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CN114251873B - 风冷冷水热泵系统 - Google Patents

风冷冷水热泵系统 Download PDF

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CN114251873B
CN114251873B CN202210191602.4A CN202210191602A CN114251873B CN 114251873 B CN114251873 B CN 114251873B CN 202210191602 A CN202210191602 A CN 202210191602A CN 114251873 B CN114251873 B CN 114251873B
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CN
China
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heat exchanger
compressor
air
heat
pump system
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张学锋
彭晓丽
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Xace Turbo Technologies Beijing Co ltd
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Xace Turbo Technologies Beijing Co ltd
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Abstract

本发明公开一种风冷冷水热泵系统,所述风冷冷水热泵系统包括第一换热器、压缩机和换热组件,压缩机和第一换热器连通,压缩机用于压缩经第一换热器流出的冷媒,换热组件分别与第一换热器和压缩机连通,换热组件包括第二换热器和第三换热器,风冷冷水热泵系统具有第一状态和第二状态,在第一状态,第二换热器与压缩机连通,第二换热器与第一换热器连通,第一换热器用于将第二换热器流出的冷媒与循环水换热以使循环水降温,在第二状态,第三换热器与压缩机连通,第二换热器与第三换热器连通,第二换热器用于将第三换热器流出的冷媒与外部环境换热以使冷媒升温,第二换热器与第一换热器连通。本发明的风冷冷水热泵系统具有结构简单、成本低廉、换热效率高等优点。

Description

风冷冷水热泵系统
技术领域
本发明涉及一种供能系统,具体地,涉及一种风冷冷水热泵系统。
背景技术
暖通空调系统能耗占据全社会能源消耗18%,已成为影响我国碳中和目标实现的关键因素之一,风冷冷水机组作为暖通空调系统重要设备之一,其能效提高对于节能减排意义重大,风冷冷水机组广泛应用于医院、商场、写字楼等各种场合,风冷冷水可为客户端循环水供冷或为客户端循环水供热。
相关技术中,风冷冷水热泵系统能效低下。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:
相关技术中,大冷量风冷冷水机组主要部件为螺杆压缩机,风冷换热器,干式换热器和四通换向阀。其工作原理为通过切换四通换向阀,机组制冷时干式换热器作蒸发器为客户端循环水供冷;机组制热时干式换热器作冷凝器为客户端循环水供热。由于,螺杆压缩机使用油润滑轴承,机组需要设置油系统,润滑油会在换热管表面形成油膜,影响换热效率;螺杆压缩机使用三相异步电机,电机功率因数低;干式换热器换热效率低,换热器的小温差大,导致压缩机压比增大,压缩机能效降低。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种压缩机效能高、换热效率高的风冷冷水热泵系统。
