12与第二四通阀22之间设置有第二换热器72,第二换热器72的第一进口与第二压缩机12的输出端连接,第二换热器72的第一出口与第二四通阀22的d接管连接。
38.第一系统中的第一翅片换热器41与第二换热器72的第二进口连接,第二换热器72的第二出口与第一系统中的第一四通阀21的c接管连接。通过在上述第二系统中设置第二换热器,在第二系统用于制热时,上述第一系统可以从第二换热器中获取热量实现除霜。
39.本实施例提供的上述双热泵系统,通过在双热泵系统的任意一个第二系统的第二压缩机输出端设置第二换热器,可以基于第二换热器有效利用第二压缩机输出的高温高压冷媒对第一系统中用于除霜的冷媒进行加热,从而将第二换热器作为除霜时使用的蒸发器,为除霜中的第一系统提供了除霜热量,提升了除霜效果,且无需额外增加除霜专用水箱,节约了材料成本,有效利用了热量能源,节约了双热泵系统的机组能耗。
40.如图2所示,上述第一经济器31设置于第一翅片换热器41与第二换热器72的第二进口之间,上述第一除霜电磁阀81设置于第一经济器31与第二换热器72的第二进口之间的管道上。当第一系统需要除霜时,打开第一除霜电磁阀81使用于除霜的冷媒进入换热器进行换热。通过在第一翅片换热器与第二换热器之间设置第一经济器,当冷媒从第一翅片换热器中除霜流出后,流经第一经济器再进入第二换热器的第二进口中进一步吸收热量,以便对第一翅片换热器进行除霜,提升了冷媒的换热效果。通过设置第一除霜电磁阀,可以通过第一除霜电磁阀控制第一系统开始或停止除霜,实现了对第一系统除霜状态的可控性,提升了除霜控制的便捷性。
41.当第一系统需要制热时,冷媒从压缩机流出后经过四通阀和第一经济器后流入第一翅片换热器,通过增加第一经济器,在进入第一翅片换热器之前先经过第一经济器使冷媒温度更低,从而可以在换热器处吸收更多热量,提升了制热效果。
42.如图2所示,上述第一毛细管91设置于第一经济器31与第一除霜电磁阀81之间的管道上,第一毛细管91用于对流入第二换热器的冷媒进行节流降压,节流降压后的冷媒进入第二换热器后,可以提升冷媒的换热效果,进而提升了除霜效果。
43.上述第一单向阀101设置于第一四通阀21的c接管与第二换热器72的第二出口之间的管道上。第一单向阀101用于使第二换热器的第二出口输出的冷媒向第一四通阀的c接管单向流通,防止换热后的冷媒进行回流,使换热后的冷媒顺利进入第一四通阀的c接管,进而快速进入第一翅片换热器中进行除霜,提升了第一系统的除霜效率。
44.如图2所示,第一经济器31与水侧换热器13的第一进口连接,水侧换热器13的第一出口与第一四通阀的c接管连接,第一电磁阀111设置于第一经济器31与水侧换热器13的第一进口之间的管道上。第一电磁阀111可以用于控制冷媒是否流向水侧换热器,通过设置第
一电磁阀,可以阻止冷媒进入水侧换热器中,防止水侧换热器中的水温下降过快影响用户体验,提升了用户的制热体验。
45.由于第一系统和第二系统均需要进行自动除霜,如图2所示,本实施例提供的双热泵系统还包括第一换热器71,第一换热器71设置于第一系统的第一压缩机11与第一系统的第一四通阀21之间。
46.如图2所示,第一换热器71的第一进口与第一压缩机11的输出端连接,第一换热器71的第一出口与第一四通阀21的d接管连接;第一换热器71的第二进口与第二系统中的第二翅片换热器42连接,第一换热器71的第二出口与第二四通阀22的c接管连接。
47.通过在第一系统中增加第一换热器,使第一系统和第二系统都能进行自动除霜,当第一系统用于除霜时,第二系统用于制热,当第二系统用于除霜时,第一系统用于制热,除霜与制热过程能够交替进行,提升了用户的使用体验。
48.如图2所示,上述第二经济器32设置于第二翅片换热器42与第一换热器71的第二进口之间,上述第二除霜电磁阀82设置于第二经济器32与第一换热器71的第二进口之间的管道上。通过设置第二除霜电磁阀,可以通过第二除霜电磁阀控制第二系统开始或停止除霜,实现了对第二系统除霜状态的可控性。
49.上述第二毛细管92设置于第二经济器32与第二除霜电磁阀82之间的管道上。第二毛细管可以对流入第一换热器的冷媒进行节流降压,以提升第一换热器中冷媒的换热效果,进而提升了第二系统的除霜效果。
50.第二单向阀102设置于第一换热器71的第二出口与第二四通阀22的c接管之间的管道上,第二单向阀用于使第一换热器的第二出口输出的冷媒向第二四通阀的c接管单向流通。通过设置第二单向阀,防止换热后的冷媒进行回流,使换热后的冷媒顺利进入第二四通阀的c接管,进而快速进入第二翅片换热器中进行除霜,提升了第二系统的除霜效率。
51.上述第二系统中的第二经济器32与水侧换热器13的第二进口连接,水侧换热器13的第二出口与第二系统中的第二四通阀22的c接管连接,第二电磁阀112设置于第二经济器32与水侧换热器13的第二进口之间的管道上。通过设置第二电磁阀,可以阻止第二系统中的除霜冷媒进入水侧换热器中,防止水侧换热器中的水温下降过快影响用户体验,提升了用户的制热体验。
52.在一种具体的实施方式中,上述第一换热器和第二换热器可以是套管换热器(诸如可以是紫铜套管换热器),参见如图3所示的套管换热器结构示意图,套管换热器包括第一进口301、第一出口302、第二进口303、第二出口304、主管道305和套管306。为了提升换热效果,上述主管道305可以是螺纹管,以增大换热面积。
53.其中,第一进口301与压缩机的输出端连接,使压缩机输出的高温高压冷媒进入套管换热器的主管道305中并输出,第二进口303与经济器连接,以使除霜后的冷媒进入换热器的套管306中进行加热,并从第二出口304输出加热后的冷媒,加热后的冷媒可以再次用于对翅片换热器的除霜。
