本實(shí)用新型屬于制冷器具及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種家用小型蓄能空調(diào)器。
背景技術(shù):
目前家用小型空調(diào)器,其在夏季制冷工況下利用變頻壓縮機(jī)在一定程度上做到了冷量與負(fù)荷的匹配,但是未能解決電網(wǎng)峰谷平衡的問題,而且壓縮機(jī)長期在低頻狀態(tài)下運(yùn)行也會縮短壓縮機(jī)壽命。同時(shí),在冬季工況,室外換熱器會結(jié)霜,目前的家用小型空調(diào)器的除霜方式一般為電加熱、熱氣旁通和逆循環(huán)方式。其中電加熱需額外設(shè)置加熱絲,耗電量較大;而熱氣旁通常常會造成制冷劑氣液分布不均,從而導(dǎo)致再運(yùn)行時(shí)難以恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),甚至出現(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)故障,損害系統(tǒng)部件;逆循環(huán)除霜?jiǎng)t會造成室內(nèi)吹冷風(fēng)的問題,降低舒適性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種家用小型蓄能空調(diào)器,在夏季可以更精確地匹配負(fù)荷,降低壓縮機(jī)低頻運(yùn)行率;同時(shí)解決電網(wǎng)峰谷平衡的問題,降低電費(fèi);在冬季除了可以精確匹配負(fù)荷外,還能利用蓄熱除霜,避免室內(nèi)吹冷風(fēng)的問題。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種家用小型蓄能空調(diào)器,包括壓縮機(jī)1,壓縮機(jī)1入口與儲液器7相連,出口與第一四通換向閥S1相連;第一四通換向閥S1分別與壓縮機(jī)1、第二四通換向閥S2、儲液器7和室外換熱器2相連;第二四通換向閥S2分別與第一四通換向閥S1、蓄能器3、室內(nèi)換熱器4和第五電磁閥F5相連;室外換熱器2出口分為兩路,一路與蓄能器3相連,另一路與第一電磁閥F1相連;蓄能器3分別與第二四通換向閥S2、第二電磁閥F2、第三電磁閥F3和室外換熱器2出口相連;第二電磁閥F2出口與第一電磁閥F1出口相連后再與第一電磁膨脹閥5相連;第一電磁膨脹閥5出口分為兩路,一路連接第二電磁膨脹閥6,另一路連接單向閥F6;第二電磁膨脹閥6與單向閥F6出口相連,之后再分為兩路,一路連接第七電磁閥F7,另一路連接第五電磁閥F5;第七電磁閥F7出口分為兩路,一路與第三電磁閥F3相連,另一路與第四電磁閥F4相連,第四電磁閥F4出口與室內(nèi)換熱器4相連。
所述室內(nèi)換熱器4布置在室內(nèi)機(jī)中;所述蓄能器3、室外換熱器2、儲液器7、第一電磁膨脹閥5、第二電磁膨脹閥6、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、第一電磁閥F1、第二電磁閥F2、第三電磁閥F3、第四電磁閥F4、第五電磁閥F5、第七電磁閥F7和單向閥F6均布置在室外機(jī)中。
所述蓄能器3中的材料由相變溫度為5~10℃的相變材料組成。
所述家用小型蓄能空調(diào)器具有多種功能:
功能1:在夏季白天常規(guī)工況時(shí),壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、室外換熱器2、第一電磁閥F1、第一電磁膨脹閥5、單向閥F6、第七電磁閥F7、第四電磁閥F4、室內(nèi)換熱器4、第二四通換向閥S2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成單獨(dú)制冷回路。制冷劑工質(zhì)在壓縮機(jī)1被壓縮成高溫高壓氣體,經(jīng)過第一四通換向閥S1,在室外換熱器2中冷凝,之后經(jīng)過第一毛細(xì)管5節(jié)流成低溫兩相工質(zhì),隨后在室內(nèi)換熱器4中蒸發(fā)吸熱,提供冷量,然后通過第二四通換向閥S2和第一四通換向閥S1進(jìn)入儲液器7,最后回到壓縮機(jī)1。
功能2:在夏季夜間低負(fù)荷工況時(shí),所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、室外換熱器2、第一電磁閥F1、第一電磁膨脹閥5、單向閥F6、第五電磁閥F5、第二四通換向閥S2、室內(nèi)換熱器4、第四電磁閥F4、第三電磁閥F3、蓄能器3、第二四通換向閥S2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成制冷蓄冷回路。該功能下,第二電磁閥F2和第七電磁閥F7關(guān)閉,第三電磁閥F3、第四電磁閥F4和第五電磁閥F5打開,制冷劑經(jīng)過第二四通換向閥S2,由于室內(nèi)換熱器4和蓄能器3成串聯(lián)關(guān)系,制冷劑先通過室內(nèi)換熱器4,并在其中釋放部分冷量,將另一部分冷量存儲在蓄能器3中。