本发明实施例的风冷冷水热泵系统包括:第一换热器和压缩机,所述压缩机和所述第一换热器连通,所述压缩机用于压缩经所述第一换热器流出的冷媒;换热组件,所述换热组件分别与所述第一换热器和压缩机连通,以使所述压缩机压缩后的冷媒经所述换热组件流入所述第一换热器,所述换热组件包括第二换热器和第三换热器,所述风冷冷水热泵系统具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述第二换热器与所述压缩机连通,所述第二换热器用于将所述压缩机压缩后的冷媒与外部环境换热以使所述冷媒降温,所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便降温后的冷媒流入所述第一换热器内并在所述第一换热器内与循环水换热以使所述循环水降温,在所述第二状态,所述第三换热器与所述压缩机连通,所述第三换热器用于将所述压缩机流出的冷媒与所述循环水换热以使所述循环水升温,所述第二换热器与所述第三换热器连通,所述第二换热器用于将所述第三换热器流出的冷媒与外部环境换热以使所述冷媒升温,所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便升温后的冷媒流入所述第一换热器并将所述升温后的冷媒存储在所述第一换热器内。
本发明实施例的风冷冷水热泵系统,设置第一换热器、第二换热器和第三换热器,缩小了压缩机压比,提高了压缩机的工作效率,增加了风冷冷水热泵系统换热效率。
在一些实施例中,在所述第一状态,所述第三换热器分别与所述第二换热器和所述第一换热器的连通,以便所述第二换热器内的冷媒通过所述第三换热器流入所述第一换热器。
在一些实施例中,所述风冷冷水热泵系统还包括闪发器,所述闪发器与所述第三换热器连通,以便闪蒸所述第三换热器流出的冷媒,所述闪发器与所述压缩机连通,以便所述闪发器流出的气态冷媒流入所述压缩机,在所述第一状态,所述闪发器与所述第一换热器连通,以便所述闪发器流出的液态冷媒流入所述第一换热器,在所述第二状态,所述闪发器与所述第二换热器连通,以便所述闪发器流出的液态冷媒流入所述第二换热器。
在一些实施例中,所述风冷冷水热泵系统还具有第三状态,所述第二换热器与所述压缩机连通,所述压缩机压缩后的冷媒流入所述第二换热器以使所述第二换热器融霜,所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便所述第二换热器流出的冷媒流入所述第一换热器。
在一些实施例中,所述压缩机为无油离心压缩机,所述无油离心压缩机具有永磁同步电机,以便所述永磁同步电机为所述无油离心压缩机提供能量,在第二状态,所述永磁同步电机与所述第三换热器连通,以便所述第三换热器流出的冷媒对所述永磁同步电机降温,所述永磁同步电机与所述第一换热器连通,以便所述永磁同步电机内换热后的冷媒流入所述第一换热器。
在一些实施例中,所述风冷冷水热泵系统还包括第一调节组件,所述第一调节组件设在所述永磁同步电机与所述第三换热器之间,以便调节流入所述永磁同步电机的冷媒流量。
在一些实施例中,在所述第二状态,所述压缩机与所述第二换热器连通,以便所述压缩机压缩后的一部分冷媒流入所述第二换热器以防止所述压缩机发生喘振。
在一些实施例中,在所述第二状态,所述压缩机和所述第一换热器连通,以便所述压缩机流出压缩冷媒一部分流入所述第一换热器。
在一些实施例中,所述风冷冷水热泵系统还包括第二调节组件,所述第二调节组件的两端分别连接所述压缩机和所述第一换热器,以便调节经所述压缩机流入所述第一换热器的冷媒的流量。
在一些实施例中,所述风冷冷水热泵系统还包括连通件,所述连通件分别连接所述压缩机的一端和所述压缩机的另一端,在所述风冷冷水热泵系统停机后,所述连通件连通所述压缩机的一端和所述压缩机的另一端。
附图说明
图1是本发明实施例的风冷冷水热泵系统的结构示意图。
附图标记:
风冷冷水热泵系统100;
压缩机1;永磁同步电机11;压缩机排气口12;压缩机补气口13;压缩机吸气口14;电机冷却进口15;电机冷却出口16;第一调节组件17;第二调节组件18;连通件19;
第二换热器2;风机21;翅片式换热器22;集水盘23;翅片换热器气相口24;翅片换热器液相口25;
第三换热器3;挡液板31;冷凝器进气口32;冷凝器出液口33;冷凝器进液口34;第二客户端循环水进口35;第二客户端循环水出口36;
闪发器4;闪发器进液口41;闪发器出气口42;闪发器出液口43;
第一换热器5;均液板51;异物过滤网52;蒸发器出气口53;蒸发器进液口54;蒸发器热气旁通口55;蒸发器回气口56;第一客户端循环水进口57;第一客户端循环水出口58;
第一电动阀6;第二电动阀7;第三电动阀8;第四电动阀9;第五电动阀10;第一逆止阀101;第二逆止阀102;电机节流装置103;第一节流装置104;第二节流装置105;第六电动阀106;流量调节装置107。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的风冷冷水热泵系统。
如图1所示,本发明实施例的风冷冷水热泵系统包括第一换热器5、压缩机1和换热组件。
压缩机1和第一换热器5连通,压缩机1用于压缩经第一换热器5流出的冷媒。具体地,如图1所示,压缩机1具有压缩机排气口12、压缩机补气口13和压缩机吸气口14,第一换热器5为满液式蒸发器,且第一换热器5具有蒸发器出气口53、蒸发器进液口54、蒸发器热气旁通口55、蒸发器回气口56、第一客户端循环水进口57和第一客户端循环水出口58,压缩机吸气口14与蒸发器出气口53连通,从而压缩机1将第一换热器5流出的低温低压冷媒压缩为高温高压冷媒。
换热组件分别与第一换热器5和压缩机1连通,以使压缩机1压缩后的冷媒经换热组件流入第一换热器5,换热组件包括第二换热器2和第三换热器3,风冷冷水热泵系统具有第一状态和第二状态,在第一状态,第二换热器2与压缩机1连通,第二换热器2用于将压缩机1压缩后的冷媒与外部环境换热以使冷媒降温,第二换热器2与第一换热器5连通,以便降温后的冷媒流入第一换热器5内并在第一换热器5内与循环水换热以使循环水降温。
具体地,如图1所示,第二换热器2为风冷换热器,且第二换热器2具有翅片换热器气相口24和翅片换热器液相口25,第三换热器3为壳管式冷凝器,且第三换热器3具有冷凝器进气口32、冷凝器出液口33、冷凝器进液口34、第二客户端循环水进口35和第二客户端循环水出口36,第一状态为制冷状态,压缩机排气口12与翅片换热器气相口24连通,将压缩后的高温高压冷媒输送至第二换热器2内,通过第二换热器2使得高温高压冷媒与外部环境进行换热,使得高温高压冷媒温度降低,翅片换热器液相口25与蒸发器进液口54连通,降温后的冷媒流入第一换热器5内,循环水通过第一客户端循环水进口57流入第一换热器5,使得循环水通过第一换热器5与冷媒进行换热,冷媒的温度升高,循环水的温度降低,换热后的循环水通过第一客户端循环水出口58流入,从而对客户端进行供冷。
在第二状态,第三换热器3与压缩机1连通,第三换热器3用于将压缩机1流出的冷媒与循环水换热以使循环水升温,第二换热器2与第三换热器3连通,第二换热器2用于将第三换热器3流出的冷媒与外部环境换热以使冷媒升温,第二换热器2与第一换热器5连通,以便升温后的冷媒流入第一换热器5并将升温后的冷媒存储在第一换热器5内。
具体地,如图1所示,第二状态为制热状态,压缩机排气口12与冷凝器进气口32连通,循环水通过第二客户端循环水进口35流入第三换热器3,使得循环水通过第三换热器3与冷媒进行换热,从而使得循环水的温度升高,冷媒的温度降低并冷凝成液态,换热后的循环水通过第二客户端循环水出口36流出,冷凝器出液口33与翅片换热器液相口25连通,第三换热器3换热后的冷媒流入第二换热器2内,冷媒通过第二换热器2与外部环境进行换热,从而使得冷媒的温度升高,翅片换热器液相口25与冷凝器进液口34连通,第二换热器2升温后的冷媒流入第一换热器5内,此时,第一换热器5不进行换热,仅作为气液分离器使用并存储多余的冷媒。
本发明实施例的风冷冷水热泵系统100,设置第一换热器5、第二换热器2和第三换热器3,在第一状态,通过第一换热器5对客户端提供冷能,在第二状态,通过第三换热器5对客户端提供热能,从而降低了第一换热器5和第三换热器3的小温差,提高了换热效率,缩小了压缩机1压比,提高了风冷冷水热泵系统100的能效。
在一些实施例中,在第一状态,第三换热器3分别与第二换热器2和第一换热器5的连通,以便第二换热器2内的冷媒通过第三换热器3流入第一换热器5。具体地,在第一状态,即制冷状态,冷凝器进液口34与翅片换热器液相口25连通,冷凝器出液口33与蒸发器进液口54连通,从而使得第二换热器2内的冷媒通过第三换热器3流入第一换热器5内,此时,第三换热器3仅做储液罐使用不进行换热,第二换热器2内存储多余的冷媒,从而使得风冷冷水热泵系统100设置的更加合理。
在一些实施例中,风冷冷水热泵系统100还包括闪发器4,闪发器4与第三换热器3连通,以便闪蒸第三换热器3流出的冷媒,闪发器4与压缩机1连通,以便闪发器4流出的气态冷媒流入压缩机1,在第一状态,闪发器4与第一换热器5连通,以便闪发器4流出的液态冷媒流入第一换热器5,在第二状态,闪发器4与第二换热器2连通,以便闪发器4流出的液态冷媒流入第二换热器2。
具体地,如图1所示,闪发器4可以将流入闪发器4内的冷媒进行气液分离,闪发器4具有闪发器进液口41、闪发器出气口42和闪发器出液口43,闪发器进液口41与第三换热器3的冷凝器出液口33连通,闪发器出气口42与压缩机补气口13连通,使得闪发器4内的气态冷媒流入压缩机1内,以便为压缩机1补气,在第一状态,闪发器出液口43与蒸发器进液口54连通,使得闪发器4内的液态冷媒节流降压后流入第一换热器5内在第二状态,闪发器出液口43与翅片换热器液相口25连通,使得闪发器4内的液态冷媒节流降压后流入第二换热器2。
由于,在第二状态时,冷媒通过第二换热器2与外部环境进行换热,使得冷媒的温度升高,第二换热器2外部的环境温度降低,将导致外部的空气中的水蒸气凝固,使得第二换热器2的外部结霜,因此,在一些实施例中,风冷冷水热泵系统还具有第三状态,第二换热器2与压缩机1连通,压缩机1压缩后的冷媒流入第二换热器2以使第二换热器2融霜,第二换热器2与第一换热器5连通,以便第二换热器2流出的冷媒流入第一换热器5。具体地,如图1所示,第三状态为融霜状态,压缩机排气口12与第二换热器2的翅片换热器气相口24连通,从而将高温高压的气态冷媒通入第二换热器2内,对第二换热器2进行融霜工作,防止第二换热器2外部结霜,保证了第二换热器2的工作效率。
在一些实施例中,压缩机1为无油离心压缩机,无油离心压缩机具有永磁同步电机11,以便永磁同步电机11为无油离心压缩机提供能量,在第二状态,永磁同步电机11与第三换热器3连通,以便第三换热器3流出的冷媒对永磁同步电机11降温,永磁同步电机11与第一换热器5连通,以便永磁同步电机11内换热后的冷媒流入第一换热器5。因此,通过无油离心压缩机省去了压缩机的油系统,不会在第一换热器5、第二换热器2和第三换热器3中的换热管内形成油膜,提高了第一换热器5、第二换热器2和第三换热器3的换热效率,另外,压缩机1的电机采用永磁同步电机11,提高了电机功率因数,降低了电机损耗,电机具有电机冷却进口15和电机冷却出口16,在第二状态,电机冷却进口15与第三换热器3的冷凝器出液口33连通,电机冷却出口16与第一换热器5的蒸发器回气口56连通,从而将第三换热器3流出的冷媒流入电机以对电机进行降温,再流入第一换热器5内,从而提高了电机的工作效率,延长了电机的使用寿命。
在一些实施例中,风冷冷水热泵系统100还包括第一调节组件17,第一调节组件17设在永磁同步电机11与第三换热器3之间,以便调节流入永磁同步电机11的冷媒的流量。具体地,第一调节组件17包含电机节流装置103,且电机节流装置103可以为电子膨胀阀或热力膨胀阀,第一调节组件17设在电机冷却进口15与第三换热器3的冷凝器出液口33之间,第一调节组件17根据电机腔体温度或根据电机腔体流向第一换热器5内的冷媒温度,从而调节第一调节组件17的阀门开度,以便调节流入永磁同步电机11的冷媒的流量,从而调节电机腔体内的温度,防止永磁同步电机11内的温度过高或过低,而导致永磁同步电机11停工。
在一些实施例中,在第二状态,压缩机1和第一换热器5连通,以便压缩机1流出压缩冷媒一部分流入第一换热器5。具体地,如图1所示,压缩机排气口12与第一换热器5的蒸发器热气旁通口55连通,在第二状态,为了调节循环水的温度,可将压缩机1压缩后的一部分冷媒直接通入第一换热器5内,从而减小流入第三换热器3内的冷媒,通过换热量的改变调整了循环水的温度。
由于离心压缩机在小流量或大压差工况运行时可能会发生严重影响机组安全运行的喘振,因此,在一些实施例中,在第一状态,压缩机1与满液式蒸发器5连通,以便压缩机1压缩后的一部分冷媒流入满液式蒸发器5。具体地,如图1所示,压缩机1的压缩机排气口12与满液式蒸发器5的蒸发器热气旁通口55通过旁通管路连通,连通管路上设置调节装置,由此,在制冷状态时候,防止压缩机发生喘振,保证了风冷冷水热泵系统100系统运行的稳定性。
在一些实施例中,风冷冷水热泵系统100还包括第二调节组件18,第二调节组件18的两端分别连接压缩机1和第一换热器5,以便调节经压缩机1流入第一换热器5的冷媒的流量。具体地,如图1所示,第二调节组件18包含第三电动阀8,第三电动阀8为电子膨胀阀或热力膨胀阀,第二调节组件18设在压缩机排气口12与第一换热器5的蒸发器热气旁通口55之间,第二调节组件18调节压缩机1流入第一换热器5内的流量,进而调节第三换热器3内的流量,以控制第三换热器3内的循环水的温度。
在一些实施例中,风冷冷水热泵系统100还包括连通件19,连通件19分别连接压缩机1的一端和压缩机1的另一端,在风冷冷水热泵系统100停机后,连通件19连通压缩机1的一端和压缩机1的另一端。具体地,连通件19包括管道和快开阀,快开阀的一端通过管道连接压缩机1的压缩机排气口12,快开阀的另一端通过管道连接压缩机1的压缩机吸气口14,当在风冷冷水热泵系统100停机后,即第一换热器5、第二换热器2、第三换热器3以及闪发器4全部停机,且与压缩机1相连的管路全部断开,且连通件19开始工作,使得压缩机排气口12与压缩机吸气口14连通,从而可缩短压缩机1停机惰转时间,并防止压缩机1发生反转,保护压缩机1内的轴承,提高风冷冷水热泵系统100的运行使用寿命。
