本發(fā)明涉及一種新風(fēng)熱泵機(jī)組，尤其是涉及一種單壓縮機(jī)雙蒸發(fā)溫度的無霜型熱回收式新風(fēng)熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)：

近年來，室內(nèi)空氣品質(zhì)日益得到人們的重視，將室外新風(fēng)除塵、過濾、降溫(升溫)、去濕(加濕)后送入房間替換原有空氣能夠有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，因此新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的使用越來越廣泛。但是在寒冷地區(qū)，新風(fēng)空調(diào)機(jī)組制熱工況的運行仍存在技術(shù)上的難題，由于制熱時機(jī)組以低溫的室外空氣為唯一熱源，換熱器盤管易結(jié)霜，此時室外換熱器換熱效率低，機(jī)組性能隨之下降，同時化霜工況還會使機(jī)組制熱量減少。因此，有效解決新風(fēng)機(jī)組制熱工況的結(jié)霜難題，對于降低機(jī)組能耗，改善室內(nèi)熱環(huán)境舒適度具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種單壓縮機(jī)雙蒸發(fā)溫度的無霜型熱回收式新風(fēng)熱泵機(jī)組。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種單壓縮機(jī)雙蒸發(fā)溫度的無霜型熱回收式新風(fēng)熱泵機(jī)組，包括外機(jī)和內(nèi)機(jī)，所述的外機(jī)包括壓縮機(jī)、室外換熱器及外風(fēng)機(jī)，所述的內(nèi)機(jī)包括送風(fēng)組件和排風(fēng)組件，所述的送風(fēng)組件包括送風(fēng)換熱器和送風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述的排風(fēng)組件包括熱回收換熱器、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、熱回收壓力調(diào)節(jié)閥、電磁閥、第一節(jié)流裝置及第二節(jié)流裝置，

所述的壓縮機(jī)的排氣口與送風(fēng)換熱器的進(jìn)口連接，送風(fēng)換熱器的出口分別通過依次設(shè)置第一節(jié)流裝置、熱回收換熱器和熱回收壓力調(diào)節(jié)閥的第一支路及依次設(shè)置電磁閥、第二節(jié)流裝置和室外換熱器的第二支路，與壓縮機(jī)的吸氣口連接，形成制冷劑回路。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的熱回收換熱器、室外換熱器及送風(fēng)換熱器均為風(fēng)冷型制冷劑-空氣換熱器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的熱回收換熱器的進(jìn)口空氣為室內(nèi)排風(fēng)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的熱回收壓力調(diào)節(jié)閥為變截面流量調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的第一節(jié)流調(diào)節(jié)裝置和第二節(jié)流調(diào)節(jié)裝置為變截面節(jié)流裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的變截面節(jié)流裝置選自電子膨脹閥或熱力膨脹閥中的一種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該新風(fēng)熱泵機(jī)組具有普通制熱工況和低溫制熱工況兩種工作模式；

當(dāng)該新風(fēng)熱泵機(jī)組處于普通制熱工況時，所述的電磁閥關(guān)閉，熱回收壓力調(diào)節(jié)閥全開，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后形成的高溫蒸汽通過送風(fēng)換熱器冷凝放熱，將室外新風(fēng)加熱，經(jīng)送風(fēng)風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)，制冷劑再經(jīng)第一節(jié)流裝置進(jìn)入熱回收換熱器，吸收室內(nèi)排風(fēng)熱量后進(jìn)入壓縮機(jī)，完成制冷劑的循環(huán)；

當(dāng)該新風(fēng)熱泵機(jī)組處于低溫制熱工況時，所述的電磁閥開啟，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后形成的高溫蒸汽通過送風(fēng)換熱器冷凝放熱后，一部分經(jīng)第一支路吸收室內(nèi)排風(fēng)的熱量，另一部分經(jīng)第二支路吸收低溫?zé)嵩吹臒崃浚缓蠛狭鬟M(jìn)入壓縮機(jī)，完成制冷劑的循環(huán)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，普通制熱工況下，所述的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)送風(fēng)換熱器的送風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的相對關(guān)系調(diào)節(jié)，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度時降低壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度時，提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，第一節(jié)流裝置的開度保證壓縮機(jī)的吸氣過熱度，第二節(jié)流裝置關(guān)閉。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，低溫制熱工況下，所述的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)送風(fēng)換熱器的熱負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)所述的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)送風(fēng)換熱器的送風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的相對關(guān)系調(diào)節(jié)，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度時降低壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度時，提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，第一節(jié)流裝置的開度保證熱回收換熱器出口的過熱度，第二節(jié)流裝置的開度保證室外換熱器出口的過熱度，熱回收壓力調(diào)節(jié)閥的開度根據(jù)預(yù)先設(shè)定的使熱回收換熱器無霜運行的安全蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)熱回收換熱器的制冷劑壓力低于無霜運行的安全蒸發(fā)壓力時，減小熱回收壓力調(diào)節(jié)閥的開度，當(dāng)熱回收換熱器的制冷劑壓力高于無霜運行的安全蒸發(fā)壓力時，增大熱回收壓力調(diào)節(jié)閥的開度，保證熱回收換熱器不結(jié)霜。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的低溫?zé)嵩礊槭彝饪諝狻?/p>

