高能效满液式风冷热泵机组制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供一种高能效满液式风冷热泵机组，蒸发器采用满液式壳管换热器，并克服四通阀、气液分离器等阻力影响，进而提高热泵机组的制冷能力和效率，达到机组节能的目的。其包括压缩机、四通阀、风冷侧的翅片式换热器、膨胀阀、水侧的满液式壳管换热器、电子控制系统等七大部件，以及油分离器、气液分离器、自平衡式贮液罐、喷射回油装置、热气旁通电磁阀装置等使机组安全运行的辅助部件，满液式壳管蒸发器的冷媒出口有两个，一个冷媒出口与所述四通阀连接，以使气态冷媒能经过四通阀、气液分离器回至压缩机吸气口；另一个冷媒出口经过可控的阀与压缩机吸气口连接，以使气态冷媒可经过该可控的阀回至压缩机吸气口。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及中央空调制冷系统，尤其涉及满液式风冷热泵机组。
技术介绍
节能与环保技术在国内日益受到政府及民众的重视，节能环保制冷产品已是当前行业潮流。但是，在螺杆式风冷热泵机组方面，高能效的热泵产品非常少见，机组能效比一般在2. 6 2. 8之间，其主要原因是其蒸发侧采用干式壳管换热器，因其换热器结构限制，其换热面积利用率低，导致蒸发温度相应较低，使机组能效很难提高。而满液式壳管换热器因其蒸发管大部分浸在冷媒中，换热效率约为干式换热器的2 3倍，而有效提高蒸发温度。而采用满液式换热器的风冷热泵产品，主要存在以下技术难点难以攻克一是风冷热泵产品必须配置四通换向阀和气液分离器等部件，但二者都有一定阻力，造成压缩机容积效率下降，能效比降低，尤其对阻力非常敏感环保型R134a冷媒影响尤甚；二是，满液式机组冷媒充注量都非常大，但在制热工况时，冷媒量富余很大，富余的冷媒很难平衡，影响机组安全运行和制热效果；三是风冷热泵厂家普遍利用四通阀换向除霜，但换热器存有大量的液态冷媒，四通阀换向时极易产生压缩机液击，并且冷媒大量地转移，机组运行波动很大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高能效满液式风冷热泵机组，蒸发器采用满液式壳管换热器，并安装吸气旁通用可控制的阀，以克服四通阀、气液分离器等阻力影响，进而提高热泵机组的制冷能力和效率，达到机组节能的目的。为实现所述目的的高能效满液式风冷热泵机组，包括位于一冷媒循环系统中的压缩机、四通阀、风冷侧的换热器、膨胀阀、水棒侧的满液式壳管换热器，其特点是，所述满液式壳管蒸发器的冷媒出口有两个，一个冷媒出口与所述四通阀连接，以使气态冷媒能经过四通阀、气液分离器回至压缩机吸气口 ；另一个冷媒出口经过可控的阀与压缩机吸气口连接，以使气态冷媒可经过该可控的阀回至压缩机吸气口。所述的高能效满液式风冷热泵机组，其特点是，在膨胀阀与满液式壳管换热器的连接管路上，引出接管，该接管接入自平衡式贮液罐，以使制热时富余的冷媒迁移至该贮液罐。所述的高能效满液式风冷热泵机组，其中，平衡式贮液罐至少能够贮存所述冷媒循环系统的50%以上的冷媒。所述的高能效满液式风冷热泵机组，其中，在压缩机的排气连接管路与风冷侧的所述换热器的进液管路之间由单独的旁通管路连通，并该在该旁通管路中设置一个电磁阀，该电磁阀的开启由电子控制系统根据压缩机吸气回流温度和环境温度控制。所述的高能效满液式风冷热泵机组，其特征在于，风冷侧的换热器为铝翅片式换热器。在专利技术人的实施中，由于采用前述技术方案的机组比普通风冷热泵机组能效提高20%，运行安全稳定，可降低能源消耗，具有很高的经济效益和环保效益。附图说明图1为本技术高能效满液式风冷热泵方块图。具体实施方式参照图1，下面对高能效满液式风冷热泵机组包括位于一冷媒循环系统中的压缩机、四通阀、风冷侧的换热器、膨胀阀、水侧的满液式壳管换热器，其工作原理与已有的风冷热泵机组实质上相同，并结合控制系统，辅以油分离器、气液分离器、贮液器、喷液冷却装置、喷射回油装置、热气旁通除霜装置等使机组安全运行的辅助部件，以及吸气旁通电动球阀等提闻机组运行能效的节能装置。下述实施例与已有技术不同的是1.电子膨胀阀13与满液式壳管换热器17的连接管路上，引出一根接管30，其接入平衡式贮液罐15，贮液罐15的容积非常大，至少能够贮存50%以上的冷媒，以便平衡制热时富余的冷媒；2.满液式壳管蒸发器17的冷媒出口有两个，一个出口与四通阀4连接，气态冷媒经过四通阀4、气液分离器17回至压缩机吸气口。