在一些实施例中,第一换热器5为满液式蒸发器,第二换热器2为风冷换热器,第三换热器3为壳管式冷凝器。由此,通过第一换热器5对循环水进行供冷,第二换热器2使得冷媒与外部环境换热,第三换热器3对循环水进行供热,从而使得第一换热器5、第二换热器2和第三换热器3设置的更加合理。
可以理解的是,风冷冷水热泵系统100还包括多个电动阀,电动阀设在压缩机1、第一换热器5、第二换热器2、第三换热器3和闪发器4之间的管道上,以控制管道冷媒流体的通断以及调节管道内冷媒的流量。
下面参考图1描述本发明一些具体示例的风冷冷水热泵系统100。
风冷冷水热泵系统100包括压缩机1、第一换热器5、第二换热器2、第三换热器3和闪发器4,压缩机1为无油离心压缩机且具有永磁同步电机11、压缩机排气口12、压缩机补气口13、压缩机吸气口14、电机冷却进口15和电机冷却出口16。
第二换热器2为风冷换热器包括风机21、翅片式换热器22、集水盘23、翅片换热器气相口24和翅片换热器液相口25,
第三换热器3为壳管式冷凝器,其特征在于包括挡液板31,冷凝器进气口32、冷凝器出液口33、冷凝器进液口34、第二客户端循环水进口35、第二客户端循环水出口36。
闪发器4为立式容器,闪发器4具有进液口41、闪发器出气口42、闪发器出液口43、闪发器4的筒体内安装有液位计(图中未示意出),通过液位计检测闪发器4内的液位,从而防止液位计内的液位过高,使得闪发器4内的液态冷媒流入压缩机1内,或防止液位计内的液位过低,导致闪发器4无法闪蒸液态冷媒。
第一换热器5为满液式蒸发器还包括均液板51、异物过滤网52、蒸发器出气口53、蒸发器进液口54、蒸发器热气旁通口55、蒸发器回气口56、第一客户端循环水进口57和第一客户端循环水出口58。异物过滤网52设在蒸发器出气口53上游位置,从而防止第一换热器5内部的异物通过蒸发器出气口53流入压缩机1内,均液板51设在第一换热器5内,均液板51放置于蒸发器进液口54和蒸发器热气旁通口55,从而使得第一换热器5内的液体分布均匀。
压缩机排气口12与翅片换热器气相口24之间有管路连接,且管路上设置第一电动阀6,在风冷冷水热泵系统100在第一状态时,即风冷冷水热泵系统100在制冷工况时,第一电动阀6开启以使得压缩机排气口12与翅片换热器气相口24连通,在风冷冷水热泵系统100在第二状态或第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行制热工况或融霜工况时,第一电动阀6关闭以使得压缩机排气口12与翅片换热器气相口24断开。
压缩机排气口12与冷凝器进气口32之间有管路连接,且管路上设置第二电动阀7,在风冷冷水热泵系统100在第一状态时,即风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,第二电动阀7关闭以使压缩机排气口12与冷凝器进气口32断开,风冷冷水热泵系统100在第二状态和第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行制热或融霜工况时第二电动阀7开启以使压缩机排气口12与冷凝器进气口32连通。
压缩机排气口12与蒸发器热气旁通口55之间有管路连接,管路上设置第三电动阀8,风冷冷水热泵系统100在第一状态时,即在风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,根据循环水出水温度调节第三电动阀8的阀门开启的大小,从而调节压缩机排气口12与蒸发器热气旁通口55之间的流量,风冷冷水热泵系统100在第二状态和第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行热泵或融霜工况时,第三电动阀8开启以使压缩机排气口12与蒸发器热气旁通口55连通,蒸发器热气旁通口55与翅片换热器气相口24之间有管路连接,管路上设置第三电动阀8。
压缩机排气口12与翅片换热器液相口25之间有管路连接,管路上设置第四电动阀9,风冷冷水热泵系统100在第一状态时,即在风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,第四电动阀9关闭以使压缩机排气口12与翅片换热器液相口25断开,风冷冷水热泵系统100在第二状态和第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行热泵或融霜工况时,可根据在设定时间内压缩机1的二级排气压力波动范围调节阀门的开口大小,在风冷冷水热泵系统100运行融霜工况时全开。