本發(fā)明利用熱泵熱回收技術(shù)，增加熱回收換熱器，有效回收室內(nèi)排風(fēng)熱量。同時，熱回收換熱器后設(shè)置一熱回收壓力調(diào)節(jié)閥，使機(jī)組具有雙蒸發(fā)溫度。在低溫制熱工況(室外環(huán)境溫度-8.5℃以下)，由熱回收壓力調(diào)節(jié)閥通過增大或減小開度(調(diào)配兩個支路的流量分配)調(diào)節(jié)熱回收換熱器的制冷劑壓力，控制其換熱器表面溫度不低于0℃，避免結(jié)霜，同時又盡可能地多從排風(fēng)中回收熱能，不足的熱能從室外換熱器獲得。對于室外換熱器，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)室外環(huán)境溫度低于-8.5℃時可以忽略結(jié)霜對機(jī)組性能造成的影響。而在室外環(huán)境溫度大于等于-8.5℃時，只開啟室內(nèi)熱回收換熱器即可達(dá)到舒適的送風(fēng)溫度，利用溫度較高的室內(nèi)排風(fēng)作為熱回收換熱器熱源，從根本上杜絕了熱回收換熱器結(jié)霜。

本發(fā)明的主要創(chuàng)新點在于系統(tǒng)制熱工況的兩種運行模式。普通制熱工況下，關(guān)閉室外換熱器，從根本上杜絕室外換熱器結(jié)霜，對于熱回收換熱器，利用熱泵熱回收技術(shù)，實現(xiàn)排風(fēng)能量全面回收，高溫?zé)嵩醇瓤蓾M足舒適的送風(fēng)溫度又使熱回收換熱器運行在無霜工況；低溫制熱工況下，同時開啟室外換熱器與熱回收換熱器，通過控制熱回收壓力調(diào)節(jié)閥使系統(tǒng)具有兩個蒸發(fā)溫度，其中熱回收換熱器工作在較高的蒸發(fā)壓力下，盡可能回收排風(fēng)廢熱的同時，避免結(jié)霜。同時使用室外空氣作為補充熱源，由于低溫工況下空氣含濕量較低，室外換熱器結(jié)霜非常有限。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.無霜制熱，運行范圍廣：當(dāng)室外溫度≥-8.5℃時，機(jī)組僅需回收排風(fēng)廢熱即可滿足新風(fēng)的加熱需求；當(dāng)室外溫度<-8.5℃時，開啟室外換熱器輔助吸熱，并通過壓力調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生雙蒸發(fā)溫度，保障機(jī)組超低溫制熱下仍實現(xiàn)無霜運行，大幅擴(kuò)展新風(fēng)熱泵機(jī)組工作范圍。

2.雙源供給，機(jī)組能效高：在低溫制熱工況下，本發(fā)明實際為可利用室內(nèi)排風(fēng)和室外空氣的雙熱源熱泵系統(tǒng)。通過熱泵熱回收技術(shù)高效回收排風(fēng)熱量，同時由室外換熱器輔助吸熱，機(jī)組制熱能效高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中的新風(fēng)熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為壓縮機(jī)，2為外風(fēng)機(jī)，3為室外換熱器，4為熱回收壓力調(diào)節(jié)閥，5 為第一節(jié)流裝置，6為第二節(jié)流裝置，7為電磁閥，8為熱回收換熱器，9為排風(fēng)風(fēng)機(jī)，10為送風(fēng)換熱器，11為送風(fēng)風(fēng)機(jī)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

一種單壓縮機(jī)雙蒸發(fā)溫度的無霜型熱回收式新風(fēng)熱泵機(jī)組，如圖1所示，包括外機(jī)和內(nèi)機(jī)，其中，外機(jī)包括壓縮機(jī)1、室外換熱器3及外風(fēng)機(jī)2，內(nèi)機(jī)包括送風(fēng)組件和排風(fēng)組件，送風(fēng)組件包括送風(fēng)換熱器10和送風(fēng)風(fēng)機(jī)11，排風(fēng)組件包括熱回收換熱器8、排風(fēng)風(fēng)機(jī)9、熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4、電磁閥7、第一節(jié)流裝置5及第二節(jié)流裝置6，

