CN203443198U - 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 - Google Patents
一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203443198U CN203443198U CN201320394989.XU CN201320394989U CN203443198U CN 203443198 U CN203443198 U CN 203443198U CN 201320394989 U CN201320394989 U CN 201320394989U CN 203443198 U CN203443198 U CN 203443198U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- starting protection
- heat pump
- expansion
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，即在直接膨胀式地源热泵原管路系统上增加一个启动保护罐管路系统，启动保护罐的一端通过管道连接埋地换热器的入口，另一端与压缩机的吸气口连接，即形成了一组与直接膨胀式地源热泵原管路系统中的膨胀阀、埋地换热器并联的启动保护罐管路系统；压力传感器根据直接膨胀式地源热泵压缩机吸气口压力的变化，与控制器相配合，在启动保护罐管路系统和与之并联的膨胀阀、埋地换热器管路系统之间进行切换，从而实现机组的正常高效工作。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置。
【背景技术】
作为一种高效利用浅层地表土壤中低品味热能的先进技术，直接膨胀式地源热泵是将制冷剂直接通入铜质的埋地换热器，实现制冷剂和土壤的直接热交换。在冬季供暖时，埋地换热器作为热泵机组的蒸发器吸收来自土壤的热量；在夏季空调时，埋地换热器作为热泵机组的冷凝器向土壤排放热量。
与传统的地源热泵相比，直接膨胀式地源热泵采用地下埋地换热器管路系统中直接充注制冷剂与土壤换热，减少了中间换热环节，系统效率更高。该系统具有土壤换热的效率高，地下换热器埋管数量减少，相应的地下施工量少，具有不存在结冻，也不需要添加防冻剂的特点。
但直接膨胀式地源热泵系统在制冷工况运行时，埋地换热器管路系统的功能为冷凝器，将高温高压的制冷剂气体冷凝为高压的制冷剂液体。由于埋地换热器结构的限制，冷凝后的制冷剂液体累积在埋地换热器管路内。这样势必形成热泵建筑系统内高低压侧的压差增大，同时造成能够正常循环的制冷剂质量流量减小，致使压缩机吸气口的压力过低。因压缩机低压保护而形成停机故障，影响造成热泵系统无法正常工作。有上分析可知，在启动初的一段时间内直接膨胀式地源热泵系统在制冷工况启动问题的原因主要是：1）正常循环的制冷剂质量流量减小；2）压缩机吸气口的压力过低。
直接膨胀式地源热泵系统在制热工况运行时，埋地换热器管路作用为蒸发器，不存在启动问题。
目前解决直接膨胀式地源热泵系统在制冷工况下的启动方法：1）在系统中加装较大的储液器且充注较多的制冷剂；2）采用较浅埋深的埋地换热器，利用压缩机的作用。但从实际运行中看，通用的措施要么作用不明显，要么操作性不强，以致影响直接膨胀式地源热泵系统推广运行。
【发明内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，能够根据压缩机吸气口压力的变化，在启动保护罐管路系统和与之并联的原管路系统之间进行切换，解决了直接膨胀式地源热泵系统夏季制冷工况启动的问题，实现了正常高效工作。
本实用新型是这样实现上述技术问题的：
一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，所述直接膨胀式地源热泵启动保护装置包括一压缩机、一四通换向阀、一埋地换热器、一膨胀阀、一空调用地上换热器以及一启动保护罐管路系统，所述压缩机与四通换向阀相连，所述埋地换热器、膨胀阀、空调用地上换热器以及四通换向阀依次连接，所述埋地换热器还通过一第一阀门与四通换向阀相连；所述启动保护罐管路系统包括一启动保护罐、一压力传感器、一控制器、一第二阀门、一第三阀门、一第四阀门以及一第五阀门，所述启动保护罐通过第二阀门连接至第一阀门与四通换向阀相连的管道上，所述启动保护罐通过第三阀门与压缩机相连，所述四通换向阀通过第四阀门连接至第三阀门与压缩机相连的管道上，所述启动保护罐通过第五阀门连接至四通换向阀与第四阀门相连的管道上；所述压力传感器分别与控制器以及压缩机的吸气口相连；所述控制器分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门相连。
进一步地，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门为电磁阀或截止阀。
进一步地，所述启动保护罐内部装有低压制冷剂气体。
本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型的启动保护装置运行方法可靠，能够保障系统正常高效工作；
2、操作简单，根据压缩机吸气口压力大小改变，通过联动调节阀门的开关实现切换相应的管路系统；
3、安装施工简单，安装调试后运行成本低；
4、本实用新型的直接膨胀式地源热泵启动保护装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型直接膨胀式地源热泵启动保护装置结构示意图。
图2为本实用新型实施例的启动保护装置运行方法流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1和图2所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。
重点参阅图1，本实用新型涉及一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，所述直接膨胀式地源热泵启动保护装置包括一压缩机1、一四通换向阀2、一埋地换热器3、一膨胀阀4、一空调用地上换热器5以及一启动保护罐管路系统，所述压缩机1与四通换向阀2相连，所述埋地换热器3、膨胀阀4、空调用地上换热器5以及四通换向阀2依次连接，所述埋地换热器3还通过一第一阀门6与四通换向阀2相连；所述启动保护罐管路系统包括一启动保护罐7、一压力传感器8、一控制器9、一第二阀门10、一第三阀门11、一第四阀门12以及一第五阀门13，所述启动保护罐7通过第二阀门10连接至第一阀门6与四通换向阀2相连的管道上，所述启动保护罐7通过第三阀门11与压缩机1相连，所述四通换向阀2通过第四阀门12连接至第三阀门11与压缩机1相连的管道上，所述启动保护罐7通过第五阀门13连接至四通换向阀2与第四阀门12相连的管道上；所述压力传感器8分别与控制器9以及压缩机1的吸气口相连；所述控制器9分别与第一阀门6、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12以及第五阀门13相连。
第一阀门6、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12以及第五阀门13为电磁阀或截止阀。
所述启动保护罐7内部装有低压制冷剂气体。
以下结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：
重点参阅图1和图2，以制冷量5kW，制热量4.5kW的直接膨胀式地源热泵为具体实例。制冷剂采用R12，埋地换热器采用4根单U铜管，管径为12.7×1mm，埋深为25米。经计算压缩机选用谷轮ZB系列冷冻涡旋压缩机ZB21KQEP。
启动保护控制方法的具体操作步骤如下：
步骤S1：在蒸发温度为2℃，冷凝温度为42℃，吸气温度为10℃
过冷度为2℃的制冷工况下，预先设定压力保护值Pw1为2.50bar，Pw2为3.50bar。
步骤S2：开机运行进入制冷工况；
步骤S3：进入正常运行状态，压力传感器8开始连续监测压缩机1吸气口压力P；将连续监测压缩机1吸气口压力P不断地与预先设定的Pw1，Pw2进行比较；
步骤S4：若P＜Pw1（2.50bar），第一阀门6、第四阀门12以及第五阀门13关闭，同时第二阀门10、第三阀门11打开，选择启动保护罐管路系统与压缩机1、四通换向阀2相匹配工作；
步骤S5：若Pw1（2.50bar）＜P＜Pw2（3.50bar），第一阀门6、第四阀门12以及第五阀门13开度增加，同时第二阀门10、第三阀门11开度减小。压缩机1高温高压的排气经过四通换向阀2后，一部分经过埋地换热器3、膨胀阀4后，进入空调用地上换热器5，与空调冷冻水换热后，变为低温低压的气体，经过四通换向阀2、第四阀门12后，被压缩机1吸入压缩重复循环；另一部分的高温高压的排气，经第二阀门10进入启动保护罐7，与启动保护罐内的低压制冷剂气体混合气化后，再被压缩机1吸入压缩，重复循环。
步骤S6：若P＞Pw2（3.50bar），第一阀门6、第四阀门12以及第五阀门13完全开启，与此同时第二阀门10、第三阀门11关闭，压缩机1高温高压的排气经过四通换向阀2后，经过埋地换热器3，进入膨胀阀4节流，再进入空调用地上换热器5，进行直接膨胀式地源热泵机组的夏季制冷工况的正常循环。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，其特征在于：所述直接膨胀式地源热泵启动保护装置包括一压缩机、一四通换向阀、一埋地换热器、一膨胀阀、一空调用地上换热器以及一启动保护罐管路系统，所述压缩机与四通换向阀相连，所述埋地换热器、膨胀阀、空调用地上换热器以及四通换向阀依次连接，所述埋地换热器还通过一第一阀门与四通换向阀相连；所述启动保护罐管路系统包括一启动保护罐、一压力传感器、一控制器、一第二阀门、一第三阀门、一第四阀门以及一第五阀门，所述启动保护罐通过第二阀门连接至第一阀门与四通换向阀相连的管道上，所述启动保护罐通过第三阀门与压缩机相连，所述四通换向阀通过第四阀门连接至第三阀门与压缩机相连的管道上，所述启动保护罐通过第五阀门连接至四通换向阀与第四阀门相连的管道上；所述压力传感器分别与控制器以及压缩机的吸气口相连；所述控制器分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门相连。
2.根据权利要求1所述的一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门为电磁阀或截止阀。
3.根据权利要求2所述的一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，其特征在于：所述启动保护罐内部装有低压制冷剂气体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门以及第五阀门的联动为电动或液压传动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320394989.XU CN203443198U (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320394989.XU CN203443198U (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203443198U true CN203443198U (zh) | 2014-02-19 |
Family
ID=50094246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320394989.XU Expired - Lifetime CN203443198U (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203443198U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363747A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-23 | 福建工程学院 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置及其保护方法 |
-
2013
- 2013-07-04 CN CN201320394989.XU patent/CN203443198U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363747A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-23 | 福建工程学院 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置及其保护方法 |
| CN103363747B (zh) * | 2013-07-04 | 2015-04-15 | 福建工程学院 | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置及其保护方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203657051U (zh) | 一种直凝式空气源热泵地暖系统 | |
| CN201837000U (zh) | 一种土壤源复合型冷暖空调系统 | |
| CN103890503A (zh) | 热泵热水器中的制冷剂充注量管理 | |
| CN201764750U (zh) | 回收中央空调机组冷凝热的水源热泵冷热水节能装置 | |
| CN102654324A (zh) | 一种带有热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统 | |
| CN105387547A (zh) | 一种多源热管节能系统及基于多源热管的制冷方法 | |
| CN101008535A (zh) | 空气源热泵低温制热旁通系统 | |
| CN201697394U (zh) | 一种带热水机的热回收型多联热泵空调器 | |
| CN101776308A (zh) | 一种节能空调装置 | |
| CN101949585A (zh) | 一种双热源喷气增焓热泵热水器 | |
| CN104748453A (zh) | 一种纯电动汽车热泵空调系统及纯电动汽车 | |
| CN201926117U (zh) | 热泵热水器相变储热装置 | |
| CN105387546A (zh) | 一种一体化双源冷冻站及制冷方法 | |
| CN202648031U (zh) | 双热源喷气增焓热泵空调 | |
| CN203443198U (zh) | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置 | |
| CN201438057U (zh) | 热气旁通的空调器 | |
| CN105352234B (zh) | 一种自适应相变冷凝空调系统及其实现方法 | |
| CN103604248A (zh) | 一种三用型地源吸收式热泵系统及运行方法 | |
| CN204084970U (zh) | 一种移动型矿用制冷除湿空调机组 | |
| CN102338521A (zh) | 一种风冷热泵空调过冷防液击装置 | |
| CN103363747B (zh) | 一种直接膨胀式地源热泵启动保护装置及其保护方法 | |
| CN201926065U (zh) | 高效水冷多联机组 | |
| CN202648270U (zh) | 一种具有防结冰功能的低温热泵空调换热系统 | |
| CN203501528U (zh) | 一种直接膨胀式土壤源热泵空调冷热水机组 | |
| CN201740313U (zh) | 多功能水源热泵 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140219 Effective date of abandoning: 20150415 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140219 Effective date of abandoning: 20150415 |
|
| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |