專利名稱：：整體式水源熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種整體式水源熱泵裝置。
背景技術(shù)：
：空調(diào)設(shè)備欲實現(xiàn)冷暖切換，目前主要有兩種方式。一種方式是制冷系統(tǒng)上采用四通換向閥，通過四通換向閥切換制冷劑流向而實現(xiàn)制冷、制熱的轉(zhuǎn)換。但是，這種熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器的換熱面積基本相當，而制冷模式下和制熱模式下的節(jié)流結(jié)構(gòu)相差比4交大，因此需要相對應(yīng)的兩套節(jié)流元件，四通換向閥泄漏和換向可靠性也經(jīng)常導(dǎo)致系統(tǒng)故障。因此這種熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，制冷管路連接點多，容易泄漏，但系統(tǒng)自動化程度高，一般不需要專人維護，常見于空氣源熱泵。另外一種方式是通過切換載冷劑和載熱劑在蒸發(fā)器、冷凝器上的流動來實現(xiàn)制冷、制熱的轉(zhuǎn)換，常見于水源熱泵等大中型制冷設(shè)備中。通過水路切換系統(tǒng)上的閥門開關(guān)組合，實現(xiàn)冷凍水和冷卻水在蒸發(fā)器、冷凝器上的切換，而制冷劑流向不變。這種制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但安裝復(fù)雜，一般需要專人維護。另外，對于蒸發(fā)器內(nèi)使用水與制冷劑換熱的制冷機組，經(jīng)常由于水流量過小等引起蒸發(fā)溫度過低或者蒸發(fā)器發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)部結(jié)冰，嚴重時甚至凍裂換熱器，導(dǎo)致制冷劑泄漏，制冷系統(tǒng)進水，石皮壞制冷部件，影響經(jīng)濟效益，損壞品牌形象。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種具有改善防凍效果的整體式水源熱泵裝置。本實用新型所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種可減少節(jié)流元件，減少制冷系統(tǒng)泄漏點、提高制冷系統(tǒng)運行可靠性的整體式水源熱泵裝置。根據(jù)本實用新型的第一個方面，包括制冷循環(huán)系統(tǒng)，制冷循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機、冷凝器、儲液罐、節(jié)流元件、以及蒸發(fā)器，其中，還包括具有多組水路切換系統(tǒng)的水路系統(tǒng)，各水路切換系統(tǒng)連接到冷凝器和蒸發(fā)器。在上述整體式水源熱泵裝置中，優(yōu)選方式為，水^各切換系統(tǒng)為兩組，其中一組7K3各切4灸系統(tǒng)包括第一閥門、第二閥門、第七閥門和第八閥門，另一組水3各切換系統(tǒng)包4舌第三閥門、第四閥門、第五閥門和第六閥門，第一閥門和第八閥門依次連接在冷凝器的水路第一端與蒸發(fā)器的水路第二端之間，第二閥門和第七閥門依次連接在冷凝器的水路第一端與蒸發(fā)器的水路第二端之間，并與第一閥門和第八閥門并列布置，第三閥門和第六閥門依次連接在冷凝器的水路第二端與蒸發(fā)器的水路第一端之間，第四閥門和第五閥門依次連接在冷凝器的水路第二端與蒸發(fā)器的水路第一端之間，并與第三閥門和第六閥門并列布置，第一閥門和第八閥門之間設(shè)置有第一流體第一接口，第二閥門和第七閥門之間設(shè)置有第二流體第一接口，第三閥門和第六閥門之間設(shè)置有第一流體第二接口，第四閥門和第五閥門之間設(shè)置有第二流體第二接口。另外，在上述整體式水源熱泵裝置中，冷凝器的水路第一端對應(yīng)于冷凝器的制冷劑輸入端，冷凝器的水路第二端對應(yīng)于冷凝器的制冷劑輸出端，蒸發(fā)器的水路第一端對應(yīng)于蒸發(fā)器的制冷劑輸入端，蒸發(fā)器的水路第二端對應(yīng)于蒸發(fā)器的制冷劑輸出端。優(yōu)選方式為，在上述整體式水源熱泵裝置中，第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、和第八閥門為二位二通閥。其中，四個二位二通閥門互相連^妾組成的閥門組中，任一個二位二通閥門都可以與其相鄰的其中一個二位二通閥門一體形成為一個二^f立三通閥門。另外，在上述整體式水源熱泵裝置中，第一流體為室外水，第二流體為使用水；也可以是第一流體為1"吏用水，第二流體為室外水。在本實用新型的整體式水源熱泵裝置中，由于采用整體式組合結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的空調(diào)水路切換系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換閥門整合進入機組中，通過控制不同閥門的開啟組合，可以實現(xiàn)機組的各種運行模式的轉(zhuǎn)換，從而可省略四通換向閥，減少了節(jié)流元件，且減少了制冷系統(tǒng)泄漏點，提高了制冷系統(tǒng)運行可靠性。并且，通過將中央空調(diào)水路切換系統(tǒng)整合到制冷機組之中，還縮短了工程安裝周期，提高了整個才幾組的自動化控制程度。另外，根據(jù)本實用新型的第二個方面的整體式水源熱泵裝置，是在上述任一整體式水源熱泵裝置中還包括還包括防凍裝置，防凍裝置具有旁通閥門，旁通閥門連接在冷凝器的制冷劑輸出端與蒸發(fā)器的制冷劑輸入端之間，并與節(jié)流元件并列布置。在上述整體式水源熱泵裝置中，旁通閥門的輸入端連4妄到節(jié)流元件的輸入端，旁通閥門的輸出端連接到節(jié)流元件的輸出端。另外，在上述整體式水源熱泵裝置中，還包括干燥過濾器，設(shè)置在儲液罐之后，節(jié)流元件的輸入端和旁通閥門的輸入端的連接處之前。優(yōu)選方式為，上述整體式水源熱泵裝置還包括氣液分離器，設(shè)置在蒸發(fā)器的制冷劑輸出端與壓縮機的輸入端之間。在上述整體式水源熱泵裝置中，由于"i殳置有旁通閥門，乂人而防止了蒸發(fā)器內(nèi)部的蒸發(fā)溫度由于內(nèi)部堵塞或者水流量不足等原因而過于降低，增強了防凍效果。圖1是根據(jù)本實用新型的整體式水源熱泵裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是才艮據(jù)本實用新型一實施例的整體式水源熱泵裝置的防凍控制方法的流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型的整體式水源熱泵裝置及其防凍控制方法進行詳細描述。圖1是^^艮據(jù)本實用新型的整體式水源熱泵裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖，如圖所示，整體式水源熱泵裝置包括制冷循環(huán)系統(tǒng)10、具有多組水;洛切換系統(tǒng)20(在本實施例中為兩組)的水路系統(tǒng)、以及防凍裝置。制冷循環(huán)系統(tǒng)10包括壓縮才幾11、冷凝器12、高壓儲液罐13、干燥過濾器14、節(jié)流元件15、蒸發(fā)器17、以及氣液分離器18。4妄著對制冷循環(huán)系統(tǒng)10的連4妄方式加以i兌明，制冷循環(huán)系統(tǒng)10中的壓縮機11一端與冷凝器12相連接，冷凝器12通過高壓儲液罐13與干燥過濾器14相連4妄，利用并聯(lián)的節(jié)流元件15和旁通閥門30使干燥過濾器14與蒸發(fā)器17連接在一起，并且，壓縮才幾ll的另外一端通過氣液分離器18與蒸發(fā)器17相連4妄，如此構(gòu)成制冷循環(huán)系統(tǒng)IO。在該整體式水源熱泵裝置中，并聯(lián)在制冷循環(huán)系統(tǒng)10的節(jié)流元件15上的旁通閥門30和連4妄管構(gòu)成本實用新型的防凍裝置。如圖1所示，各水i洛切換系統(tǒng)20均連4矣到冷凝器12和所述蒸發(fā)器17上。其中一組水;洛切換系統(tǒng)20包括第一閥門VI、第二閥門V2、第七閥門V7和第八閥門V8，另一組水路切換系統(tǒng)20包括第三閥門V3、第四閥門V4、第五閥門V5和第六閥門V6。并且，第一閥門VI和第爿\閥門V8依次連4妄在冷;疑器12的水路第一端與蒸發(fā)器17的水路第二端之間，第二閥門V2和第七閥門V7依次連接在冷凝器12的水路第一端與蒸發(fā)器17的水路第二端之間，并與第一閥門VI和第/\閥門V8并列布置，第三閥門V3和第六閥門V6依次連接在冷凝器12的水路第二端與蒸發(fā)器17的水路第一端之間，第四閥門V4和第五閥門V5依次連接在冷凝器12的水路第二端與蒸發(fā)器17的水^各第一端之間，并與第三閥門V3和第六閥門V6并列布置。另夕卜，在第一閥門VI和第八閥門V8之間設(shè)置有第一流體第一"J妄口28，在第二閥門V2和第七閥門V7之間i殳置有第二流體第一接口22，在第三閥門V3和第六閥門V6之間設(shè)置有第一流體第二接口24,在第四閥門V4和第五閥門V5之間設(shè)置有第二流體第二接口26。在本實用新型的整體式水源熱泵裝置中，冷凝器12的水路第一端對應(yīng)于冷凝器12的制冷劑輸入端，冷凝器12的水路第二端對應(yīng)于冷凝器12的制冷劑輸出端，蒸發(fā)器17的水^^第一端對應(yīng)于蒸發(fā)器17的制冷劑輸入端，蒸發(fā)器17的水路第二端對應(yīng)于蒸發(fā)器17的制冷劑輸出端。在圖1中，第一閥門VI、第二閥門V2、第三閥門V3、第四閥門V4、第五閥門V5、第六閥門V6、第七閥門V7、和第乂\閥門V8均為二位二通閥。但是，四個二位二通閥門互相連接組成的閥門組中，也可以采取任一個二位二通閥門與其相鄰的其中一個二位二通閥門一體形成為一個二^f立三通閥門。另外，考慮水;洛切換系統(tǒng)20和制冷循環(huán)系統(tǒng)10順流、逆流的換熱方式，各組水i各切換系統(tǒng)20與蒸發(fā)器17、冷凝器12的連4妄并不限定于上述連4妄方式，只要水路切換系統(tǒng)20與蒸發(fā)器17、冷凝器12的連接滿足以下條件即可水路切換系統(tǒng)20的一個連接口與蒸發(fā)器17或者冷凝器12中的一個相連接，則該連接口的對角連接口必須與蒸發(fā)器17或者冷凝器12中的另外一個相連接。閥門組剩余的接口與室外水系統(tǒng)、使用水系統(tǒng)的連接原則與這個原則相同。兩個原則滿足后即可以4艮據(jù)實際連4妄情況只于閥門VI~V8進4亍開或者關(guān)的組合，實現(xiàn)多模式運行的轉(zhuǎn)換。本實用新型的整體式水源熱泵裝置具有制冷、制熱以及直4妾冷卻三種運行模式，下面結(jié)合圖1及表1至表4說明各模式的運行狀態(tài)。為描述方便，以下說明中定義室外水為第一流體，使用水為第二流體。實際應(yīng)用中也可以定義室外水為第二流體，^吏用水為第一流體，^旦對應(yīng)的流程也需要進^f于相應(yīng)的改變。1、制冷運4亍才莫式閥門Vl-V8的開關(guān)狀態(tài)、室外水(即第一流體)和4吏用水(即第二流體)的流程參見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>2、制熱運4亍才莫式閥門V1V8的開關(guān)狀態(tài)、室外水(即第一流體)和使用水(即第二流體)的流程參見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>此外，本實用新型的整體式水源熱泵裝置使用的水，并不限于公眾所知的普通水，也包括制冷空調(diào)行業(yè)所熟知的諸如乙二醇水溶液、氯化鈣水溶液等；另外，對于各種運行模式所列表格中的室外水或者使用水的流動方向用—，，表示，但也可以由"—"改為，，。