一种空调热泵系统的运行方法与流程

专利2026-06-13  0


本发明涉及一种空调热泵系统的运行方法,尤其是一种通过与水和空气进行热量交换并作为冷热源制冷制热的空调热泵系统的运行方法,属暖通节能。


背景技术:

1、目前的家用空调普遍采用风冷式翅片换热冷凝器,能效比较低,制造成本较高;目前的小型商用空调大多采用风冷式,能效比较低,制造成本较高;目前的小型水冷式商用空调常用于冬季无需制热采暖地区,虽能效比较高,但一般为分体单冷型,外机常位于室外高空处,安装维护维修不便,且无法用于制取热水,应用场景有限;目前的家用商用冷暖空调常采用风冷模块式,夏季制冷和冬季制热能效比较低,能耗和运行成本较高;目前的蒸发冷凝式空调虽制冷系数较高,但制热能效比较低,翅片换热器在雾化水喷淋下易结垢和腐蚀损坏,使用寿命大大降低;目前的双冷源冷暖空调虽制冷系数较高,但制热能效比较低,冷却塔分体设置占地面积较大,安装使用不便;目前的多源冷暖空调虽一体化设置,能效比较高,但翅片换热器需做防腐处理,制造工艺复杂,成本较高,对喷淋水质要求较高,运行维护不便。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种制造成本较低、综合能效较高、占地面积较小、制造安装维护维修方便、适用区域广泛的空调热泵系统及其运行方法。

2、本发明公开了一种空调热泵系统的空气源制冷制热水方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

3、上述空调热泵系统的空气源制冷方法步骤为:向集水槽内注入适量的自来水,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、b接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、b接口被压缩进入水源换热器冷凝放热,然后经节流装置节流后进入蒸发器蒸发吸热,再经四通阀的d、c接口进入压缩机;集水槽内的冷却水通过循环泵抽吸进入水源换热器与被压缩的高温冷媒换热升温后输送至冷却填料的布水装置分散流回集水槽,在冷却填料的表面与风机抽吸进入的空气换热冷却;上述过程循环进行实现系统水源制冷运行;

4、上述空调热泵系统的空气源制热水方法步骤为:向集水槽内注入适量的自来水,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩进入蒸发器冷凝放热制热,然后经节流装置节流后进入水源换热器蒸发吸热,再经四通阀的b、c接口进入压缩机;集水槽内的热媒水通过循环泵抽吸进入水源换热器与低温冷媒换热降温后输送至冷却填料的布水装置分散流回集水槽,在冷却填料的表面与风机抽吸进入的空气换热升温;上述过程循环进行实现系统水源制热水运行。

5、本发明还公开了一种空调热泵系统的空气源载冷制热方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的载冷剂相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

6、上述空调热泵系统的空气源载冷制热方法步骤为:向集水槽内注入适量的载冷剂,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩进入蒸发器冷凝放热制热,然后经节流装置节流后进入水源换热器蒸发吸热,再经四通阀的b、c接口进入压缩机;集水槽内的载冷剂通过循环泵抽吸进入水源换热器与低温冷媒换热降温后输送至冷却填料的布水装置分散流回集水槽,在冷却填料的表面与风机抽吸进入的空气换热升温;上述过程循环进行实现系统空气源载冷制热运行。

7、本发明还公开了一种空调热泵系统的双冷源制冷方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

8、上述空调热泵系统的双冷源制冷方法步骤为:向集水槽内注入适量的自来水,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、b接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、b接口被压缩依次进入翅片换热器和水源换热器冷凝放热,然后经节流装置节流后进入蒸发器蒸发吸热,再经四通阀的d、c接口进入压缩机;集水槽内的冷却水通过循环泵抽吸进入水源换热器与被压缩的高温冷媒换热升温后输送至冷却填料的布水装置分散流回集水槽;风机抽吸进入的空气依次与上风侧的翅片换热器和下风侧冷却填料表面的高温冷却水进行热量和热质交换;上述过程循环进行实现系统双冷源制冷运行。

9、本发明还公开了一种空调热泵系统的空气源制热方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

10、上述空调热泵系统的空气源制热方法步骤为:排空集水槽和水源换热器内的水或载冷剂,启动风机,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩进入蒸发器冷凝放热,然后进入节流装置节流后经水源换热器的冷媒通道进入翅片换热器蒸发吸热,再经四通阀的b、c接口进入压缩机;风机抽吸进入的空气与翅片换热器内的低温冷媒进行热量交换;上述过程循环进行实现系统空气源制热运行。

11、本发明还公开了一种空调热泵系统的双热源载冷制热方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的载冷剂相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

12、上述空调热泵系统的双热源载冷制热方法步骤为:向集水槽内注入适量的载冷剂,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩进入蒸发器冷凝放热,然后经节流装置节流后依次进入水源换热器和翅片换热器蒸发吸热,再经四通阀的b、c接口进入压缩机;风机抽吸进入的空气与上风侧的翅片换热器进行热量交换;集水槽内的载冷剂通过循环泵抽吸进入水源换热器与低温冷媒换热降温后输送至冷却填料的布水装置分散流回集水槽,在冷却填料的表面与风机抽吸进入的空气换热升温;上述过程循环进行实现系统双热源载冷制热运行。

13、本发明还公开了一种空调热泵系统的双热源制热方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机、集水槽、第一切换阀和第二切换阀;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述第一切换阀的进口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述第一切换阀的出口通过管道与第二切换阀的出口及循环泵的进水口相连;所述第二切换阀的进口通过管道与外部水源相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

14、上述空调热泵系统的双热源制热方法步骤为:排空集水槽内的水或载冷剂,关闭第一切换阀,开启第二切换阀接通外部低温热源水,启动风机、循环泵,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩蒸发器冷凝放热,然后经节流装置节流后依次进入水源换热器和翅片换热器蒸发吸热,再经四通阀的b、c接口进入压缩机;低温热源水直接排出不进入冷却填料的布水装置;风机抽吸进入的空气与上风侧的翅片换热器进行热量交换;上述过程循环进行实现系统双热源制热运行。

15、本发明还公开了一种空调热泵系统的低温水源制热方法,所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机、集水槽、第一切换阀和第二切换阀;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述第一切换阀的进口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述第一切换阀的出口通过管道与第二切换阀的出口及循环泵的进水口相连;所述第二切换阀的进口通过管道与外部水源相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

16、上述空调热泵系统的低温水源制热方法步骤为:排空集水槽内的水或载冷剂,关闭第一切换阀,开启第二切换阀接通外部低温热源水,启动循环泵,接通四通阀的a、d接口,启动压缩机,冷媒经四通阀的a、d接口被压缩进入蒸发器冷凝放热,然后经节流装置节流后进入水源换热器蒸发吸热,再经翅片换热器的冷媒通道和四通阀的b、c接口进入压缩机;低温热源水直接排出不进入冷却填料的布水装置;上述过程循环进行实现系统低温水源制热运行。

17、本发明的有益效果在于:(1)相对于目前的家用空调,本发明的空调热泵系统能效比较高,制造成本较低;(2)相对于目前的小型风冷商用空调,本发明的空调热泵系统能效比较高,制造成本较低,功能和应用场景较多;(3)相对于目前的小型水冷商用空调,本发明的空调热泵系统一体化设置,安装维护维修方便,功能和应用场景较多;(4)相对于目前的风冷模块式家用商用冷暖空调,本发明的空调热泵系统夏季制冷和冬季制热能效比较高,能耗和运行成本较低;(5)相对于目前的蒸发冷凝式空调,本发明的空调热泵系统制冷制热能效较高,使用寿命长;(6)相对于目前的双冷源冷暖空调,本发明的空调热泵系统制热能效比较高,一体化设置占地面积较小,安装使用方便;(7)相对于目前的多源冷暖空调,本发明的空调热泵系统翅片换热器无需防腐,制造工艺简单,成本较低,对水质要求较低,运行维护方便。


技术特征:

1.一种空调热泵系统的空气源制冷制热水方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

2.一种空调热泵系统的空气源载冷制热方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的载冷剂相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

3.一种空调热泵系统的双冷源制冷方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

4.一种空调热泵系统的空气源制热方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

5.一种空调热泵系统的双热源载冷制热方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机和集水槽;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述循环泵的进水口通过管道与集水槽内的载冷剂相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

6.一种空调热泵系统的双热源制热方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机、集水槽、第一切换阀和第二切换阀;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述第一切换阀的进口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述第一切换阀的出口通过管道与第二切换阀的出口及循环泵的进水口相连;所述第二切换阀的进口通过管道与外部水源相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;

7.一种空调热泵系统的低温水源制热方法,其特征在于:所述空调热泵系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机、集水槽、第一切换阀和第二切换阀;所述压缩机排气口通过管道与四通阀的a接口相连;所述四通阀的b接口通过管道与翅片换热器的进口相连;所述翅片换热器设置于冷却填料的上风侧;所述翅片换热器的出口通过管道与水源换热器的进口相连;所述水源换热器的出口通过管道与节流装置的进口相连;所述节流装置的出口通过管道与蒸发器的进口相连;所述蒸发器的出口通过管道与四通阀的d接口相连;所述四通阀的c接口通过管道与压缩机的进气口相连;所述第一切换阀的进口通过管道与集水槽内的冷却水相连;所述第一切换阀的出口通过管道与第二切换阀的出口及循环泵的进水口相连;所述第二切换阀的进口通过管道与外部水源相连;所述循环泵的出水口通过管道与水源换热器的进水口相连;所述水源换热器的出水口通过管道与冷却填料上部的布水装置相连;所述冷却填料设置于集水槽的上方;所述风机设置于冷却填料的上方或侧面;


技术总结
本发明涉及一种空调热泵系统的运行方法,所述空调系统包括压缩机、四通阀、翅片换热器、水源换热器、节流装置、蒸发器、循环泵、冷却填料、风机、集水槽、第一切换阀和第二切换阀;所述运行方法包括空气源制冷制热水方法、双冷源制冷方法、空气源制热方法、双热源制热方法和低温水源制热方法。本发明通过空气源、水源或双源结合实现制冷、制热和制热水,提高空调热泵系统的性价比和综合能效比,节约能源和运行成本,减少碳排放。

技术研发人员:李明
受保护的技术使用者:李明
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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