压缩机排气口12与压缩机吸气口14之间有管路连接,管路上设置第五电动阀10,第五电动阀10为快开阀,快开阀在风冷冷水热泵系统100运行期间全关,在风冷冷水热泵系统100接受停机命令后,第五电动阀10立刻全开以便压缩机排气口12与压缩机吸气口14连通。
翅片换热器液相口25与冷凝器进液口34之间有管路连接,管路上设置第一逆止阀101,第一逆止阀101确保冷媒不会由冷凝器进液口34流向翅片换热器液相口25,且第一逆止阀101可替换为电动阀,风冷冷水热泵系统100在第一状态,即电动阀在风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,第一逆止阀101开启,风冷冷水热泵系统100在第二状态和第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行热泵或融霜工况时,第一逆止阀101关闭。
翅片换热器液相口25与闪发器出液口43之间有管路连接,管路上设置第二逆止阀102和第二节流装置105,第二逆止阀102确保冷媒不会由翅片换热器液相口25流向闪发器出液口43。且第二逆止阀102可替换为电动阀,风冷冷水热泵系统100在第一状态,即电动阀在风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,第二逆止阀102和第二节流装置105关闭,风冷冷水热泵系统100在第二状态和第三状态时,即风冷冷水热泵系统100运行热泵或融霜工况时,第二逆止阀102和第二节流装置105开启。
冷凝器出液口33与电机冷却进口15之间有管路连接,管路上设置电机节流装置103,电机节流装置103为电子膨胀阀,电子膨胀阀根据电机腔体温度调节阀门开启的大小,以便调节流入电机的冷媒的流量。电机节流装置103可替换为热力膨胀阀,热力膨胀阀根据电机腔体流向蒸发器冷媒温度调节阀门开启的大小,以便调节流入电机的冷媒的流量。
冷凝器出液口33与闪发器进液口41之间有管路连接,管路上设置第一节流装置104,第一节流装置104为电子膨胀阀,电子膨胀阀在第一状态或第二状态,即风冷冷水热泵系统100运行制冷或制热工况时根据闪发器4液位调节阀门开启的大小,以便调节流入闪发器4的冷媒的流量,风冷冷水热泵系统100在第三状态,即风冷冷水热泵系统100运行融霜工况时阀门维持在设定阀门开启的大小。第一节流装置104可替换为孔板,孔板前后设置孔板旁通管路,孔板旁通管路上设置电子膨胀阀。
闪发器出气口42与压缩机补气口13之间有管路连接,管路上可设置电动阀,电动阀在风冷冷水热泵系统100运行期间开启以使闪发器出气口42与压缩机补气口13连通。
闪发器出液口43与蒸发器进液口54之间有管路连接,管路上设置第二节流装置105和第六电动阀106,第二节流装置105为电子膨胀阀,风冷冷水热泵系统100在第一状态,即风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,电子膨胀阀根据压缩机排气口12排气过热度调节阀门开启的大小,风冷冷水热泵系统100在第二状态,即风冷冷水热泵系统100运行制热工况时,根据压缩机吸气口14吸气过热度调节阀门开启的大小,风冷冷水热泵系统100在第三状态,即风冷冷水热泵系统100运行融霜工况时,阀门维持在设定开启大小。第二节流装置105可替换为孔板,孔板前后设置孔板旁通管路,孔板旁通管路上设置电子膨胀阀。风冷冷水热泵系统100在第一状态,即风冷冷水热泵系统100运行制冷工况时,第六电动阀106在开启以使闪发器出液口43与蒸发器进液口54连通,风冷冷水热泵系统100在第二状态或第三状态,即风冷冷水热泵系统100运行热泵或融霜工况时,第六电动阀106关闭以使闪发器出液口43与蒸发器进液口54断开。
蒸发器出气口53与压缩机吸气口14之间有管路连接,管路上设置流量调节装置107,流量调节装置107为电动阀,电动阀根据循环水出水温度调节阀门开度。流量调节装置107可替换为导叶调节机构,导叶调节机构有多片导叶,导叶调节机构的驱动器为步进电机,步进电机根据循环水出水温度控制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连通”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风冷冷水热泵系统,其特征在于,包括:
第一换热器和压缩机,所述压缩机和所述第一换热器连通,所述压缩机用于压缩经所述第一换热器流出的冷媒;