另一个出口经过一个电动球阀18与压缩机I的吸气口连接，气态冷媒可经过电动球阀18回至压缩机吸气口。在制冷状态下，低压过热的气态冷媒直接经过电动球阀18回至压缩机1，可避免四通阀4和气液分离器17的阻力影响，提高了压缩机容积效率，进而提高机组能效。当转换成制热工况时，该电动球阀18关闭，机组正常制热。3.机组采用热气旁通除霜技术，即在压缩机I的排气连接管路与翅片式盘管换热器7的进液管路之间构成旁通管路31，旁通管路31上设置电磁阀5，电磁阀5的开启由电子控制系统根据压缩机吸气回流温度和环境温度控制；当盘管换热器7表面结霜时，将高温高压的气态冷媒旁通至盘管换热器7，既能将结霜彻底融掉，又可避免四通阀换向除霜带来的冷媒大量转移，造成压缩机I的液击。下面就如图所示的实施例的工作模式分别进行说明。制冷模式制冷模式下冷媒的流动方向依次为压缩机I一油分离器3 —四通阀4一铝翅片式换热器7—过滤器9一单向阀10—干燥过滤器11 一电子膨胀阀13—满液式壳管换热器17—电动球阀18—压缩机1，另外，从满液式壳管换热器出来的少部分冷媒经过四通阀4、气液分离器17回至压缩机I。制冷模式下机组开启后，空调水泵运行，压缩机I开启，四通阀4断电，电动球阀18和油分离器3的回油电磁阀22通电开启，喷射回油控制电磁阀23和24通电开启，其他电磁阀保持断电状态。高温高压的冷媒气体从压缩机I排出，沿箭头32通过油分离器3实现润滑油和冷媒分离，分离出的润滑油通过管路33回至压缩机I的吸气管路，纯净的气态冷媒经四通阀4的C 口进入翅片式换热器7，经过与空气热量交换冷凝成高压过冷液体，并依次经过过滤器9、单向阀10、干燥过滤器11、电子膨胀阀13，变成低温低压的气液混合物，进入满液式换热器16制取空调用冷水，冷媒吸收水侧热量变成低压过热气体后，大部分冷媒经过电动球阀18回至压缩机1，并有少部分冷媒经过四通阀4和气液分离器17回至压缩机1，如此完成一个冷媒循环过程。开启期间，电子膨胀阀13具有一个初始开度，运行期间，电子膨胀阀13由电子控制器根据吸气温度26和吸气压力传感器19计算出吸气过热度进行开度控制。机组按照此循环流程稳定运行，使机组持续稳定地制取空调冷水。制热模式制热模式下冷媒的流动方向依次为压缩机I一油分离器3 —四通阀4一满液式壳管换热器16—过滤器9一单向阀10—干燥过滤器11 一热力膨胀阀8—过滤器9一招翅片式换热器7 —四通阀4一气液分离器17—压缩机I。制热模式下机组开启后，空调水泵运行，电动球阀18通电关闭，压缩机I开启，四通阀4保持断电，油分离器3的回油电磁阀22通电开启，喷射回油控制电磁阀23和24断电关闭，其他电磁阀保持断电状态，当压缩机排气压力达到设定值后，四通阀4得电。高温高压的冷媒气体从压缩机I排出，沿箭头34通过油分离器3实现润滑油和冷媒分离，分离出的润滑油通过管路33回至压缩机I的吸气管路，纯净的气态冷媒经四通阀4的E 口进入满液式换热器7制取空调热水，气态冷媒经过与水热量交换冷凝成高压过冷液体，并依次经过过滤器35、单向阀36、干燥过滤器11、热力膨胀阀8，变成低温低压的气液混合物，进入翅片式铜管换热器7后，冷媒吸收空气侧热量变成低压过热气体后，冷媒经过四通阀4和气液分离器17回至压缩机1，如此完成一个冷媒循环过程。运行期间，贮液罐15处于低温的环境中，制热期间富余的冷媒不断迁移至贮液罐中(贮液罐容积根据冷媒充注量设计的足够大)，最终使机组在合理的冷媒循环量下稳定运行，使机组持续稳定地制取空调热水。制热运行期间，若机组处于低温高湿的环境中，使翅片式铜管换热器7表面极易结霜。机组的电子控制器根据环境温度和吸气温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
高能效满液式风冷热泵机组，包括位于一冷媒循环系统中的压缩机、四通阀、风冷侧的换热器、膨胀阀、水侧的满液式壳管换热器，其特征在于，所述满液式壳管蒸发器的冷媒出口有两个，一个冷媒出口与所述四通阀连接，以使气态冷媒能经过四通阀、气液分离器回至压缩机吸气口；另一个冷媒出口经过可控的阀与压缩机吸气口连接，以使气态冷媒可经过该可控的阀回至压缩机吸气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾仲国，
申请(专利权)人：堃霖冷冻机械上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：