采用整體式組合結(jié)構(gòu)，將目前傳統(tǒng)的空調(diào)水路切換系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換閥門整合進入機組中，通過控制水路切換系統(tǒng)的閥門開關(guān)，可實現(xiàn)才幾組的三種運行才莫式即制冷、制熱和直4妄冷卻的轉(zhuǎn)換，乂人而省略了四通換向閥，減少了節(jié)流元件，同時減少了制冷系統(tǒng)泄漏點，^提高了制冷系統(tǒng)運行可靠性。另外，通過將中央空調(diào)水路切換機構(gòu)整合到制冷機組之中，還縮短了工程安裝周期，可提高整個機組的自動化控制程度。接著，詳細說明本實用新型的整體式水源熱泵裝置的防凍控制方法，具體是指整體式水源熱泵裝置的蒸發(fā)器17的防凍控制方法。參照圖2所示對該方法進4亍i兌明。首先，在步驟a)中對蒸發(fā)器17內(nèi)的蒸發(fā)溫度T進行檢測；接著，在步驟b)中，將檢測到的蒸發(fā)溫度T與一預(yù)設(shè)的防凍設(shè)定值TL進行對比，如果檢測到的蒸發(fā)溫度T高于防凍設(shè)定值TL,則返回所述步驟a)，如果4企測到的蒸發(fā)溫度T不高于防凍設(shè)定值TL,則進入下一步-驟c);在步驟c)中，啟動旁通閥門30，同時啟動機組警報系統(tǒng)，提示蒸發(fā)器17內(nèi)部的蒸發(fā)溫度T過低，同時記錄報警時間；接著進入步驟d),一企測蒸發(fā)器17的水流量V;然后在步-驟e)中將4企測到的水流量V與一預(yù)i殳的^f呆護流量Vl進行對比，如果檢測到的水流量V高于所述的保護流量Vl,進入步驟f);如果4企測到的水流量V不高于所述的^f呆護流量Vl，進入步驟fl);在步驟f)中，判斷該次才艮警是否是本次壓縮才幾啟動以后的第一次報警，如果本次報警是本次壓縮機啟動以后的第一次報警，進入步驟g);如果本次報警不是本次壓縮機啟動以后的第一次報警，進入步驟j);在步驟g)中，對蒸發(fā)器17的蒸發(fā)溫度T進行檢測；緊接著在步驟h)中將檢測到的蒸發(fā)溫度T與一預(yù)設(shè)的解除防凍設(shè)定值TH進行對比，如果檢測到的蒸發(fā)溫度T低于解除防凍設(shè)定但Th，則返回步驟g)，如果檢測到的蒸發(fā)溫度T不低于防凍設(shè)定值丁h,則進入下一步驟i);步驟i)中，關(guān)閉旁通閥門30，關(guān)閉報警系統(tǒng)，并返回步驟a)。另外，在步驟f)中如果判斷出本次報警不是本次壓縮機啟動以后的第一次報警，進入步驟j)，則在步驟j)中利用步驟c)中記錄的時間計算本次報警與上一次報警之間的時間間隔t,然后進入下一步驟k);在步驟k)中，將計算得出的時間間隔t與一預(yù)i殳的時間間隔t0進4亍對比，如果計算出的時間間隔t高于所述預(yù)i殳時間間隔to，則進入步驟g);如果計算出的時間間隔t不高于所述預(yù)設(shè)時間間隔t0,則進入步驟m);步驟m)中，順序關(guān)閉旁通閥門30、壓縮機11和水路系統(tǒng)20，保持報警。