專利名稱:一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的冷凝器和蒸發(fā)器均選配或同時配置風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器，同時配置在冷凝器側(cè)蒸發(fā)器側(cè)的兩臺換熱器間設(shè)置有切換閥，以便于應用在不同場所；系統(tǒng)配置四通換向閥，具備制冷制熱切換功能，以適用系統(tǒng)工況變化；壓縮采用可容量調(diào)節(jié)的壓縮機，可滿足負荷變動時的精確控制需求；本實用新型可根據(jù)任一換熱器進行制冷量與制熱量的精確控制，根據(jù)其它換熱器工況變化進行輔助控制，達到機組精確穩(wěn)定控制目的。
【專利說明】
一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中央空調(diào)系統(tǒng)在制冷或制熱時，同時產(chǎn)生的廢熱及廢冷大部份排放至自然環(huán)境中，能源未得到充份利用。小部份中央空調(diào)系統(tǒng)采用了熱回收機組，將部份廢熱進行了二次利用。但較多熱回收系統(tǒng)由于末端對熱回收量需求較小，熱水需求溫度較高，為了熱量的需求，又再次導致了主機冷凝壓力升高，主機能耗增加，整體節(jié)能效益較差。
[0003]同時，在目前無塵室恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)中，較多采用一次回風系統(tǒng)，既采用帶新風處理功能的空氣處理機組，或采用外氣空調(diào)箱+干盤管+FFU的系統(tǒng)方式。為同時滿足無塵室恒溫恒濕要求、正壓需求及凈化換氣次數(shù)需求，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時采用冷凍除濕，再通過再熱補足室內(nèi)余熱，來進行室內(nèi)恒溫恒濕的控制，系統(tǒng)冷凍除濕及再熱造成了能耗的重大重復浪費。
[0004]以上所述為說明在目前中央空調(diào)系統(tǒng)的架構(gòu)方式中，仍有較大的節(jié)能空間。但受限于現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備存在的類型。
[0005]以下舉例說明無塵室恒溫恒濕場合目前少量采用的節(jié)能技術(shù):
[0006]以無塵室采用外氣空調(diào)箱+干盤管+FFU的系統(tǒng)型式，現(xiàn)在技術(shù)夏季工況時采用熱管將或乙二醇盤管+水栗的方式，將部份外氣的熱量轉(zhuǎn)移至冷盤后側(cè)，進行再熱。上述系統(tǒng)的缺點在于其作用僅在夏季可用，其它季節(jié)工況無法使用，且采用熱管技術(shù)時，轉(zhuǎn)移的熱量無法精確控制。再者，采用熱管或乙二醇盤管+水栗的方式，最大的問題是換熱效率差，給系統(tǒng)帶來的風阻增加，引起風機功率增加，在夏季有節(jié)能效果，但造成了全年系統(tǒng)風機耗電的增加。整體來說不實用，節(jié)能效益不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型針對現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供了一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其采用壓縮機、風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器、四通換向閥、膨脹閥、儲液器、汽液分離器、單向閥、三通閥、傳感器、控制器及其它輔助元件組成一套利用蒸汽壓縮循環(huán)制冷原理形成的多用途冷熱量轉(zhuǎn)移裝置，用以實現(xiàn)能源的充分利用，精確控制能力可適用于大多數(shù)場合，大大節(jié)省系統(tǒng)運轉(zhuǎn)能耗。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)冷凝器和蒸發(fā)器均選配或同時配置風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器，同時配置在冷凝器側(cè)蒸發(fā)器側(cè)的兩臺換熱器間設(shè)置有切換閥；系統(tǒng)配置四通換向閥，具備制冷制熱切換功能;壓縮采用可容量調(diào)節(jié)的壓縮機。
[0009]進一步，作為優(yōu)選，其包括壓縮機、四通換向閥、儲液器、汽液分離器、風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器、單向閥、膨脹閥和三通閥，其中，所述壓縮機依次通過所述四通換向閥和汽液分離器后循環(huán)連接該壓縮機，所述四通換向閥還通過所述三通閥與所述水/冷媒換熱器連接，所述水/冷媒換熱器與所述風/冷媒換熱器連接，所述風/冷媒換熱器與所述三通閥連接，所述四通換向閥還通過另一個三通閥與另一個所述風/冷媒換熱器連接，該另一個三通閥還連接有另一個所述水/冷媒換熱器，所述膨脹閥的兩端均串聯(lián)所述單向閥后并聯(lián)設(shè)置，所述儲液器與所述單向閥的輸入端連接，所述風/冷媒換熱器和水/冷媒換熱器均連接設(shè)置在所述單向閥與所述膨脹閥之間。
[0010]進一步，作為優(yōu)選，所述水/冷媒換熱器上設(shè)置有回水管和供水管。
[0011 ]進一步，作為優(yōu)選，本實用新型還包括傳感器和控制器，所述控制器與所述壓縮機、四通換向閥和風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0013](I)、本實用新型采用可能量調(diào)節(jié)的壓縮機，可根據(jù)需求精確控制制冷量或制熱量；
[0014](2)、冷熱兩側(cè)均可配置水/冷媒換熱器、風/冷媒換熱器，且可切換，便于用應在不同場所；
[0015](3)、采用四通換向閥，可切換制冷制熱，以適用工況變化；
[0016](4)、可根據(jù)任一換熱器進行控制，系統(tǒng)可根據(jù)其它換熱器工況進行輔助控制，達到機組精確穩(wěn)定控制。
【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)的實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中，1、壓縮機，2、四通換向閥，3、儲液器，4、汽液分離器，5、風/冷媒換熱器，6、水/冷媒換熱器，7、單向閥，8、膨脹閥，9、三通閥，10、冷水供水管，11、冷水回水管，12、加濕器，13、電加熱，14、冷水盤管，15、預熱電加熱，16、過濾器。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)冷凝器和蒸發(fā)器均選配或同時配置風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器，同時配置在冷凝器側(cè)蒸發(fā)器側(cè)的兩臺換熱器間設(shè)置有切換閥；系統(tǒng)配置四通換向閥，具備制冷制熱切換功能;壓縮采用可容量調(diào)節(jié)的壓縮機。
[0022]在本實施例中，其包括壓縮機1、四通換向閥2、儲液器3、汽液分離器4、風/冷媒換熱器5、水/冷媒換熱器6、單向閥7、膨脹閥8和三通閥9，其中，所述壓縮機依次通過所述四通換向閥和汽液分離器后循環(huán)連接該壓縮機，所述四通換向閥還通過所述三通閥與所述水/冷媒換熱器連接，所述水/冷媒換熱器與所述風/冷媒換熱器連接，所述風/冷媒換熱器與所述三通閥連接，所述四通換向閥還通過另一個三通閥與另一個所述風/冷媒換熱器連接，該另一個三通閥還連接有另一個所述水/冷媒換熱器，所述膨脹閥的兩端均串聯(lián)所述單向閥后并聯(lián)設(shè)置，所述儲液器與所述單向閥的輸入端連接，所述風/冷媒換熱器和水/冷媒換熱器均連接設(shè)置在所述單向閥與所述膨脹閥之間。
[0023]此外，所述水/冷媒換熱器上設(shè)置有回水管和供水管。本實用新型還包括傳感器和控制器，所述控制器與所述壓縮機、四通換向閥和風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器連接。
[0024]如圖2所示，其為本實用新型在恒溫恒濕新風空調(diào)的應用，其中，附圖標記12為加濕器，13為電加熱，14為冷水盤管，15為預熱電加熱，16為過濾器。
[0025]本實用新型能夠全面解決空調(diào)系統(tǒng)中能量浪費況狀。
[0026]本實用新型將制冷或制熱量產(chǎn)生的熱量或冷量轉(zhuǎn)移到其它場所進行充分利用，如恒溫恒濕空調(diào)箱再熱量產(chǎn)生的冷量轉(zhuǎn)移到進風側(cè)做空氣預冷，或普通制冷工況時產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到熱水系統(tǒng)，制熱時將冷量轉(zhuǎn)移到冷水系統(tǒng)。
