專利名稱：一種新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空調(diào)熱泵領域，特別涉及一種能夠提高低環(huán)境溫度條件下制熱能力的多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)，屬于低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)的創(chuàng)新技術。
背景技術：
空氣源熱泵隨著環(huán)境溫度的降低，制熱量和制熱效率不斷降低，而人們對制熱量的需求隨著環(huán)境溫度的降低不斷增加?？照{(diào)房間一般都是按照制冷負荷大小來選擇空調(diào)機組，在實際的使用過程中往往出現(xiàn)“制冷量滿足要求，而制熱量不足的現(xiàn)象”。其主要原因是普通空氣源熱泵在低溫環(huán)境下工作時，壓縮機的排氣溫度會超過壓縮機允許的工作范圍，壓縮機出現(xiàn)頻繁的啟停，無法正常工作；當環(huán)境溫度降到5°C以下時，空氣中的水蒸氣會在蒸發(fā)器的表面形成霜層，使蒸發(fā)器的換熱系數(shù)降低，熱泵需不斷化霜來保證系統(tǒng)的正常運行而大大降低了空調(diào)使用者的舒適性；另外，熱泵為了從室外空氣吸收熱量，其蒸發(fā)溫度將降到較低，此時壓縮機的吸氣比容增大，系統(tǒng)冷媒循環(huán)量減小，且壓縮機的壓比增大，容積效率下降，熱泵系統(tǒng)制熱量及能效比將大幅降低。低溫工況下提高空氣源熱泵的制熱量一直以來是空調(diào)界需要解決的難題。多聯(lián)機屬于空氣源熱泵的一種型式，在冬季低溫環(huán)境下制熱也存在上述問題。為了提高低溫工況下多聯(lián)機系統(tǒng)的制熱能力，空調(diào)熱泵研究者在這方面做了大量的工作，業(yè)內(nèi)企業(yè)近年來陸續(xù)推出了低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，大多采用了準兩級壓縮系統(tǒng)，也有通過增加輔助模塊的方式，推出真正的兩級壓縮多聯(lián)機系統(tǒng)。但是，系統(tǒng)由于其二級壓縮模塊單獨設置，現(xiàn)場安裝時需要通過中間管路與主機模塊連接，導致占地面積增大，并增大了安裝難度；系統(tǒng)無法實現(xiàn)大匹數(shù)外機多臺并聯(lián)，不能滿足更大負荷的要求；另外，該系統(tǒng)熱源側(cè)為風冷換熱，換熱方式過于簡單。

發(fā)明內(nèi)容
針對低溫強熱多聯(lián)機的不足，本發(fā)明提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)多臺并聯(lián)，熱源側(cè)可采用風(水)冷換熱，且一級和二級壓縮系統(tǒng)共處同一結(jié)構內(nèi)的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是本發(fā)明的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，包括有由具有噴氣增焓的壓縮機、噴氣增焓壓機油分離器、噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥、四通閥、室外換熱器、室外電子膨脹閥、過熱器、旁通電子膨脹閥、液管截止閥、氣管截止閥、第一三級制熱輔助電磁閥、氣液分離器、三級壓縮機、三級壓機油分離器、第二三級制熱輔助電磁閥、閃蒸器、噴液電磁閥、一級壓機回油毛細管，其中具有噴氣增焓的壓縮機通過噴氣增焓壓機油分離器與四通閥的第一接口連接，四通閥的第二接口與室外換熱器連接，四通閥的第三接口與氣液分離器連接，四通閥的第四接口通過串接的第第一三級制熱輔助電磁閥及氣管截止閥與室內(nèi)電子膨脹閥連接，室內(nèi)電子膨脹閥與室內(nèi)換熱器連接，四通閥的第四接口還通過第二三級制熱輔助電磁閥與閃蒸器連接，且具有噴氣增焓的壓縮機的出口通過一級壓機回油毛細管與具有噴氣增焓的壓縮機的回口連接，室外換熱器通過室外電子膨脹閥、過熱器及液管截止閥與室內(nèi)電子膨脹閥連接，氣管截止閥與第一三級制熱輔助電磁閥之間還通過三級壓機防倒流單向閥與三級壓機油分離器連接，三級壓機油分離器與三級壓縮機連接，三級壓縮機與閃蒸器連接。上述過熱器與液管截止閥之間還通過三級壓機防倒流單向閥與閃蒸器連接。上述三級壓機油分離器通過三級壓機回油毛細管與閃蒸器連接。上述三級壓縮機的出口通過三級壓機回油毛細管與三級壓縮機的回口連接。
