CN203010777U - 一种双制冷循环节能空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双制冷循环节能空调机组，属于空调制冷技术领域，解决了现有压缩制冷循环模式中功耗大，并且在极低的室外温度条件下运行困难的问题，由室内机组、室外机组和制冷剂泵节能模块组成，所述制冷剂泵节能模块的出口通过第一管路与室内机组的入口连通，所述室内机组的出口通过第二管路与室外机组的入口连通，所述室外机组的出口通过第三管路与制冷剂泵节能模块的入口连通，所述制冷剂泵节能模块设于室外，适用于非舒适性应用场合的计算机房、通信机房和通信基站环境控制。

Description

一种双制冷循环节能空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调机组，特别是一种双制冷循环节能空调机组。

背景技术

上升的能源成本，以及绿色驱动，已经导致非常大的节能需求。数据中心或计算机房空调是耗能大户，现有数据中心或计算机房空调需要全年运行压缩制冷循环模式。目前，压缩制冷循环模式的空调是采用压缩机输送制冷剂气体，即当具有一定过冷度的高温高压制冷剂液体经过节流装置节流后，压力迅速绝热下降，一些闪蒸气体产生，降低了剩余液体的温度，混合后的低温低压液/气混合制冷剂进入蒸发器，低温低压液/气混合制冷剂在蒸发器里蒸发时从室内吸收热量并蒸发成低温低压气体，压缩机的作用就是把低温低压制冷剂蒸汽压缩成高压高温制冷剂气体，并送往冷凝器，在冷凝器里的高温高压制冷剂往室外排热并冷凝成高温高压液体，如此往复不断，形成连续的压缩制冷循环模式。在压缩制冷循环模式中，压缩机需要将制冷剂的压力升高3倍以上，功率消耗巨大。另外，当室外温度低于一定温度时，压缩制冷循环可靠性大大降低，甚至无法正常启动运行。

发明内容

本实用新型所要解决的问题就是提供一种双制冷循环节能空调机组，解决现有压缩制冷循环模式中功耗大，并且在极低的室外温度条件下运行困难的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双制冷循环节能空调机组，由室内机组、室外机组和制冷剂泵节能模块组成，所述制冷剂泵节能模块的出口通过第一管路与室内机组的入口连通，所述室内机组的出口通过第二管路与室外机组的入口连通，所述室外机组的出口通过第三管路与制冷剂泵节能模块的入口连通，所述制冷剂泵节能模块设于室外。

进一步的，所述制冷剂泵节能模块包括制冷剂泵和储液器，所述制冷剂泵的出口与第一管路连通，所述储液器中具有气相区和液相区，所述制冷剂泵的入口通过制冷剂管道和储液器的液相区连通，所述制冷剂管道上设有第一控制阀，所述第一管路与制冷剂管道之间设有制冷剂泵旁通管，所述制冷剂泵旁通管上设有使制冷剂从制冷剂管道流向第一管路的第一单向阀。

进一步的，所述制冷剂泵为逆向循环型屏蔽泵，所述逆向循环型屏蔽泵与储液器的气相区之间设有逆循环管连通。采用防气蚀、防泄漏的逆向循环型屏蔽泵，并通过逆循环管把用于轴承润滑、冷却和电机冷却的制冷剂液体排到储液器的气相区，维持了制冷剂泵的稳定运行，防止了气蚀，能够避免损坏制冷剂泵。

进一步的，所述第一管路上位于连接制冷剂泵处与连接制冷剂泵旁通管处之间的部分设有使制冷剂从制冷剂泵节能模块流向室内机组的第二单向阀。

进一步的，所述室内机组包括蒸发器和压缩机，所述蒸发器的入口与第一管路连通，所述蒸发器的出口通过第四管路与压缩机的入口连通，所述压缩机的出口与第二管路连通，所述第一管路的室内部分上设有膨胀阀以及与膨胀阀并联的膨胀阀旁通管，所述膨胀阀旁通管上设有第二控制阀，所述第四管路上设有第三控制阀，所述第四管路上位于蒸发器和第三控制阀之间部分与第二管路之间设有压缩机旁通管，所述压缩机旁通管上设有使制冷剂从第四管路流向第二管路的第三单向阀。

进一步的，所述第四管路上位于第三控制阀与压缩机之间的部分上还设有气液分离器。

进一步的，所述气液分离器上设有加热器。确保换季时启动压缩制冷没有液击现象，避免损坏压缩机。

进一步的，所述第一管路的室内部分上设有干燥过滤器，制冷剂先经过干燥过滤器再流到第一管路与膨胀阀旁通管的连接处。保证制冷剂的干燥度，同时防止制冷剂中存在杂质。

进一步的，所述第二管路上位于连接压缩机处与连接压缩机旁通管处设有使制冷剂从室内机组流向室外机组的第四单向阀。

进一步的，所述室外机组包括冷凝器，所述冷凝器的入口与第二管路连通，所述冷凝器的出口通过第三管路与储液器的气相区连通。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：能够在冬季和春秋二季室外环境温度较低的情况下，关掉或减少空调压缩机的运行，充分利用室外自然冷源，以泵制冷循环模式来运行数据中心或计算机房空调，就可以大大节省能源。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型一种实施例，一种双制冷循环节能空调机组，由室内机组A、室外机组B和制冷剂泵节能模块C组成，所述制冷剂泵节能模块的出口通过第一管路11与室内机组的入口连通，所述室内机组的出口通过第二管路12与室外机组的入口连通，所述室外机组的出口通过第三管路13与制冷剂泵节能模块的入口连通，所述制冷剂泵节能模块设于室外。

所述制冷剂泵节能模块包括制冷剂泵C1和储液器C2，所述制冷剂泵的出口与第一管路连通，所述储液器中具有气相区C21和液相区C22，所述制冷剂泵的入口通过制冷剂管道C11和储液器的液相区连通，所述制冷剂管道上设有第一控制阀C12。所述第一管路与制冷剂管道之间设有制冷剂泵旁通管C13，所述制冷剂泵旁通管上设有使制冷剂从制冷剂管道流向第一管路的第一单向阀C14。优选的，所述制冷剂泵为逆向循环型屏蔽泵，所述逆向循环型屏蔽泵与储液器的气相区之间设有逆循环管C15连通。逆向循环型屏蔽泵是全封闭式，不用担心制冷剂泄漏。

所述室内机组包括蒸发器A1和压缩机A2，所述蒸发器的入口与第一管路连通，所述蒸发器的出口通过第四管路14与压缩机的入口连通，所述压缩机的出口与第二管路连通，所述第一管路的室内部分上设有膨胀阀A3以及与膨胀阀并联的膨胀阀旁通管A31，所述膨胀阀旁通管上设有第二控制阀A32，所述第四管路上设有第三控制阀A11。所述第四管路上位于蒸发器和第三控制阀之间部分与第二管路之间设有压缩机旁通管A21，所述压缩机旁通管上设有使制冷剂从第四管路流向第二管路的第三单向阀A22。所述第四管路上位于第三控制阀与压缩机之间的部分上还设有气液分离器A4。所述气液分离器上设有加热器A41。

所述室外机组包括冷凝器B1，所述冷凝器的入口与第二管路连通，所述冷凝器的出口通过第三管路与储液器的气相区连通。

上述实施例中，所述第一管路上位于连接制冷剂泵处与连接制冷剂泵旁通管处之间的部分设有使制冷剂从制冷剂泵节能模块流向室内机组的第二单向阀C16。所述第一管路的室内部分上设有干燥过滤器A5，制冷剂先经过干燥过滤器再流到第一管路与膨胀阀旁通管的连接处。所述第二管路上位于连接压缩机处与连接压缩机旁通管处设有使制冷剂从室内机组流向室外机组的第四单向阀A23。

在本实用新型中，压缩机用于将低温低压制冷剂蒸汽压缩成高压高温制冷剂气体。制冷剂泵是用于克服制冷剂管道的阻力，实现制冷剂的流动，并且可以在高运行压力下稳定工作而不产生泄漏，该泵采用防气蚀、防泄漏的逆向循环型屏蔽泵。冷凝器用于气态制冷剂排热并冷凝成液体。蒸发器用于液态制冷剂吸热蒸发成液体。膨胀阀11用于压缩制冷循环模式时的制冷剂流量控制。储液器用于储存一定量的制冷剂，保证制冷剂泵入口为液体，以防止出现气蚀和气塞现象。另外，所述第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀优选采用电磁阀，膨胀阀优选电子膨胀阀，加热器为电加热器，控制方便，便于空调机组自动运行。第一单向阀用于防止制冷剂泵运行时制冷剂从制冷剂泵出口的液体倒流回制冷剂泵入口。第三单向阀用于防止压缩机运行时从压缩机出口排出的高温高压制冷剂蒸汽通过压缩机旁通管返回压缩机入口损坏压缩机。

本实用新型在泵制冷循环模式时，制冷剂泵运行，第一控制阀开启，第三控制阀关闭，与第四单向阀共同作用，把压缩机与制冷剂泵隔离开，以防止制冷剂倒进压缩机；在压缩制冷循环模式时，压缩机运行，第三控制阀在开启，第一控制阀关闭，与第二单向阀共同把制冷剂泵与压缩机隔离开，防止压缩机运行时的高温高压制冷剂液体作用在制冷剂泵上损坏制冷剂泵。

本实用新型的具体工作原理如下。

压缩制冷循环模式如下：

当室外温度高于5℃时，采用压缩制冷循环模式。工作时，首先关闭第二控制阀、第一控制阀和制冷剂泵，打开第三控制阀，开启压缩机。压缩机把低温低压制冷剂蒸汽压缩成高压高温制冷剂气体，并送往冷凝器，在冷凝器里的高温高压制冷剂往室外排热并冷凝成高温高压液体，并储存在储液器里，再经由第一单向阀、制冷剂泵旁通管、干燥过滤器进入膨胀阀，压力迅速下降，一些闪蒸气体产生，降低了剩余液体的温度，混合后的低温低压液气混合制冷剂进入蒸发器，在蒸发器里蒸发时从室内吸收热量并蒸发成低温低压气体，通过第三控制阀进入气液分离器进行气液分离后进入压缩机，如此往复不断，形成连续的压缩制冷循环模式。

注意，在换季时，首次从泵制冷循环模式向压缩制冷循环模式转换前要开启气液分离器上的加热器几分钟，以确保进入压缩机吸气口的制冷剂是100%的气态。

泵制冷循环模式如下：

当室外温度低于5℃时，采用泵制冷循环模式。工作时，首先关闭第三控制阀和压缩机，打开第二控制阀和第一控制阀，开启制冷剂泵。制冷剂泵的作用是克服制冷剂管道的阻力，实现制冷剂的流动。整个过程是用制冷剂泵提升低温低压制冷剂过冷液体的压力，升高压力的低温液态制冷剂经由第二单向阀、干燥过滤器、第二控制阀进入到蒸发器中蒸发换热后，利用热虹吸管的原理，使制冷剂蒸汽经由第三单向阀、压缩机旁通管自然流动到冷的冷凝器中，被冷凝成低温低压过冷液体，经由储液器、第一控制阀再进入制冷剂泵的入口，如此往复不断，形成连续的泵制冷循环模式。

本实用新型把压缩制冷循环模式与泵制冷循环模式复合在一起，既可用于新机组，也可对已经运行的老机组进行节能改造；并利用热虹吸管的原理，使用制冷剂泵把制冷剂液体抽到蒸发器中吸热蒸发成气体，再使蒸发器流出的制冷剂蒸汽自然流动到冷的冷凝器中排热冷凝成液体。本实用新型的节能空调机组适用于非舒适性应用场合的计算机房、通信机房和通信基站环境控制。

Claims (10)

1.一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：由室内机组（A）、室外机组（B）和制冷剂泵节能模块（C）组成，所述制冷剂泵节能模块的出口通过第一管路（11）与室内机组的入口连通，所述室内机组的出口通过第二管路（12）与室外机组的入口连通，所述室外机组的出口通过第三管路（13）与制冷剂泵节能模块的入口连通，所述制冷剂泵节能模块设于室外。

2.根据权利要求1所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述制冷剂泵节能模块包括制冷剂泵（C1）和储液器（C2），所述制冷剂泵的出口与第一管路连通，所述储液器中具有气相区（C21）和液相区（C22），所述制冷剂泵的入口通过制冷剂管道（C11）和储液器的液相区连通，所述制冷剂管道上设有第一控制阀（C12），所述第一管路与制冷剂管道之间设有制冷剂泵旁通管（C13），所述制冷剂泵旁通管上设有使制冷剂从制冷剂管道流向第一管路的第一单向阀（C14）。

3.根据权利要求2所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述制冷剂泵为逆向循环型屏蔽泵，所述逆向循环型屏蔽泵与储液器的气相区之间设有逆循环管（C15）连通。

4.根据权利要求2所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述第一管路上位于连接制冷剂泵处与连接制冷剂泵旁通管处之间的部分设有使制冷剂从制冷剂泵节能模块流向室内机组的第二单向阀（C16）。

5.根据权利要求1或2所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述室内机组包括蒸发器（A1）和压缩机（A2），所述蒸发器的入口与第一管路连通，所述蒸发器的出口通过第四管路（14）与压缩机的入口连通，所述压缩机的出口与第二管路连通，所述第一管路的室内部分上设有膨胀阀（A3）以及与膨胀阀并联的膨胀阀旁通管（A31），所述膨胀阀旁通管上设有第二控制阀（A32），所述第四管路上设有第三控制阀（A11），所述第四管路上位于蒸发器和第三控制阀之间部分与第二管路之间设有压缩机旁通管（A21），所述压缩机旁通管上设有使制冷剂从第四管路流向第二管路的第三单向阀（A22）。

6.根据权利要求5所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述第四管路上位于第三控制阀与压缩机之间的部分上还设有气液分离器（A4）。

7.根据权利要求6所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述气液分离器上设有加热器（A41）。

8.根据权利要求5所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述第一管路的室内部分上设有干燥过滤器（A5），制冷剂先经过干燥过滤器再流到第一管路与膨胀阀旁通管的连接处。

9.根据权利要求5所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述第二管路上位于连接压缩机处与连接压缩机旁通管处设有使制冷剂从室内机组流向室外机组的第四单向阀（A23）。

10.根据权利要求5所述的一种双制冷循环节能空调机组，其特征在于：所述室外机组包括冷凝器（B1），所述冷凝器的入口与第二管路连通，所述冷凝器的出口通过第三管路与储液器的气相区连通。

Images