一种回冷型空调装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术回冷型空调装置，包括供热循环回路：制冷剂贮罐出来的液态制冷剂，经低温液体泵增压后入冷凝蒸发器，将冷量传递给温度较高的返流制冷剂，经压缩机增压升温后送至用户系统供热，用户系统出来的制冷剂气体进入冷凝蒸发器，经节流阀返回制冷剂贮罐；和供冷循环回路：制冷剂贮罐出来的液态制冷剂，经低温液体泵增压后入冷凝蒸发器，将冷量传递给回冷通道的返流制冷剂，释放出冷量、温度升高的制冷剂至用户系统供冷，用户系统出来的制冷剂气体经压缩机、冷凝蒸发器、节流阀返回制冷剂贮罐。该装置无需采用传统空调中的室外设备，制冷的蒸发器和供热的冷凝器采用一体式结构，安装维修简单，有效避免热岛效应，经济、社会、环保效益十分显著。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种回冷型空调装置，具体属空调

技术介绍
传统热泵的理论基础源于19世纪早期卡诺的发现,他在1824年发表了关于卡诺循环的论文。1852年汤姆逊首先提出了采用空气作为工质的热泵设想；1854年开尔文提出：冷冻装置可以用于加热。19世纪70年代，应用卡诺原理的制冷设备的开发工作得到了迅速的发展，但热泵的开发工作却远落于其后。1973年世界能源危机的出现，使得欧洲各国和苏、日、美、澳等国家对热泵工作十分重视。目前，世界各国对热泵的兴趣越来越大，欧洲、日本、北美的制造厂商都为工业、商业、建筑和民用提供大量热泵。诸如国际能源机构和欧洲共同体，都制定了大型热泵发展计划，而不少新技术试验或现有热泵技术在新领域的推广应用工作正在进行或规划之中，热泵的用途在不断地拓展。热泵在节约能源方面正起着越来越重大的作用。传统热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象，其工作原理与制冷机相同，都是按热机的逆循环工作的，所不同的只是工作温度范围。对于某些同时需要供热和制冷的某些工业部门，如肉类加工、食品、乳制品加工等，运用热泵装置进行综合供冷和供热，就显得更为经济合理。对于冬季使用的家用热泵型空调，采用制冷机循环得到的大量的冷量仅用于在室外作为蒸发器吸收周围环境的废热，其本质上使一种很大的浪费；当冬季环境温度较低、阴雨连绵、空气湿度大、潮湿阴冷地区冬季供热时，市场上销售的普通空气源热泵空调，制热量衰减十分严重，甚至无法正常启动运行；因此在我国北方寒冷地区普通空气源热泵空调基本上只能在过渡季节使用，一旦进入寒冷的严冬季节，普通的空气源热泵空调几乎无法满足基本的供热需求。众所周知，在我国北方传统的集中供热采暖方式以燃煤、燃气为主，而这种供暖方式无论在节能、环保还是在安全方面都还无法达到社会发展的要求。因此必须要开发适用于在严寒的冬季正常运转的低温型热泵空调与之配套，必须要同时配备相应的辅助设备系统。传统制冷理论的主要基础是热力学，即采用同温差的卡诺逆循环分析制冷循环过程，制冷循环的经济性指标是制冷系数，就是得到的收益和耗费的代价之比值，并且以大气环境温度T0与温度为TC低温热源（如冷库）之间的一切制冷循环，以逆向卡诺循环的制冷系数为最高：ϵc=(COP)R,C=q2w0=TcT0-Tc---(1)]]>上式中的εc为制冷系数，q2为循环的制冷量，w0为循环所消耗的净功。实际上，卡诺在“关于热动力的见解”的论文中，得出的结论为：“在两个不同温度的恒温热源之间工作的所有热机，以可逆热机的效率为最高。”即被后人称之为卡诺定理，按理想气体状态方程进行整理得出的卡诺循环的热效率为：ηc=1-T2T1---(2)]]>公式（2）中的高温热源的温度T1与低温热源的温度为T2均高于大气环境温度T0，并可以得出以下几点重要结论：1）卡诺循环的热效率只决定于高温热源和低温热源的温度，也就是工质吸热和放热时的温度，提高T1和降低T2，可以提高热效率。2）卡诺循环的热效率只能小于1，绝不能等于1，因为T1＝∞或T2=0都不可能实现。这就是说，在循环发动机中即使在理想情况下，也不可能将热能全部转化为机械能，热效率当然更不可能大于1。3）当T1＝T2时，循环热效率等于0，它表明，在温度平衡的体系中，热能不可能转化为机械能，热能产生动力一定要有温度差作为热力学条件，从而验证了借助单一热源连续做功的机器是制造不出的，或第二类永动机是不存在的。4）卡诺循环及其热效率公式在热力学的发展上具有重大意义。首先，它奠定了热力学第二定律的理论基础；其次，卡诺循环的研究为提高各种热动力机热效率指出了方向，近可能提高工质的吸热温度和尽可能降低工质的放热温度，使放热在接近可自然得到的最低温度即大气温度时进行。卡诺循环中所提出的利用绝热压缩以提高气体吸热温度的方法，至今在以气体为工质的热动力机中仍普遍采用。5）卡诺循环的极限点是大气环境温度，对低于环境温度的制冷过程循环，卡诺循环并没有给出明确的答案。由于制冷系数的不完善性，国内外众多的学者对其进行研究，并提出了完善建议。马一太等在《制冷与热泵产品的能效标准研究和循环热力学完善度的分析》中结合Curzon和Ahlborn把有温差传热这个不可逆过程引入热力循环的分析，以及由此创建的有限时间热力学的启发，结合CA循环效率，提出了CA正循环的热力学完善度，使制冷和热泵产品的能效研究有了一定程度的进展。但是运用热力学的基本理论并不能对制冷循环做出简洁、明了、直观的解释。爱因斯坦曾对经典热力学做过评价：“一种理论，其前提越简单，所涉及的事物越多，其适应范围愈广泛，它给人们的印象就越深刻。”对制冷领域的理论解释，也应继承和发扬这个优点。