專利名稱:變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱泵系統(tǒng)。本實用新型每組壓縮機組包括壓縮機、四通換向閥、四個電磁閥、第一換熱器、第二換熱器,壓縮機排氣端連接四通換向閥第一接口,壓縮機吸氣端連接四通換向閥第三接口,第一電磁閥一端與第二電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第二接口連接,第一電磁閥另一端經(jīng)過第一換熱器后并聯(lián)通過第一節(jié)流閥與冷凝蒸發(fā)器第二接口連接,第二電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第三接口連接,第三電磁閥與第四電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第四接口連接,第三電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第一接口連接,第四電磁閥另一端并聯(lián)后通過第二換熱器、第二節(jié)流閥和冷凝蒸發(fā)器第四接口連接。本實用新型的復(fù)疊熱泵系統(tǒng)由單工質(zhì)組成,不用膨脹容器等裝置,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】
變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱泵系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種熱栗機組,更具體的說,涉及一種多機頭的復(fù)疊熱栗循環(huán)系統(tǒng),用以提高復(fù)疊熱栗系統(tǒng)效率,同時對于熱栗系統(tǒng)的工質(zhì)流量可進行調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]單級壓縮熱栗系統(tǒng)由于受到壓縮機吸排氣壓縮比的限制,不適用于壓縮比(排氣壓力與吸氣壓力之比)大于12的熱栗系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)壓縮比大于12時通常采用雙級壓縮熱栗系統(tǒng)。雙級壓縮熱栗機組可以由一個電機帶動,也可以通過多機頭配組實現(xiàn)。但這兩種方式高低壓互通,壓縮機的回油問題不容易解決。
[0003]在需要從較低溫度獲得熱量或需要向較高溫度輸送熱量時,復(fù)疊熱栗系統(tǒng)也是很好的解決方式。熱量通過低溫級熱栗系統(tǒng)工質(zhì)從低溫?zé)嵩次鼰?,傳遞給連接低溫級熱栗系統(tǒng)和高溫級熱栗系統(tǒng)的冷凝蒸發(fā)器,再由高溫級熱栗系統(tǒng)工質(zhì)將熱量傳遞到高溫環(huán)境中。這種傳統(tǒng)的復(fù)疊熱栗系統(tǒng)由兩種工質(zhì)組成,高溫級熱栗系統(tǒng)采用高溫工質(zhì),低溫級熱栗系統(tǒng)采用低溫工質(zhì)。但由于低溫工質(zhì)在常溫下處于超臨界狀態(tài),通常在低溫級設(shè)膨脹容器,系統(tǒng)復(fù)雜而且很難實現(xiàn)變工質(zhì)流量控制。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種多機頭單工質(zhì)的復(fù)疊熱栗循環(huán)系統(tǒng),用以提高復(fù)疊熱栗系統(tǒng)效率,同時對于熱栗系統(tǒng)的工質(zhì)流量可進行調(diào)節(jié)。
[0005]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),包括多組并聯(lián)連接的壓縮機組、冷凝蒸發(fā)器、第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,每組壓縮機組包括壓縮機、四通換向閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一換熱器、第二換熱器,壓縮機排氣端連接四通換向閥第一接口,壓縮機吸氣端連接四通換向閥第三接口,第一電磁閥一端與第二電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第二接口連接,第一電磁閥另一端經(jīng)過第一換熱器后并聯(lián)通過第一節(jié)流閥與冷凝蒸發(fā)器第二接口連接,第二電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第三接口連接,第三電磁閥與第四電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第四接口連接,第三電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第一接口連接,第四電磁閥另一端并聯(lián)后通過第二換熱器、第二節(jié)流閥和冷凝蒸發(fā)器第四接口連接。