54.本实施例提供的上述双热泵系统,在除霜过程中,可以阻止冷媒进入水侧换热器中,防止水温下降过快,提升了用户体验,且上述双热泵系统成本较低,无需增加机组功率,提升了机组能效,实现了热源再利用,节约了电能。
55.对应于上述实施例提供的双热泵系统,本实施例提供了应用上述双热泵系统的使
用方法及运行原理:上述第一系统和第二系统不能同时进行除霜。
56.当第一系统除霜时,第二系统正常制热,第一压缩机从第一气液分离器51吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经过第一四通阀的d口到e口,进入第一翅片换热器中进行除霜,第一系统的风机电机停止运行,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,流经电子膨胀阀(电子膨胀阀为全开状态)进入第一经济器31(除霜运行时第一增焓电磁阀61关闭),控制第一电磁阀111关闭阻止冷媒流入水侧换热器,控制第一除霜电磁阀81开启,冷媒经过第一毛细管91节流降压后流入第二换热器72与第二系统的第二压缩机排气管路上的高温高压气态制冷剂换热(第二除霜电磁阀82处于关闭状态),变成低温低压气液混合制冷剂经过第一单向阀101流入第一四通阀21的c口,经s口进入第一气液分离器51,气态制冷剂被第一压缩机吸入进行再次压缩,直至除霜结束,恢复制热运行。
57.当第二系统除霜时,第一系统正常制热,第二压缩机从第二气液分离器52吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经过第二四通阀的d口到e口,进入第二翅片换热器中进行除霜,第二系统的风机电机停止运行,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,流经电子膨胀阀(电子膨胀阀为全开状态)进入第二经济器32(除霜运行时第二增焓电磁阀62关闭),控制第二电磁阀112关闭阻止冷媒流入水侧换热器,控制第二除霜电磁阀82开启,冷媒经过第二毛细管92节流降压后流入第一换热器71与第一系统的第一压缩机排气管路上的高温高压气态制冷剂换热(第一除霜电磁阀81处于关闭状态),变成低温低压气液混合制冷剂经过第二单向阀102流入第二四通阀22的c口,经s口进入第二气液分离器52,气态制冷剂被第二压缩机吸入进行再次压缩,直至除霜结束,恢复制热运行。
58.双热泵系统的运行原理:
59.上述第一系统在制热运行时,第一压缩机从第一气液分离器吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经第一四通阀的d口到c口,进入水侧换热器给水加热,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,流经电磁阀(开启状态)进入第一经济器后经电子膨胀阀节流降压后进入第一翅片换热器蒸发,从空气中吸热成低温低压气态冷媒,低温低压气态冷媒流入第一四通阀的c口,经s口进入第一气液分离器,气态制冷剂被第一压缩机吸入进行再次压缩。
60.上述第二系统在制热运行时,第二压缩机从第二气液分离器吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经第二四通阀的d口到c口,进入水侧换热器给水加热,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,流经电磁阀(开启状态)进入第二经济器后经电子膨胀阀节流降压后进入第二翅片换热器蒸发,从空气中吸热成低温低压气态冷媒,低温低压气态冷媒流入第二四通阀的c口,经s口进入第二气液分离器,气态制冷剂被第二压缩机吸入进行再次压缩。
61.上述第一系统在制冷运行时,第一压缩机从第一气液分离器吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经第一四通阀的d口到e口,进入第一翅片换热器进行换热,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,经电子膨胀阀节流降压后进入第一经济器(制冷运行时第一增焓电磁阀关闭,第一除霜电磁阀关闭),低温液态制冷剂从第一经济器经过电磁阀流入水侧换热器,从水中吸收热量蒸发成低温低压气态冷媒,低温低压气态冷媒流入第一四通阀的c口,经s口进入第一气液分离器,气态制冷剂被第一压缩机吸入进行再次压缩。
62.上述第二系统在制冷运行时,第二压缩机从第二气液分离器吸入低温低压气态冷媒经压缩机压缩成高温高压的气体冷媒,经第二四通阀的d口到e口,进入第二翅片换热器进行换热,高温气态冷媒遇冷液化成中温液态冷媒,经电子膨胀阀节流降压后进入第二经济器(制冷运行时第二增焓电磁阀关闭,第二除霜电磁阀关闭),低温液态制冷剂从第二经济器经过电磁阀流入水侧换热器,从水中吸收热量蒸发成低温低压气态冷媒,低温低压气态冷媒流入第二四通阀的c口,经s口进入第二气液分离器,气态制冷剂被第二压缩机吸入进行再次压缩。
63.虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
64.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
66.虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。