因此，真正找到制冷循环的正确的理论基础，在此理论基础上提出新的回冷型空调装置并能够应用于实际中，有效提高空调夏季制冷、冬季供热的转换效率，成为空调制冷领域研究的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为解决卡诺定理应用于热泵型空调理论分析的不完善性，提出对应于热力学理论的制冷理论即冷力学理论，以及应用该理论设计的新的回冷型空调装置。描述冷力学理论的基本公式为：ηc=1-Tc2Tc1---(3)]]>公式（3）中，Tc2＜Tc1＜To，To为环境温度，均为开氏温标。相对环境温度To而言，冷源在Tc1、Tc2下的最大冷效率为：ηc=1-Tc1T0---(4)]]>ηc=1-Tc2T0---(5)]]>假设为q2循环的制冷量，w0为循环所消耗的净功，则在冷源温度为Tc1时：w0=(1-Tc1T0)q2---(6)]]>同样，在冷源温度为Tc2时：w0=(1-Tc2T0)q2---(7)]]>从公式（4）至（7）不难看出，冷力学的效率为0到1之间，由于实际过程中不可逆性的不可避免，制冷循环效率是小于1的；环境温度To确定时，冷源温度越低，输入同样的功，获得的制冷量越多，从而为构造新的制冷循环即电冷高效转换指明了方向。ηc=1-Tc1T0---(8)]]>假设热泵的供热平均温度为T1，供热量为Q0，环境温度为T0，冷端平均吸热温度为Tc，吸热量为Q2，则热泵的理论效率为：η=(1-T0T1)Q0+(1-TcT0)Q2W---(9)]]>考虑有限时间冷力学观点，改进后的热泵效率公式：η=(1-T0T1)Q0+(1-TcT0)Q2W---(10)]]>基于上述基本原理，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回冷型空调装置，该装置包括供热循环回路、供冷循环回路，其特征在于：所述供热循环回路，是指从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低温液体泵（3）增压后送入冷凝蒸发器（9），将冷量传递给温度较高的返流制冷剂，再经压缩机（5）增压升温后送至用户系统（6）进行供热，从用户系统（6）出来的制冷剂气体进入冷凝蒸发器（9），再经节流阀（10）返回制冷剂贮罐（1），从而形成回冷型空调装置的供热循环回路；所述供冷循环回路，是指从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低温液体泵（3）增压后送入冷凝蒸发器（9），将冷量传递给温度较高的返流制冷剂，释放出冷量、温度升高的制冷剂送至用户系统（6）进行供冷；从用户系统（6）出来的制冷剂气体经压缩机（5）、冷凝蒸发器（9）、节流阀（10）返回制冷剂贮罐（1），从而形成回冷型空调装置的供冷循环回路。

【技术特征摘要】
1.一种回冷型空调装置，该装置包括供热循环回路、供冷循环回路，其特
征在于：
所述供热循环回路，是指从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低
温液体泵（3）增压后送入冷凝蒸发器（9），将冷量传递给温度较高的返流制冷
剂，再经压缩机（5）增压升温后送至用户系统（6）进行供热，从用户系统（6）
出来的制冷剂气体进入冷凝蒸发器（9），再经节流阀（10）返回制冷剂贮罐（1），
从而形成回冷型空调装置的供热循环回路；
所述供冷循环回路，是指从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低
温液体泵（3）增压后送入冷凝蒸发器（9），将冷量传递给温度较高的返流制冷
剂，释放出冷量、温度升高的制冷剂送至用户系统（6）进行供冷；从用户系统
（6）出来的制冷剂气体经压缩机（5）、冷凝蒸发器（9）、节流阀（10）返回制
冷剂贮罐（1），从而形成回冷型空调装置的供冷循环回路。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
设有第一换向阀（7）、第二换向阀（8）：
从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低温液体泵（3）增压后送入
冷凝蒸发器（9），将冷量传递给返流制冷剂，再经第一换向阀（7）的bc通道→
压缩机（5）→第二换向阀（8）的fe通道→用户系统（6）→第一换向阀（7）
的da通道→第二换向阀（8）的hg通道，进入冷凝蒸发器（9），回收冷量、降
低温度，再经节流阀（10）返回制冷剂贮罐（1），从而形成回冷型空调的供热循
环回路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：
从制冷剂贮罐（1）出来的液态制冷剂（2），经低温液体泵（3）增压后送入
冷凝蒸发器（9），将冷量传递给返流制冷剂，再经第一换向阀（7）的ba通道→
第二换向阀（8）的he通道→用户系统（6）→第一换向阀（7）的dc通道→压
缩机（5）→第二换向阀（8）的fg通道，进入冷凝蒸发器（9），回收冷量、降
低温度，再经节流阀（10）返回制冷剂贮罐(1)，从而形成回冷型空调的制冷循
环回路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
设有冷交换器（4）：
从制冷剂贮罐（1）出来的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，睢晓斌，梁斌，丁琳，
申请(专利权)人：南京瑞柯徕姆环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：