上述噴氣增焓壓機油分離器與四通閥之間還連接有噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥。上述各級壓縮機采用單個大排量變?nèi)萘繅簷C，或采用多個小排量變?nèi)萘繅簷C與小排量定速壓機組合。上述過熱器連接有旁通電子膨脹閥。上述過熱器連接有電磁閥及毛細管。本發(fā)明的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，在對空調(diào)室外機系統(tǒng)進行較小改動的基礎上，不僅可使得壓縮機能夠可靠安全運行，而且實現(xiàn)了空調(diào)熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下制熱能力的大幅度提高，保證了低溫環(huán)境下室內(nèi)的溫度舒適性，具有兼容性好、易于實現(xiàn)、節(jié)能的特點。另外，由于一級和二級壓縮系統(tǒng)共處同一結(jié)構內(nèi)，減小了外機系統(tǒng)的占地面積，簡化了安裝過程。以及熱源側(cè)采用風冷/水冷換熱方式，擴大了此低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)的使用范圍。該低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)在常規(guī)多聯(lián)機系統(tǒng)的基礎上增加了噴氣增焓壓縮機、三級壓縮機、過熱器、閃蒸器、輔助單向閥、相關電子膨脹閥和電磁閥，通過合理的配置，構建三級壓縮系統(tǒng)，并通過相應的控制邏輯，可以實現(xiàn)在低溫環(huán)境下的三級壓縮循環(huán)，不僅保證空調(diào)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠運行，還可大大提高低溫環(huán)境下多聯(lián)機的制熱能力，使得即使在低溫環(huán)境下，室內(nèi)溫度依然能夠滿足人體舒適要求。


圖I為本發(fā)明的三級壓縮低溫強熱多聯(lián)機系統(tǒng)圖。
具體實施例方式實施例
本發(fā)明的結(jié)構示意圖如圖I所示，，為了說明問題并簡化系統(tǒng)，附圖中僅給出了二臺室外機并聯(lián)的方案，如有需要可依據(jù)此原理進行更多臺的并聯(lián)。本發(fā)明的低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，包括有由具有噴氣增焓的壓縮機I、噴氣增焓壓機油分離器2、噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥3、四通閥4、室外換熱器5、室外電子膨脹閥
6、過熱器7、旁通電子膨脹閥8、液管截止閥9、氣管截止閥10、第一三級制熱輔助電磁閥11、氣液分離器12、三級壓縮機13、三級壓機油分離器14、第二三級制熱輔助電磁閥16、閃蒸器17、噴液電磁閥18、一級壓機回油毛細管19，其中具有噴氣增焓的壓縮機I通過噴氣增焓壓機油分離器2與四通閥4的第一接口連接，四通閥4的第二接口與室外換熱器5連接，四通閥4的第三接口與氣液分離器12連接，四通閥4的第四接口通過串接的第第一三級制熱輔助電磁閥11及氣管截止閥10與室內(nèi)電子膨脹閥21連接，室內(nèi)電子膨脹閥21與室內(nèi)換熱器22連接，四通閥4的第四接口還通過第二三級制熱輔助電磁閥16與閃蒸器17連接，且具有噴氣增焓的壓縮機I的出口通過一級壓機回油毛細管19與具有噴氣增焓的壓縮機I的回口連接，室外換熱器5通過 室外電子膨脹閥6、過熱器7及液管截止閥9與室內(nèi)電子膨脹閥21連接，氣管截止閥10與第一三級制熱輔助電磁閥11之間還通過三級壓機防倒流單向閥15與三級壓機油分離器14連接，三級壓機油分離器14與三級壓縮機13連接，三級壓縮機13與閃蒸器17連接。此外，上述過熱器7與液管截止閥9之間還通過三級壓機防倒流單向閥15與閃蒸器17連接。另外，上述三級壓機油分離器14通過三級壓機回油毛細管20與閃蒸器17連接。本實施例中，上述三級壓縮機13的出口通過三級壓機回油毛細管20與三級壓縮機13的回口連接。本實施例中，上述噴氣增焓壓機油分離器2與四通閥4之間還連接有噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥3。