前面所述步驟e)中，如果檢測到的水流量V不高于所述的保護流量Vl,進入步驟fl),所述的步驟fl)為才企測蒸發(fā)器17內(nèi)的蒸發(fā)溫度T，然后進入步驟gl);步驟gl):將4金測到的蒸發(fā)溫度T與一預(yù)i殳的解除防凍i殳定值丁h進^于對比，如果4企測到的蒸發(fā)溫度T4氏于解除防凍，沒定值TH，則返回步驟fl),如果檢測到的蒸發(fā)溫度T不低于防凍設(shè)定值TH，則進入下一步莩《hl);在步-驟hl)中，關(guān)閉旁通閥門30,然后關(guān)閉壓縮才幾ll,并開始計時，進入步驟il);步驟il)為經(jīng)過一預(yù)設(shè)時間^后檢測蒸發(fā)器17的水流量V，然后進入步驟jl);在步驟jl)中，將檢測到的水流量V與一預(yù)設(shè)的解除保護流量VH進行對比，如果4全測到的水流量V4氐于所述的解除保護流量Vh,進入步驟kl);如果檢測到的水流量V不低于所述的保護流量Vh,則進入步驟ml);在步驟kl)中，關(guān)閉水路系統(tǒng)20，并保持報警；在步驟jl)中才會測到的水流量V不4氐于所述的<呆護流量Vh而進入所述的步驟ml)時，重新開啟壓縮4幾11,并關(guān)閉才艮警系統(tǒng)，然后返回步-驟a)。另外，所有步驟中所涉及的IY和TH、Vl和Vh，to和h都可以根據(jù)實際情況進行預(yù)設(shè)。綜上所述，根據(jù)本實用新型的整體式水源熱泵裝置的防凍控制方法，通過控制旁通閥門30來控制流入蒸發(fā)器17的制冷劑量，可防止蒸發(fā)器17內(nèi)部的蒸發(fā)溫度由于內(nèi)部堵塞或者水流量不足而過于降低，從而可對才幾組運行和防凍采取有效的保護措施。以上^f又為本實用新型的伊C選實施例而已，并不用于限制本實用新型。在上述實施例中，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。符號說明10制冷循環(huán)系統(tǒng)11壓縮扭j13高壓4諸液罐15節(jié)流元件17蒸發(fā)器22第二流體4妄口一26第二流體接口二VI~V8二4立二通閥門TL防凍i殳定l直V蒸發(fā)器的水流量VH解除^f呆護流量to預(yù)i殳時間間隔207K^各切:換系統(tǒng)12冷凝器14干燥過濾器30旁通閥門18氣液分離器24第一流體接口二28第一流體接口一T蒸發(fā)溫度TH解除防凍i殳定佳，Vl保護流量t時間間隔t,預(yù)"i殳的時間權(quán)利要求1.一種整體式水源熱泵裝置，包括制冷循環(huán)系統(tǒng)(10)，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)(10)包括依次連接的壓縮機(11)、冷凝器(12)、儲液罐(13)、節(jié)流元件(15)、以及蒸發(fā)器(17)，其特征在于，還包括具有多組水路切換系統(tǒng)(20)的水路系統(tǒng)，所述各水路切換系統(tǒng)(20)連接到所述冷凝器(12)和所述蒸發(fā)器(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于，所述水路切換系統(tǒng)(20)為兩組，其中一組所述水路切換系統(tǒng)(20)包括第一閥門(VI)、第二閥門(V2)、第七閥門(V7)和第八閥門(V8),另一組所述水路切換系統(tǒng)(20)包括第三閥門(V3)、第四閥門(V4)、第五閥門(V5)和第六閥門(V6),所述第一閥門(VI)和所述第/\閥門(V8)依次連接在所述冷凝器(12)的水路第一端與所述蒸發(fā)器(17)的水路第二端之間，所述第二閥門(V2)和所述第七閥門(V7)依次連接在所述冷凝器(12)的水路第一端與所述蒸發(fā)器(17)的水路第二端之間，并與所述第一閥門(Vl)和所述第八閥門(V8)并列布置，所述第三閥門(V3)和所述第六閥門(V6)依次連接在所述冷凝器(12)的水路第二端與所述蒸發(fā)器(17)的水路第一端之間，所述第四閥門(V4)和所述第五閥門(V5)依次連接在所述冷凝器(12)的水路第二端與所述蒸發(fā)器(17)的水路第一端之間，并與所述第三閥門(V3)和所述第六閥門(V6)并歹'J布置，所述第一閥門(VI)和所述第/v閥門(V8)之間i殳置有第一流體第一4妄口(28)，