[0027]本實用新型采用可調(diào)容量的壓縮機，根據(jù)需要，精確控制需求側(cè)制冷量或制熱量。采用蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，提高了換熱溫差，減小換熱面積，比同類產(chǎn)品大大減小系統(tǒng)風阻，減小風機能耗的影響。
[0028]節(jié)能效果說明:
[0029]以目前大部份在運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)分析，大部份場合節(jié)能超過90%。
[0030]以普通恒溫恒濕無塵室為例，目前較多采用外氣空調(diào)箱+干盤管+FFU的架構(gòu)，假設(shè)外氣空調(diào)箱制冷采用冷凍水系統(tǒng)，預熱和再熱采用電加熱，當系統(tǒng)中增加本設(shè)計時，將兩個風/冷媒換熱器分別置于外氣空調(diào)箱的進風側(cè)及再熱側(cè)，利用本設(shè)計做再熱控制，則再熱量產(chǎn)生的冷量轉(zhuǎn)移至進風側(cè)進行預冷，冷凍水本身也是由冰水主機產(chǎn)生，計算以本設(shè)計及系統(tǒng)自身冰水主機能效比均以4計算(實際本設(shè)計由于工況優(yōu)于即有冰水主機系統(tǒng)，本設(shè)計能效比會比即有冰水主機高)，此時本設(shè)計提供再熱量時的電功率為原電加熱功率的1/4，制熱側(cè)節(jié)能75%，同時本設(shè)計將冷量提供至進風側(cè)進行預冷，節(jié)省的既有冰水主機制冷量約為此處再熱量的3/4，則節(jié)省電力能耗為制熱量的3/4*1/4=18.75%，本設(shè)計對系統(tǒng)風阻增加量非常小，此處忽略不計，則總節(jié)能量=75%+18.75% =93.75%。
[0031]本實用新型在夏季運轉(zhuǎn)時，外氣空調(diào)箱側(cè)風/冷媒換熱器充當再熱器，產(chǎn)生的冷量轉(zhuǎn)移至進風側(cè)用于新風預冷;冬季運轉(zhuǎn)時進風側(cè)風/冷媒換熱器制熱，產(chǎn)生的冷量通過水/冷媒換熱器轉(zhuǎn)移至既有中央冰水系統(tǒng)。供應給干盤管系統(tǒng)制冷使用，以上全年運轉(zhuǎn)過程中都非常有效的進行了熱量轉(zhuǎn)移，節(jié)省了能耗。
[0032]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)冷凝器和蒸發(fā)器均選配或同時配置風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器，同時配置在冷凝器側(cè)蒸發(fā)器側(cè)的兩臺換熱器間設(shè)置有切換閥；系統(tǒng)配置四通換向閥，具備制冷制熱切換功能;壓縮采用可容量調(diào)節(jié)的壓縮機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:其包括壓縮機、四通換向閥、儲液器、汽液分離器、風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器、單向閥、膨脹閥和三通閥，其中，所述壓縮機依次通過所述四通換向閥和汽液分離器后循環(huán)連接該壓縮機，所述四通換向閥還通過所述三通閥與所述水/冷媒換熱器連接，所述水/冷媒換熱器與所述風/冷媒換熱器連接，所述風/冷媒換熱器與所述三通閥連接，所述四通換向閥還通過另一個三通閥與另一個所述風/冷媒換熱器連接，該另一個三通閥還連接有另一個所述水/冷媒換熱器，所述膨脹閥的兩端均串聯(lián)所述單向閥后并聯(lián)設(shè)置，所述儲液器與所述單向閥的輸入端連接，所述風/冷媒換熱器和水/冷媒換熱器均連接設(shè)置在所述單向閥與所述膨脹閥之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述水/冷媒換熱器上設(shè)置有回水管和供水管。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種利用相變制冷原理的多功能蒸汽壓縮循環(huán)制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:還包括傳感器和控制器，所述控制器傳感器與所述壓縮機、四通換向閥和風/冷媒換熱器、水/冷媒換熱器連接。
【文檔編號】F25B1/00GK205718024SQ201620351773
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】周寒寒
【申請人】周寒寒