壓縮機(jī)1的排氣口與送風(fēng)換熱器10的進(jìn)口連接，送風(fēng)換熱器10的出口分別通過依次設(shè)置有第一節(jié)流裝置5、熱回收換熱器8和熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4的第一支路及依次設(shè)置有電磁閥7、第二節(jié)流裝置6和室外換熱器3的第二支路，與壓縮機(jī)1的吸氣口連接，形成制冷劑回路。

本實施例優(yōu)選熱回收換熱器8的進(jìn)口空氣為室內(nèi)排風(fēng)。

本實施例優(yōu)選熱回收換熱器8、室外換熱器3及送風(fēng)換熱器10均為風(fēng)冷型制冷劑-空氣換熱器。

第一節(jié)流裝置5與第二節(jié)流裝置6的節(jié)流面積可變，即為變截面節(jié)流裝置，選自電子膨脹閥或熱力膨脹閥中的一種。本實施例中，第一節(jié)流裝置5與第二節(jié)流裝置6均為電子膨脹閥。

熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4為變截面流量調(diào)節(jié)閥，本實施例中，選擇電子膨脹閥。

該新風(fēng)熱泵機(jī)組具有普通制熱工況與低溫制熱工況兩種工作模式。

普通制熱工況下，電磁閥7關(guān)閉，熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4全開。壓縮機(jī)1出口的高溫蒸汽經(jīng)送風(fēng)換熱器10的送風(fēng)盤管冷凝放熱，高壓的制冷劑液體再經(jīng)第一節(jié)流裝置5節(jié)流，進(jìn)入熱回收換熱器8，吸收室內(nèi)排風(fēng)熱量，隨后經(jīng)吸氣管路進(jìn)入壓縮機(jī)1，在壓縮作用下成為高溫高壓蒸汽，完成制冷循環(huán)。這種情況下，壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速根據(jù)送風(fēng)換熱器10的送風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的相對關(guān)系調(diào)節(jié)，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度時降低壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速，當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度時，提高壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速，第一節(jié)流裝置5的開度保證壓縮機(jī)3的吸氣過熱度，第二節(jié)流裝置6關(guān)閉。

低溫制熱工況下，電磁閥7開啟，壓縮機(jī)1出口的高溫蒸汽經(jīng)送風(fēng)換熱器10的送風(fēng)盤管冷凝放熱后，分為兩路，一路順序經(jīng)過第一節(jié)流裝置5、熱回收換熱器8及熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4吸收室內(nèi)排風(fēng)熱量，另一路經(jīng)第二節(jié)流裝置6及室外換熱器3吸收低溫?zé)嵩幢緦嵤├齼?yōu)選低溫?zé)嵩礊槭彝饪諝鉄崃?，兩路低壓的制冷劑氣體合流后經(jīng)吸氣管路進(jìn)入壓縮機(jī)1，在壓縮作用下成為高溫高壓蒸汽，完成制冷循環(huán)。這種情況下，壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速根據(jù)送風(fēng)換熱器10的送風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的相對關(guān)系調(diào)節(jié)，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度時降低壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速，當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度時，提高壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速，第一節(jié)流裝置5的開度保證熱回收換熱器8出口的吸氣過熱度，第二節(jié)流裝置6的開度保證室外換熱器3出口的吸氣過熱度，熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4的開度根據(jù)預(yù)先設(shè)定的使熱回收換熱器8無霜運行的安全蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)熱回收換熱器8的制冷劑壓力低于無霜運行的安全蒸發(fā)壓力時，減小熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4的開度，當(dāng)熱回收換熱器8的制冷劑壓力高于無霜運行的安全蒸發(fā)壓力時，增大熱回收壓力調(diào)節(jié)閥4的開度，保證熱回收換熱器8不結(jié)霜。

上述實施例中未完整展示制冷劑循環(huán)的所有部件，實施過程中，在制冷劑回路設(shè)置四通換向閥、儲液器、氣液分離器、油分離、過濾器、干燥器等常見制冷輔件，均不能視為對本發(fā)明進(jìn)行了實質(zhì)性改進(jìn)，應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本文中使用“第一”、“第二”等詞語來限定部件，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉：“第一”、“第二”等詞語的使用僅僅是為了便于描述上對部件進(jìn)行區(qū)別。如沒有另行聲明外，上述詞語并沒有特殊的含義。