所述第二閥門(V2)和所述第七閥門(V7)之間設(shè)置有第二流體第一^妾口(22),所述第三閥門(V3)和所述第六閥門(V6)之間i殳置有第一流體第二4妄口(24)，所述第四閥門(V4)和所述第五閥門(V5)之間i殳置有第二流體第二才妄口(26)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于所述冷凝器(12)的水路第一端對應(yīng)于所述冷凝器(12)的制冷劑豸lr入端，所述冷凝器(12)的水路第二端對應(yīng)于所述冷凝器(12)的制冷劑輸出端，所述蒸發(fā)器(17)的水路第一端對應(yīng)于所述蒸發(fā)器(17)的制冷劑輸入端，所述蒸發(fā)器(17)的水^^第二端對應(yīng)于所述蒸發(fā)器(17)的制冷劑輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于，所述第一閥門(Vl)、第二閥門(V2)、第三閥門(V3)、第四閥門(V4)、第五閥門(V5)、第六閥門(V6)、第七閥門(V7)、和第/\閥門(V8)為二^f立二通閥。35.根據(jù)權(quán)利要求4所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于四個所述的二位二通閥門互相連^妄組成的閥門組中，任一個所述二位二通閥門都可以與其相鄰的其中一個所述二位二通閥門一體形成為一個二^立三通閥門。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于還包括防凍裝置，所述防凍裝置具有旁通閥門(30)，所述旁通閥門(30)連4妄在所述冷凝器(12)的制冷劑^T出端與所述蒸發(fā)器(17)的制冷劑輸入端之間，并與所述節(jié)流元件(15)并列布置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于，所述旁通閥門(30)的輸入端連4妾到所述節(jié)流元件(15)的輸入端，所述旁通閥門(30)的輸出端連接到所述節(jié)流元件(15)的車lr出端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于，還包括干燥過濾器(14),設(shè)置在所述儲液罐(13)之后，所述節(jié)流元件(15)的輸入端和所述旁通閥門(30)的輸入端的連接處之前。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式水源熱泵裝置，其特征在于，還包括氣液分離器(18)，設(shè)置在所述蒸發(fā)器(17)的制冷劑輸出端與所述壓縮才幾(11)的4ir入端之間。專利摘要本實用新型公開了一種整體式水源熱泵裝置。該整體式水源熱泵裝置包括制冷循環(huán)系統(tǒng)，該制冷循環(huán)系統(tǒng)包括制冷循環(huán)系統(tǒng)(10)，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)(10)包括依次連接的壓縮機(11)、冷凝器(12)、儲液罐(13)、節(jié)流元件(15)、以及蒸發(fā)器(17)，還包括具有多組水路切換系統(tǒng)(20)的水路系統(tǒng)，所述各水路切換系統(tǒng)(20)連接到所述冷凝器(12)和所述蒸發(fā)器(17)。由此，通過采用水路切換系統(tǒng)可減少節(jié)流元件，從而提高制冷系統(tǒng)運行可靠性。文檔編號F25B29/00GK201069286SQ20072015547公開日2008年6月4日申請日期2007年8月17日優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日發(fā)明者徐明仿,肖洪海,馬穎江,黃玉優(yōu)申請人:珠海格力電器股份有限公司