[0007]壓縮機可作為制冷循環(huán)的高溫級和低溫級壓縮機,也可作為熱栗循環(huán)的高溫級和低溫級壓縮機。當(dāng)壓縮機作為制冷系統(tǒng)的高溫級壓縮機時,四通換向閥第一接口與第二接口相通,第三接口與第四接口相通,第一電磁閥和第三電磁閥打開,第二電磁閥和第四電磁閥關(guān)閉,此時工質(zhì)被壓縮機壓縮后經(jīng)四通換向閥第一接口、四通換向閥第二接口、第一電磁閥到第一換熱器中冷凝,經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流后在冷凝蒸發(fā)器中蒸發(fā),吸收低溫級的冷凝熱,再經(jīng)過第三電磁閥、四通換向閥第四接口、四通換向閥第三接口回到壓縮機中;當(dāng)壓縮機作為制冷系統(tǒng)的低溫級壓縮機時,四通換向閥第一接口與第二接口相通,第三接口與第四接口相通,第二電磁閥和第四電磁閥打開,第一電磁閥和第三電磁閥關(guān)閉,此時工質(zhì)被壓縮機壓縮后經(jīng)四通換向閥第一接口、四通換向閥第二接口、第二電磁閥到冷凝蒸發(fā)器中冷凝,向高溫級散熱,冷凝后的工質(zhì)經(jīng)第二節(jié)流閥節(jié)流后在第二換熱器中蒸發(fā),產(chǎn)生制冷現(xiàn)象,再經(jīng)過第四電磁閥、四通換向閥第四接口、四通換向閥第三接口回到壓縮機中;當(dāng)壓縮機作為熱栗系統(tǒng)的高溫級壓縮機時,四通換向閥第一接口與第四接口相通,第二接口與第三接口相通,第二電磁閥和第四電磁閥打開,第一電磁閥和第三電磁閥關(guān)閉,此時工質(zhì)被壓縮機壓縮后經(jīng)四通換向閥第一接口、四通換向閥第四接口、第四電磁閥到第二換熱器中冷凝,產(chǎn)生制熱現(xiàn)象,經(jīng)第二節(jié)流閥節(jié)流后在冷凝蒸發(fā)器中蒸發(fā),吸收低溫級的冷凝熱,再經(jīng)過第二電磁閥、四通換向閥第二接口、四通換向閥第三接口回到壓縮機中;當(dāng)壓縮機作為熱栗系統(tǒng)的低溫級壓縮機時,四通換向閥第一接口與第四接口相通,第二接口與第三接口相通,第一電磁閥和第三電磁閥打開,第二電磁閥和第四電磁閥關(guān)閉,此時工質(zhì)被壓縮機壓縮后經(jīng)四通換向閥第一接口、四通換向閥第四接口、第三電磁閥到冷凝蒸發(fā)器中冷凝,向高溫級散熱,冷凝后的工質(zhì)經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流后在第一換熱器中蒸發(fā),吸收低溫?zé)嵩礋崃?,再?jīng)過第一電磁閥、四通換向閥第二接口、四通換向閥第三接口回到壓縮機中。
[0008]所述壓縮機為渦旋壓縮機、轉(zhuǎn)子壓縮機、螺桿壓縮機、活塞壓縮機中或其它型式壓縮機的任一種,變流量方式通過交流變頻或直流變頻進行調(diào)節(jié),也可采用工質(zhì)卸載和加載方式實現(xiàn)工質(zhì)的流量調(diào)節(jié)。
[0009]所述第一換熱器和第二換熱器為風(fēng)冷式、水冷式或其它型式換熱器。
[0010]所述冷凝蒸發(fā)器為板式換熱器、套管式換熱器或其它型式換熱器。
[0011]所述第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細(xì)管或孔板節(jié)流裝置。
[0012]所述電磁閥可由手動截止閥、球閥等代替。
[0013]所述四通換向閥亦可由多個電磁閥代替。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:
[0015]1、系統(tǒng)靈活:本實用新型的復(fù)疊熱栗系統(tǒng)中的壓縮機都可通過吸氣端和排氣端電磁閥的開啟或關(guān)閉作為制冷系統(tǒng)的高溫級、低溫級和熱栗系統(tǒng)的高溫級、低溫級使用,實現(xiàn)高溫級壓縮機與低溫級壓縮機的相互轉(zhuǎn)換,便于進行級間能量調(diào)節(jié)。
[0016]2、系統(tǒng)簡單:本實用新型的復(fù)疊熱栗系統(tǒng)由單工質(zhì)組成,不用膨脹容器等裝置,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
[0017]3、效率高:由于采用變工質(zhì)流量方式實現(xiàn)控制,高溫級熱栗系統(tǒng)和低溫級熱栗系統(tǒng)工質(zhì)流量配比合理,系統(tǒng)效率高。
[0018]4、解決壓縮機回油問題:本實用新型高溫級熱栗系統(tǒng)與低溫級熱栗系統(tǒng)隔離,解決了采用雙級壓縮循環(huán)系統(tǒng)時出現(xiàn)的回油不均問題。
【附圖說明】
[0019]圖1所示為本實用新型變流量單工質(zhì)并聯(lián)第一換熱器、第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型詳細(xì)說明。
[0021]實施例2
[0022]圖1是本實用新型的變流量單工質(zhì)并聯(lián)第一換熱器、第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng)示意圖,包括多組并聯(lián)連接的壓縮機組、冷凝蒸發(fā)器6、第一節(jié)流閥5-1和第二節(jié)流閥5-2,每組壓縮機組包括壓縮機1、四通換向閥2、第一電磁閥3-1、第二電磁閥3-2、第三電磁閥3-3、第四電磁閥3-4、第一換熱器4、第二換熱器7,所述壓縮機I排氣端連接所述四通換向閥第一接口 2-1,所述壓縮機吸氣端連接所述四通換向閥第三接口 2-3,所述第一電磁閥3-1與所述第二電磁閥3-2—端并聯(lián)連接后與所述四通換向閥第二接口 2-2連接,所述第一電磁閥3-1另一端與所述第一換熱器4 一端連接,所述第一換熱器4另一端依次與所述第一節(jié)流閥5-1和所述冷凝蒸發(fā)器第二接口 6-2連接,所述第二電磁閥3-2另一端與所述冷凝蒸發(fā)器第三接口6-3連接,所述第三電磁閥3-3與所述第四電磁閥3-4—端并聯(lián)連接后與所述四通換向閥第四接口 6-4連接,所述第三電磁閥3-3另一端與所述冷凝蒸發(fā)器第一接口 6-1連接,所述第四電磁閥3-4另一端與所述第二換熱器7—端連接,所述第二換熱器7另一端依次與第二節(jié)流閥5-2和所述冷凝蒸發(fā)器第四接口 6-4連接。
[0023]四通換向閥的四個接口,當(dāng)所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第二接口相通時,所述四通換向閥第三接口與所述四通換向閥第四接口相通;當(dāng)所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第四接口相通時,所述四通換向閥第二接口與所述四通換向閥第三接口相通。
[0024]冷凝蒸發(fā)器的四個接口,所述冷凝蒸發(fā)器第一接口與所述冷凝蒸發(fā)器第二接口相通,所述冷凝蒸發(fā)器第三接口與所述冷凝蒸發(fā)器第四接口相通。
[0025]圖1所示變流量單工質(zhì)并聯(lián)第一換熱器、第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng)可以實現(xiàn)變流量單工質(zhì)復(fù)疊制冷系統(tǒng)循環(huán),也可以實現(xiàn)變流量單工質(zhì)復(fù)疊熱栗系統(tǒng)循環(huán)。其中任一臺所述壓縮機I既可作為制冷系統(tǒng)循環(huán)(或熱栗系統(tǒng)循環(huán))高溫級壓縮機使用,也可作為制冷系統(tǒng)循環(huán)(或熱栗系統(tǒng)循環(huán))低溫級壓縮機使用。具體情況如下:
[0026]1、所述壓縮機I作為制冷系統(tǒng)循環(huán)高溫級壓縮機使用:所述第一換熱器4為冷凝器,各組壓縮機組的所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第二接口相通,所述四通換向閥第三接口與所述四通換向閥第四接口相通,所述第一電磁閥3-1和所述第三電磁閥3-3打開,所述第二電磁閥3-2和所述第四電磁閥3-4關(guān)閉。工質(zhì)由所述壓縮機I壓縮后經(jīng)所述四通換向閥第一接口、所述四通換向閥第二接口及所述第一電磁閥3-1進入所述第一換熱器4中冷凝,向環(huán)境散熱,經(jīng)所述經(jīng)第一節(jié)流閥5-1節(jié)流后從所述冷凝蒸發(fā)器第二接口進入所述冷凝蒸發(fā)器6中蒸發(fā),吸收低溫級制冷系統(tǒng)熱量后從所述冷凝蒸發(fā)器第一接口流出,經(jīng)所述第三電磁閥3-3、所述四通換向閥第四接口及所述四通換向閥第三接口回到所述壓縮機I中。
[0027]2、所述壓縮機I作為制冷系統(tǒng)循環(huán)低溫級壓縮機使用:所述第二換熱器7為蒸發(fā)器,各組壓縮機組的所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第二接口相通,所述四通換向閥第三接口與所述四通換向閥第四接口相通,所述第二電磁閥3-2和所述第四電磁閥3-4打開,所述第一電磁閥3-1和所述第三電磁閥3-3關(guān)閉。工質(zhì)由所述壓縮機I壓縮后經(jīng)所述四通換向閥第一接口、所述四通換向閥第二接口及所述第二電磁閥3-2從所述冷凝蒸發(fā)器第三接口進入所述冷凝蒸發(fā)器6中冷凝,向高溫級制冷系統(tǒng)放熱后從所述冷凝蒸發(fā)器第四接口流出,經(jīng)所述第二節(jié)流閥5-2節(jié)流后進入所述第二換熱器7中蒸發(fā),產(chǎn)生制冷現(xiàn)象,經(jīng)所述第四電磁閥3-4、所述四通換向閥第四接口及所述四通換向閥第三接口回到所述壓縮機I中。
[0028]3、所述壓縮機I作為熱栗系統(tǒng)循環(huán)高溫級壓縮機使用:所述第二換熱器7為冷凝器,各組壓縮機組的所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第四接口相通,所述四通換向閥第二接口與所述四通換向閥第三接口相通,所述第二電磁閥3-2和所述第四電磁閥3-4打開,所述第一電磁閥3-1和所述第三電磁閥3-3關(guān)閉。工質(zhì)由所述壓縮機I壓縮后經(jīng)所述四通換向閥第一接口、所述四通換向閥第四接口及所述第四電磁閥3-4進入所述第二換熱器7中冷凝放熱,產(chǎn)生制熱現(xiàn)象,經(jīng)所述第二節(jié)流閥5-2節(jié)流后從所述冷凝蒸發(fā)器第四接口進入所述冷凝蒸發(fā)器6中蒸發(fā),吸收低溫級熱栗系統(tǒng)熱量后從所述冷凝蒸發(fā)器第三接口流出,經(jīng)所述第二電磁閥3-2、所述四通換向閥第二接口及所述四通換向閥第三接口回到所述壓縮機I中。