上述各級壓縮機采用單個大排量變?nèi)萘繅簷C，或采用多個小排量變?nèi)萘繅簷C與小排量定速壓機組合。本實施例中，上述各級壓縮機采用多個小排量變?nèi)萘繅簷C與小排量定速壓機組合。另外，上述過熱器7連接有旁通電子膨脹閥8。上述過熱器7連接有電磁閥及毛細管。本發(fā)明的工作原理如下制冷過程中，此系統(tǒng)與常規(guī)多聯(lián)機系統(tǒng)的運行方式一致，三級壓縮系統(tǒng)停止工作。具體工作原理為噴氣增焓級壓縮機I將壓縮后的高溫高壓的油和冷媒混合物排至油分離器2，油分離器將油分離后通過一級壓機回油毛細管17送回壓縮機I，氣態(tài)冷媒則通過四通閥4進入室外換熱器5冷凝，經(jīng)過室外電子膨脹閥6后主回路液態(tài)冷媒經(jīng)過過熱器7充分過冷，然后經(jīng)過液管截止閥9進入室內(nèi)電子膨脹閥21節(jié)流降壓后通過室內(nèi)換熱器22蒸發(fā)吸熱成為低溫低壓的氣體，經(jīng)過氣管截止閥10、第一三級制熱輔助電磁閥11，進入四通閥4、氣液分離器12后，回到一級壓縮機；同時，經(jīng)過過熱器7的部分冷媒通過旁通電子膨脹閥8再經(jīng)過回熱器7充分蒸發(fā)吸熱后進入壓縮機I的二級噴氣口，提供二級壓縮需要的冷媒量，完成一個完整的制冷循環(huán)。制熱過程中，當排氣壓力大于2. OMPa時，系統(tǒng)制熱能力可以滿足室內(nèi)制熱要求，此系統(tǒng)的三級壓縮系統(tǒng)仍然停止運行。具體的工作原理為噴氣增焓壓縮機I將壓縮后的高溫高壓油和冷媒混合物排至一級壓機油分離器2，油分離器將油分離后通過一級壓機回油毛細管17送回噴氣增焓壓縮機1，氣態(tài)冷媒則通過四通閥4、第一三級制熱輔助電磁閥
11、氣管截止閥10、進入室內(nèi)換熱器22進行冷凝放熱，經(jīng)過室內(nèi)電子膨脹閥21、液管截止閥
9、回熱器7，經(jīng)過室外電子膨脹閥6節(jié)流降壓成為低溫低壓的氣液兩相冷媒進入室外換熱器5進行蒸發(fā)吸熱，完全蒸發(fā)后的氣態(tài)冷媒通過四通閥4進入氣液分離器12，最終回到一級壓縮機；同時，旁通電子膨脹閥8開啟旁通部分冷媒與過熱器7蒸發(fā)換熱為過熱氣體，進入噴氣壓機I的噴氣口，完成一個完整的準兩級壓縮制熱循環(huán)。制熱過程中，當排氣壓力低于2. OMPa時，表明系統(tǒng)制熱能力不足以滿足室內(nèi)的舒適性要求，需要開啟三級壓縮系統(tǒng)來提升系統(tǒng)制熱量。具體工作原理為噴氣增焓壓縮機I吸收回氣管與噴氣管的冷媒進行兩級壓縮，將壓縮后的中溫中壓油和氣態(tài)冷媒混合物排至噴氣增焓壓機油分離器2，油分離器將油分離后通過一級壓機回油毛細管17送回噴氣增焓壓縮機1，此時第一三級制熱輔助電磁閥11關閉，第二三級制熱輔助電磁閥16開啟，從油分離器2排出的氣態(tài)冷媒通過四通閥4后經(jīng)過第二二級制熱輔助電磁閥16，與經(jīng)過閃蒸器17的飽和氣態(tài)冷媒混合，降低溫度后進入三級壓縮機13，壓縮后的高溫高壓冷媒進入室內(nèi)換熱器22進行冷凝放熱，經(jīng)過室內(nèi)電子膨脹閥21、液管截止閥9、回熱器7，通過回熱器7的冷媒大部分通過室外電子膨脹閥6節(jié)流降壓后通過室外換熱器5進行蒸發(fā)吸熱，完全蒸發(fā)后的氣態(tài)冷媒通過四通閥4進入氣液分離器12，最終回到噴氣增焓壓縮機；同時，旁通電子膨脹閥8開啟旁通部分冷媒與過熱器7蒸發(fā)換熱為過熱氣體，進入噴氣壓機I的噴氣口，完成一個完整的準兩級壓縮制熱循環(huán)。在此循環(huán)過程中一級、二級和三級壓縮機的壓縮比相對較低，保證了各級壓機能夠高效運行；閃蒸器和 過熱器的合理運用，不僅保證了噴氣增焓壓縮機的流量，還保證了三級壓機的排氣溫度在允許的范圍內(nèi)，并提高了整個系統(tǒng)的冷媒循環(huán)量，增大了系統(tǒng)制熱量，保證了室內(nèi)人員的舒適度。本發(fā)明不局限于上述實施方式，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，還可適當?shù)刈兏O計。
權利要求