换热组件,所述换热组件分别与所述第一换热器和压缩机连通,以使所述压缩机压缩后的冷媒经所述换热组件流入所述第一换热器,所述换热组件包括第二换热器和第三换热器,
所述风冷冷水热泵系统具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述第二换热器与所述压缩机连通,所述第二换热器用于将所述压缩机压缩后的冷媒与外部环境换热以使所述冷媒降温,所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便降温后的冷媒流入所述第一换热器内并在所述第一换热器内与循环水换热以使所述循环水降温,
在所述第二状态,所述第三换热器与所述压缩机连通,所述第三换热器用于将所述压缩机流出的冷媒与所述循环水换热以使所述循环水升温,所述第二换热器与所述第三换热器连通,所述第二换热器用于将所述第三换热器流出的冷媒与外部环境换热以使所述冷媒升温,所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便升温后的冷媒流入所述第一换热器并将所述升温后的冷媒存储在所述第一换热器内。
2.根据权利要求1所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,在所述第一状态,所述第三换热器分别与所述第二换热器和所述第一换热器连通,以便所述第二换热器内的冷媒通过所述第三换热器流入所述第一换热器。
3.根据权利要求2所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,还包括闪发器,所述闪发器与所述第三换热器连通,以便闪蒸所述第三换热器流出的冷媒,所述闪发器与所述压缩机连通,以便所述闪发器流出的气态冷媒流入所述压缩机,
在所述第一状态,所述闪发器与所述第一换热器连通,以便所述闪发器流出的液态冷媒流入所述第一换热器,
在所述第二状态,所述闪发器与所述第二换热器连通,以便所述闪发器流出的液态冷媒流入所述第二换热器。
4.根据权利要求1所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,所述风冷冷水热泵系统还具有第三状态,所述第二换热器与所述压缩机连通,所述压缩机压缩后的冷媒流入所述第二换热器以使所述第二换热器融霜,
所述第二换热器与所述第一换热器连通,以便所述第二换热器流出的冷媒流入所述第一换热器。
5.根据权利要求1所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,所述压缩机为无油离心压缩机,所述无油离心压缩机具有永磁同步电机,以便所述永磁同步电机为所述无油离心压缩机提供能量,
在第二状态,所述永磁同步电机与所述第三换热器连通,以便所述第三换热器流出的冷媒对所述永磁同步电机降温,所述永磁同步电机与所述第一换热器连通,以便所述永磁同步电机内换热后的冷媒流入所述第一换热器。
6.根据权利要求5所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,还包括第一调节组件,所述第一调节组件设在所述永磁同步电机与所述第三换热器之间,以便调节流入所述永磁同步电机的冷媒的流量。
7.根据权利要求5所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,在所述第一状态,所述压缩机与所述第一换热器连通,以便所述压缩机压缩后的一部分冷媒流入所述第一换热器以防止所述压缩机发生喘振。
8.根据权利要求1所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,在所述第一状态,所述压缩机和所述第一换热器连通,以便所述压缩机流出压缩冷媒一部分流入所述第一换热器。
9.根据权利要求7所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,还包括第二调节组件,所述第二调节组件的两端分别连接所述压缩机和所述第一换热器,以便调节经所述压缩机流入所述第一换热器的冷媒的流量。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的风冷冷水热泵系统,其特征在于,还包括连通件,所述连通件分别连接所述压缩机的一端和所述压缩机的另一端,在所述风冷冷水热泵系统停机后,所述连通件连通所述压缩机的一端和所述压缩机的另一端。
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