[0029]4、所述壓縮機I作為熱栗系統(tǒng)循環(huán)低溫級壓縮機使用:所述第一換熱器4為蒸發(fā)器,各組壓縮機組的所述四通換向閥第一接口與所述四通換向閥第四接口相通,所述四通換向閥第二接口與所述四通換向閥第三接口相通,所述第一電磁閥3-1和所述第三電磁閥3-3打開,所述第二電磁閥3-2和所述第四電磁閥3-4關(guān)閉。工質(zhì)由所述壓縮機I壓縮后經(jīng)所述四通換向閥第一接口、所述四通換向閥第四接口及所述第三電磁閥3-3從所述冷凝蒸發(fā)器第一接口進入所述冷凝蒸發(fā)器6中冷凝,向高溫級熱栗系統(tǒng)散熱后從所述冷凝蒸發(fā)器第二接口流出,經(jīng)所述第一節(jié)流閥5-1節(jié)流后進入所述第一換熱器4中蒸發(fā),吸收低溫?zé)嵩礋崃?,?jīng)所述第一電磁閥3-1、所述四通換向閥第二接口及所述四通換向閥第三接口回到所述壓縮機I中。
[0030]本實用新型實施例中只列舉了并聯(lián)第一換熱器、第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),在實際應(yīng)用中可以采用共用第一換熱器、并聯(lián)第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng)和并聯(lián)第一換熱器、共用第二換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng)。
[0031]本實用新型的變流量單工質(zhì)復(fù)疊熱栗系統(tǒng)中的壓縮機可通過開?;螂姍C變頻實現(xiàn)高溫級制冷(或熱栗)系統(tǒng)及低溫級制冷(或熱栗)系統(tǒng)的流量變化。
[0032]本實用新型的變流量單工質(zhì)復(fù)疊熱栗系統(tǒng)在具體運用時,壓縮機可部分或全部采用定頻壓縮機,以降低投資。
[0033]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),其特征在于,包括多組并聯(lián)連接的壓縮機組、冷凝蒸發(fā)器、第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥,每組壓縮機組包括壓縮機、四通換向閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一換熱器、第二換熱器,壓縮機排氣端連接四通換向閥第一接口,壓縮機吸氣端連接四通換向閥第三接口,第一電磁閥一端與第二電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第二接口連接,第一電磁閥另一端經(jīng)過第一換熱器后并聯(lián)通過第一節(jié)流閥與冷凝蒸發(fā)器第二接口連接,第二電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第三接口連接,第三電磁閥與第四電磁閥一端并聯(lián)連接后與四通換向閥第四接口連接,第三電磁閥另一端并聯(lián)后與冷凝蒸發(fā)器第一接口連接,第四電磁閥另一端并聯(lián)后通過第二換熱器、第二節(jié)流閥和冷凝蒸發(fā)器第四接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),其特征在于,所述壓縮機為渦旋壓縮機、轉(zhuǎn)子壓縮機、螺桿壓縮機或活塞壓縮機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),其特征在于,所述第一換熱器和第二換熱器為風(fēng)冷式或水冷式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),其特征在于,所述冷凝蒸發(fā)器為板式換熱器或套管式換熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流量單工質(zhì)并聯(lián)換熱器復(fù)疊熱栗系統(tǒng),其特征在于,所述第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細(xì)管或孔板節(jié)流裝置。
【文檔編號】F25B41/04GK205690729SQ201620393421
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月3日 公開號201620393421.X, CN 201620393421, CN 205690729 U, CN 205690729U, CN-U-205690729, CN201620393421, CN201620393421.X, CN205690729 U, CN205690729U
【發(fā)明人】楊永安, 陸佩強, 栗瓊瓊, 賀錦開
【申請人】天津商業(yè)大學(xué)