1.一種新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于包括有由具有噴氣增焓的壓縮機(I)、噴氣增焓壓機油分離器(2)、噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥(3)、四通閥(4)、室外換熱器(5)、室外電子膨脹閥(6)、過熱器(7)、旁通電子膨脹閥(8)、液管截止閥(9)、氣管截止閥(10)、第一三級制熱輔助電磁閥(11)、氣液分離器(12)、三級壓縮機(13)、三級壓機油分離器(14)、第二三級制熱輔助電磁閥(16)、閃蒸器(17)、噴液電磁閥(18)、一級壓機回油毛細管(19)，其中具有噴氣增焓的壓縮機(I)通過噴氣增焓壓機油分離器(2)與四通閥(4)的第一接口連接，四通閥(4)的第二接口與室外換熱器(5)連接，四通閥(4)的第三接口與氣液分離器(12)連接，四通閥(4)的第四接口通過串接的第第一三級制熱輔助電磁閥(11)及氣管截止閥(10)與室內(nèi)電子膨脹閥(21)連接，室內(nèi)電子膨脹閥(21)與室內(nèi)換熱器(22)連接，四通閥(4)的第四接口還通過第二三級制熱輔助電磁閥(16)與閃蒸器(17)連接，且具有噴氣增焓的壓縮機(I)的出口通過一級壓機回油毛細管(19)與具有噴氣增焓的壓縮機(I)的回口連接，室外換熱器(5 )通過室外電子膨脹閥(6 )、過熱器(7 )及液管截止閥(9 )與室內(nèi)電子膨脹閥(21)連接，氣管截止閥(10)與第一三級制熱輔助電磁閥(11)之間還通過三級壓機防倒流單向閥(15)與三級壓機油分離器(14)連接，三級壓機油分離器(14)與三級壓縮機(13 )連接，三級壓縮機(13 )與閃蒸器(17 )連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述過熱器(7)與液管截止閥(9)之間還通過三級壓機防倒流單向閥(15)與閃蒸器(17)連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述三級壓機油分離器(14)通過三級壓機回油毛細管(20)與閃蒸器(17)連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于三級壓縮機(13)的出口通過三級壓機回油毛細管(20)與三級壓縮機(13)的回口連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述噴氣增焓壓機油分離器(2)與四通閥(4)之間還連接有噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥(3)。
6.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述各級壓縮機采用單個大排量變?nèi)萘繅簷C，或采用多個小排量變?nèi)萘繅簷C與小排量定速壓機組合。
7.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述過熱器(7)連接有旁通電子膨脹閥(8)。
8.根據(jù)權利要求I所述的新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng)，其特征在于上述過熱器(7)連接有電磁閥及毛細管。
全文摘要
本發(fā)明是一種新型低溫強熱型多聯(lián)機系統(tǒng),特別涉及一種能夠提高低環(huán)境溫度條件下制熱能力的多聯(lián)式熱泵系統(tǒng)。包括由具有噴氣增焓的壓縮機、噴氣增焓壓機油分離器、噴氣增焓壓機防冷媒倒流單向閥、四通閥、室外換熱器、室外電子膨脹閥、過熱器、旁通電子膨脹閥、液管截止閥、氣管截止閥、第一三級制熱輔助電磁閥、氣液分離器、三級壓縮機、三級壓機油分離器、第二三級制熱輔助電磁閥、閃蒸器、噴液電磁閥、一級壓機回油毛細管。本發(fā)明采用三級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)替代常規(guī)的單級壓縮制冷循環(huán)；能實現(xiàn)外機之間并聯(lián)，滿足更大的制冷/熱需求；本發(fā)明的低溫強熱系統(tǒng)使壓縮機能夠可靠安全運行，且實現(xiàn)了空調(diào)熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下制熱能力的大幅度提高。
文檔編號F25B41/06GK102620463SQ20121008380
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權日2012年3月27日
發(fā)明者馮偉, 張光鵬, 李華勇, 李宏偉, 李洪森, 梁伯啟, 許永鋒 申請人:美的集團有限公司