功能3:在夏季白天高負(fù)荷工況時(shí),所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、室外換熱器2、蓄能器3、第二電磁閥F2、第一電磁膨脹閥5、單向閥F6、第七電磁閥F7、第四電磁閥F4、室內(nèi)換熱器4、四通換向閥S2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成釋冷過冷回路。該功能下,第一電磁閥F1、第三電磁閥F3和第五電磁閥F5關(guān)閉,第二電磁閥F2、第四電磁閥F4和第七電磁閥F7打開,制冷劑經(jīng)過室外換熱器2后流經(jīng)蓄能器3,利用蓄能器3中存儲的冷量過冷,再經(jīng)過第一電磁膨脹閥5節(jié)流后流入室內(nèi)換熱器4;制冷劑工質(zhì)在此回路中的過冷度增加,從而提高了空調(diào)器制冷量。
功能4:所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、室內(nèi)換熱器4、第四電磁閥F4、第七電磁閥F7、第二電磁膨脹閥6、第一電磁膨脹閥5、第一電磁閥F1、室外換熱器2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成冬季單獨(dú)制熱回路。該功能下,第二電磁閥F2、第三電磁閥F3和第五電磁閥F5關(guān)閉,第一電磁閥F1、第四電磁閥F4和第七電磁閥F7打開,制冷劑在壓縮機(jī)1中被壓縮成高溫高壓氣體,經(jīng)過第一四通換向閥S1和第二四通換向閥S2后,在室內(nèi)換熱器4中放熱,提供熱量,再通過第二毛細(xì)管6、第一毛細(xì)管5后在室外換熱器2向室外環(huán)境吸收熱量,在冬季白天常規(guī)工況下使用。
功能5:所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、蓄能器3、第三電磁閥F3、第七電磁閥F7、第二電磁膨脹閥6、第一電磁膨脹閥5、第一電磁閥F1、室外換熱器2、四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成冬季單獨(dú)蓄熱回路。制冷劑將熱量全部存儲在蓄能器3中,不流經(jīng)室內(nèi)換熱器4,該功能在室內(nèi)無人不需要熱量和室外換熱器2急需化霜的情況下使用,快速蓄熱后立刻執(zhí)行釋熱除霜功能,即功能8。
功能6:所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、室內(nèi)換熱器4、第四電磁閥F4、第三電磁閥F3、蓄能器3、第二四通換向閥S2、第五電磁閥F5、第二電磁膨脹閥6、第一電磁膨脹閥5、第一電磁閥F1、室外換熱器2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成冬季過冷蓄熱回路。該回路室內(nèi)換熱器4與蓄能器3串聯(lián)連接,制冷劑從壓縮機(jī)1出來后先經(jīng)過室內(nèi)換熱器4,后經(jīng)過蓄能器3,即將制冷劑過冷段的熱量存儲在蓄能器3中,該功能一般在蓄能需求較低,室內(nèi)負(fù)荷需求較高時(shí)使用。
功能7:所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、蓄能器3、第三電磁閥F3、第四電磁閥F4、室內(nèi)換熱器4、第二四通換向閥S2、第五電磁閥F5、第二電磁膨脹閥6、第一電磁膨脹閥5、第一電磁閥F1、室外換熱器2、第一四通換向閥S1和儲液器7順次構(gòu)成冬季排氣蓄熱回路。該回路室內(nèi)換熱器4與蓄能器3串聯(lián)連接,制冷劑從壓縮機(jī)1出來后先經(jīng)過后經(jīng)過蓄能器3和室內(nèi)換熱器4,即將制冷劑高溫段的熱量存儲在蓄能器3中,該功能一般在蓄能需求較高,室內(nèi)負(fù)荷需求較低時(shí)使用。
功能8:所述壓縮機(jī)1、第一四通換向閥S1、室外換熱器2、第一電磁閥F1、第一電磁膨脹閥5、單向閥F6、第七電磁閥F7、第三電磁閥F3、蓄能器3、第二四通換向閥S2、第一四通換向閥S1、儲液器7順次構(gòu)成釋熱除霜回路。制冷劑在壓縮機(jī)1中被壓縮成高溫高壓氣體,隨后通過第一四通換向閥S1進(jìn)入室外換熱器2,在其中釋放熱量除霜,隨后經(jīng)過第一電磁膨脹閥5節(jié)流成低溫氣液兩相工質(zhì),然后進(jìn)入蓄能器3,吸收其中的熱量。該除霜方法利用上了空調(diào)器的余熱,降低了能耗;同時(shí)避免了室內(nèi)吹冷風(fēng),提高人體舒適性。
和現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn):
1、精確的負(fù)荷匹配。該空調(diào)器有多種運(yùn)行方式可以滿足冬夏兩季晝夜不同的冷熱負(fù)荷,避免壓縮機(jī)長期低頻運(yùn)行。
2、電網(wǎng)峰谷平衡。該空調(diào)器使用了蓄能器,具有合理相變溫度的相變材料使得空調(diào)器可以冬季蓄熱夏季蓄冷,夜間蓄能白天釋能的特點(diǎn),解決了電網(wǎng)的峰谷平衡,降低電費(fèi)。
3、更合理的除霜方式。該空調(diào)器采用了蓄熱除霜的方式,利用上了空調(diào)器的余熱,降低了能耗;同時(shí)避免了室內(nèi)吹冷風(fēng),提高人體舒適性。
總之,本實(shí)用新型空調(diào)器可根據(jù)季節(jié)、氣候和負(fù)荷的不同,實(shí)現(xiàn)多種制冷、制熱和蓄能功能;夏季,白天常規(guī)工況,該空調(diào)器可實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器單獨(dú)制冷;夜間低負(fù)荷工況,該空調(diào)器可實(shí)現(xiàn)制冷蓄冷功能,將部分冷量存儲在蓄能器中;白天高負(fù)荷工況時(shí),即可利用蓄能器的冷量將制冷劑過冷,提供最大冷量,到達(dá)電網(wǎng)峰谷平衡,降低電費(fèi)的目的;冬季,該空調(diào)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)制熱、單獨(dú)蓄熱、過冷蓄熱、排氣蓄熱和蓄熱除霜等功能,從而到達(dá)負(fù)荷匹配降低能耗和除霜室內(nèi)不吹冷風(fēng)的目的。
附圖說明
圖1為一種家用小型蓄能空調(diào)器的結(jié)構(gòu)組成圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
如圖1所示,本實(shí)用新型一種家用小型蓄能空調(diào)器,包括壓縮機(jī)1,室外換熱器2,蓄能器3,室內(nèi)換熱器4,第一電磁膨脹閥5,第二電磁膨脹閥6,儲液器7,第一四通換向閥S1,第二四通換向閥S2,電磁閥F1、第二電磁閥F2、第三電磁閥F3、第四電磁閥F4、第五電磁閥F5、第七電磁閥F7和單向閥F6。
所述室內(nèi)換熱器4布置在室內(nèi)機(jī)中。所述蓄能器3、室外換熱器2、儲液器7、第一電磁膨脹閥5、第二電磁膨脹閥6、第一四通換向閥S1、第二四通換向閥S2、電磁閥F1~F5F7、單向閥F6均布置在室外機(jī)中。
所述蓄能器3中的材料由相變溫度為5~10℃的相變材料組成。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,在夏季白天常規(guī)工況時(shí),單獨(dú)制冷回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→室外換熱器2→電磁閥F1→第一電磁膨脹閥5→單向閥F6→電磁閥F7→電磁閥F4→室外換熱器4→第二四通換向閥S2→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,夏季夜間低負(fù)荷工況時(shí),制冷蓄冷回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→室外換熱器2→電磁閥F1→第一電磁膨脹閥5→單向閥F6→電磁閥F5→第二四通換向閥S2→室內(nèi)換熱器4→電磁閥F4→電磁閥F3→蓄能器3→第二四通換向閥S2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,夏季白天高負(fù)荷工況時(shí),釋冷過冷回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→室外換熱器2→蓄能器3→電磁閥F2→第一電磁膨脹閥5→單向閥F6→電磁閥F7→電磁閥F4→室內(nèi)換熱器4→第二四通換向閥S2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,冬季單獨(dú)制熱回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→第二四通換向閥S2→室內(nèi)換熱器4→電磁閥F4→電磁閥F7→第二電磁膨脹閥6→第一電磁膨脹閥5→電磁閥F1→室外換熱器2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,冬季單獨(dú)蓄熱回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→第二四通換向閥S2→蓄能器3→電磁閥F3→電磁閥F7→第二電磁膨脹閥6→第一電磁膨脹閥5→電磁閥F1→室外換熱器2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,冬季過冷蓄熱回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→第二四通換向閥S2→室內(nèi)換熱器4→電磁閥F4→電磁閥F3→蓄能器3→第二四通換向閥S2→電磁閥F5→第二電磁膨脹閥6→第一電磁膨脹閥5→電磁閥F1→室外換熱器2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,冬季排氣蓄熱回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→第二四通換向閥S2→蓄能器3→電磁閥F3→電磁閥F4→室內(nèi)換熱器4→第二四通換向閥S2→電磁閥F5→第二電磁膨脹閥6→第一電磁膨脹閥5→電磁閥F1→室外換熱器2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,釋熱除霜回路的制冷劑流程:壓縮機(jī)1→第一四通換向閥S1→室外換熱器2→電磁閥F1→第一電磁膨脹閥5→單向閥F6→電磁閥F7→電磁閥F3→蓄能器3→第二四通換向閥S2→第一四通換向閥S1→儲液器7。
所述一種家用小型蓄能空調(diào)器,其電磁閥的控制策略如下表所示: