專利名稱：一種熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，制冷量和制熱量的精確控制是通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出量來實(shí)現(xiàn)，以滿足工藝或舒適性對(duì)精確溫度的需要。例如通過改變交流電機(jī)的供電頻率來調(diào)節(jié)交流壓縮機(jī)的輸出量，或通過改變直流電機(jī)的供電電壓來調(diào)節(jié)直流壓縮機(jī)的輸出量，或通過調(diào)節(jié)閥溝通壓縮機(jī)吸排氣口形成負(fù)載和卸載來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出量。這些調(diào)節(jié)方法所涉及的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，電功率損耗大，不利于小型化。
目前，熱泵系統(tǒng)是采用四通換向閥切換冷凝器和蒸發(fā)器管路實(shí)現(xiàn)制冷和制熱循環(huán)。但對(duì)于需要精確溫度控制時(shí)，四通換向閥會(huì)頻繁切換，冷凝器和蒸發(fā)器壓力變化頻繁，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，不利于系統(tǒng)節(jié)能，而且溫度控制的精確性很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種利用閥門開啟度調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器流量，實(shí)現(xiàn)制冷量和制熱量控制的熱泵系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是一種熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)、第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)的排氣口分別與所述第一閥門和第二閥門連接，所述第一閥門與所述第一冷凝器連接，所述第二閥門與所述第二冷凝器連接，所述第一冷凝器出口與所述第二冷凝器出口并聯(lián)后與所述節(jié)流裝置的進(jìn)口連接，所述節(jié)流裝置的出口分別與所述第三閥門和第四閥門連接，所述第三閥門與所述第一蒸發(fā)器連接，所述第四閥門與所述第二蒸發(fā)器連接，所述第一蒸發(fā)器出口與所述第二蒸發(fā)器出口并聯(lián)后與所述壓縮機(jī)的吸氣口連接；所述第一冷凝器與所述第一蒸發(fā)器組成第一組換熱裝置，所述第二冷凝器與所述第二蒸發(fā)器組成第二組換熱裝置；制冷方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門與所述第四閥門開啟，所述第二閥門與所述第三閥門關(guān)閉；熱泵方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門與所述第四閥門關(guān)閉，所述第二閥門與所述第三閥門開啟；需要調(diào)節(jié)制冷量或制熱量時(shí)，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門均部分開啟，所述第一閥門與所述第二閥門、所述第三閥門與所述第四閥門不同時(shí)關(guān)閉；所述第一閥門的開度控制所述第一冷凝器的制冷劑量，所述第二閥門的開度控制所述第二冷凝器的制冷劑量，所述第三閥門的開度控制所述第一蒸發(fā)器的制冷劑量，所述第四閥門的開度控制所述第二蒸發(fā)器的制冷劑量，所述第一冷凝器與所述第一蒸發(fā)器的制冷量或制熱量的變化量為所述第一組換熱裝置的制冷量或制熱量的變化量，所述第二冷凝器與所述第二蒸發(fā)器的制冷量或制熱量的變化量為所述第二換熱裝置制冷量或制熱量的變化量。還包括控制器和溫度傳感器，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門均為電動(dòng)閥，所述控制器分別與所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和溫度傳感器連接。所述第一冷凝器和第二冷凝器為風(fēng)冷冷凝器或水冷冷凝器。所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器為冷風(fēng)機(jī)、水冷蒸發(fā)器、載冷劑形式的蒸發(fā)器中的任一種。所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門為球閥、閘閥、脈沖寬度調(diào)節(jié)閥中的任一種。所述節(jié)流裝置為膨脹閥、毛細(xì)管、孔板節(jié)流裝置中的任一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)具有兩臺(tái)冷凝器和兩臺(tái)蒸發(fā)器，一臺(tái)冷凝器與一臺(tái)蒸發(fā)器并列安裝組成一組換熱裝置，通過控制各個(gè)閥門的開啟度調(diào)節(jié)進(jìn)入每臺(tái)冷凝器和蒸發(fā)器中的制 冷劑量，達(dá)到精確調(diào)節(jié)制冷量和制熱量，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，系統(tǒng)效率高，有利于小型化；熱泵系統(tǒng)輸出的制冷量和制熱量調(diào)節(jié)靈活，運(yùn)行穩(wěn)定；用于冷庫或空調(diào)時(shí)，房間內(nèi)溫度波動(dòng)小。


圖I所示為本發(fā)明熱泵系統(tǒng)的原理圖。圖中1.壓縮機(jī)，2-1.第一冷凝器，2-2.第二冷凝器，3-1.第一蒸發(fā)器，3-2.第二蒸發(fā)器，4-1.第一閥門，4-2.第二閥門，4-3.第三閥門，4-4.第四閥門，5.節(jié)流裝置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I所示為本發(fā)明熱泵系統(tǒng)的原理圖，包括壓縮機(jī)I、第一冷凝器2-1、第二冷凝器
2-2、第一蒸發(fā)器3-1、第二蒸發(fā)器3-2、第一閥門4-1、第二閥門4_2、第三閥門4_3、第四閥門4-4、節(jié)流裝置5，所述壓縮機(jī)I的排氣口分別與所述第一閥門4-1和第二閥門4-2連接，所述第一閥門4-1與所述第一冷凝器2-1連接，所述第二閥門4-2與所述第二冷凝器2-2連接，所述第一冷凝器2-1出口與所述第二冷凝器2-2出口并聯(lián)后與所述節(jié)流裝置5的進(jìn)口連接，所述節(jié)流裝置5的出口分別與所述第三閥門4-3和第四閥門4-4連接，所述第三閥門4-3與所述第一蒸發(fā)器3-1連接，所述第四閥門4-4與所述第二蒸發(fā)器3-2連接，所述第一蒸發(fā)器3-1出口與所述第二蒸發(fā)器3-2出口并聯(lián)后與所述壓縮機(jī)I的吸氣口連接。所述第一冷凝器2-1與所述第一蒸發(fā)器3-1并列安裝組成第一組換熱裝置，所述第二冷凝器2-2與所述第二蒸發(fā)器3-2并列安裝組成第二組換熱裝置。如按照冷庫方式運(yùn)行時(shí)，由第一冷凝器2-1和第一蒸發(fā)器3-1組成的第一換熱裝置安裝于冷庫外，由第二冷凝器2-2與第二蒸發(fā)器3-2組成的第二換熱裝置安裝于冷庫內(nèi)。按照空調(diào)方式安裝時(shí)，由第一冷凝器2-1和第一蒸發(fā)器3-1組成的第一換熱裝置安裝于室外，由第二冷凝器2-2與第二蒸發(fā)器3-2組成的第二換熱裝置安裝于室內(nèi)。系統(tǒng)按照常規(guī)制冷方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門4-1與所述第四閥門4-4開啟，所述第二閥門4-2與所述第三閥門4-3關(guān)閉。制冷劑從壓縮機(jī)I中壓縮后通過第一閥門4-1在第一冷凝器2-1中冷凝散熱，經(jīng)節(jié)流裝置5節(jié)流后通過第四閥門4-4在第二蒸發(fā)器3-2中蒸發(fā)吸熱后產(chǎn)生制冷現(xiàn)象，然后制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)I中壓縮，完成制冷循環(huán)。
系統(tǒng)按照常規(guī)熱泵方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門4-1與所述第四閥門4-4關(guān)閉，所述第二閥門4-2與所述第三閥門4-3開啟。制冷劑從壓縮機(jī)I中壓縮后通過第二閥門4-2在第二冷凝器2-2中冷凝散熱，產(chǎn)生制熱現(xiàn)象后經(jīng)節(jié)流裝置5節(jié)流，通過第三閥門4-3在第一蒸發(fā)器3-1中蒸發(fā)吸熱，然后制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)I中壓縮，完成熱泵循環(huán)。需要調(diào)節(jié)制冷量或制熱量時(shí)，所述第一閥門4-1、第二閥門4-2、第三閥門4-3和第四閥門4-4均部分開啟，所述第一閥門4-1與所述第二閥門4-2、所述第三閥門4-3與所述第四閥門4-4不同時(shí)關(guān)閉。所述第一閥門4-1的開度控制所述第一冷凝器2-2的制冷劑量，所述第二閥門4-2的開度控制所述第二冷凝器2-2的制冷劑量，所述第三閥門4-3的開度控制所述第一蒸發(fā)器3-1的制冷劑量，所述第四閥門4-4的開度控制所述第二蒸發(fā)器3-2的制冷劑量，所述第一冷凝器2-1與所述第一蒸發(fā)器3-1的制冷量或制熱量的變化量為所述第一組換熱裝置的制冷量或制熱量的變化量，所述第二冷凝器2-2與所述第二蒸發(fā)器
3-2的制冷量或制熱量的變化量為所述第二換熱裝置制冷量或制熱量的變化量。使用過程中，根據(jù)需要制冷量或制熱量的變化情況。控制第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門的開度。
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，還包括控制器和溫度傳感器，所述第一閥門4-1、第二閥門
4-2、第三閥門4-3、第四閥門4-4均為電動(dòng)閥，所述控制器分別與所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、溫度傳感器連接。溫度傳感器檢測(cè)到溫度的情況送到控制器，控制器計(jì)算出制冷量或制熱量的變化量，控制器通過控制第一閥門4-1、第二閥門4-2、第三閥門4-3、第四閥門4-4的開度調(diào)節(jié)每個(gè)閥門中制冷劑的量，從而控制第一換熱裝置和第二換熱裝置的制冷量或制熱量的變化量。其中，所述壓縮機(jī)I為現(xiàn)有技術(shù)，型式不限，可以是容積型或速度型，可以是定頻或變頻。所述第一冷凝器2-1和第二冷凝器2-2為現(xiàn)有技術(shù)，為風(fēng)冷冷凝器或水冷冷凝器，也可以是其它形式的冷凝器。所述第一蒸發(fā)器3-1和第二蒸發(fā)器3-2為現(xiàn)有技術(shù)，為冷風(fēng)機(jī)、水冷蒸發(fā)器或其它載冷劑形式的蒸發(fā)器中的任一種。所述第一閥門4-1、第二閥門4-2、第三閥門4-3、第四閥門4-4為現(xiàn)有技術(shù)，可以采用球閥、閘閥、脈沖寬度調(diào)節(jié)閥中的任一種。可以是電動(dòng)、氣動(dòng)或手動(dòng)，也可用三通閥或四通閥代替。所述節(jié)流裝置5為現(xiàn)有技術(shù)，可以采用膨脹閥、毛細(xì)管、孔板節(jié)流裝置中的任一種，或其它節(jié)流裝置。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)、第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸發(fā)器、第ニ蒸發(fā)器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)的排氣ロ分別與所述第一閥門和第二閥門連接，所述第一閥門與所述第一冷凝器連接，所述第二閥門與所述第二冷凝器連接，所述第一冷凝器出口與所述第二冷凝器出口并聯(lián)后與所述節(jié)流裝置的進(jìn)ロ連接，所述節(jié)流裝置的出口分別與所述第三閥門和第四閥門連接，所述第三閥門與所述第一蒸發(fā)器連接，所述第四閥門與所述第二蒸發(fā)器連接，所述第一蒸發(fā)器出ロ與所述第二蒸發(fā)器出口并聯(lián)后與所述壓縮機(jī)的吸氣ロ連接；所述第一冷凝器與所述第一蒸發(fā)器組成第一組換熱裝置，所述第二冷凝器與所述第二蒸發(fā)器組成第二組換熱裝置；制冷方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門與所述第四閥門開啟，所述第二閥門與所述第三閥門關(guān)閉；熱泵方式運(yùn)行時(shí)，所述第一閥門與所述第四閥門關(guān)閉，所述第二閥門與所述第三閥門開啟；需要調(diào)節(jié)制冷量或制熱量時(shí)，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門均部分開啟，所述第一閥門與所述第二閥門、所述第三閥門與所述第四閥門不同時(shí)關(guān)閉；所述第一閥門的開度控制所述第一冷凝器的制冷劑量，所述第二閥門的開度控制所述第二冷凝器的制冷劑量，所述 第三閥門的開度控制所述第一蒸發(fā)器的制冷劑量，所述第四閥門的開度控制所述第二蒸發(fā)器的制冷劑量，所述第一冷凝器與所述第一蒸發(fā)器的制冷量或制熱量的變化量為所述第一組換熱裝置的制冷量或制熱量的變化量，所述第二冷凝器與所述第二蒸發(fā)器的制冷量或制熱量的變化量為所述第二換熱裝置制冷量或制熱量的變化量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器和溫度傳感器，所述第ー閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門均為電動(dòng)閥，所述控制器分別與所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和溫度傳感器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一冷凝器和第二冷凝器為風(fēng)冷冷凝器或水冷冷凝器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器為冷風(fēng)機(jī)、水冷蒸發(fā)器、載冷劑形式的蒸發(fā)器中的任ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門為球閥、閘閥、脈沖寬度調(diào)節(jié)閥中的任ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置為膨脹閥、毛細(xì)管、孔板節(jié)流裝置中的任ー種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵，提供一種利用閥門開啟度調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器的流量，實(shí)現(xiàn)制冷量和制熱量的控制的系統(tǒng)。壓縮機(jī)的排氣口與第一閥門和第二閥門連接，第一閥門與第一冷凝器連接，第二閥門與第二冷凝器連接，第一冷凝器與第二冷凝器并聯(lián)后與節(jié)流裝置的進(jìn)口連接，節(jié)流裝置的出口與第三閥門和第四閥門連接，第三閥門與第一蒸發(fā)器連接，第四閥門與第二蒸發(fā)器連接，第一蒸發(fā)器與第二蒸發(fā)器并聯(lián)后與壓縮機(jī)的吸氣口連接。第一冷凝器與第一蒸發(fā)器組成第一組換熱裝置，第二冷凝器與第二蒸發(fā)器組成第二組換熱裝置。需要調(diào)節(jié)制冷量或制熱量時(shí)，四個(gè)閥門均部分開啟,調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器的流量，實(shí)現(xiàn)制冷量和制熱量的控制。
文檔編號(hào)F25B49/02GK102853583SQ20121038526
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者楊永安, 孫歡, 陸佩強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)