一种变工况适应性强的空气处理制冷系统

技术领域

本发明涉及民用、工业及农业技术领域，具体为一种变工况适应性强的空气处理制冷系统。

背景技术

目前，采用制冷剂(冷媒)直接蒸发冷却或直接冷凝加热处理空气的制冷系统对空气处理的功能不够完备，变工况适应能力不强。例如，一般设备系统只能对空气进行除湿降温或者只能加热处理，在全年运行工况变化的条件下，很难实现对空气处理的各种要求；

而现有的空气处理制冷系统，仍存在较为明显的问题：1、现有多数空气处理制冷系统无法实现对空气先进行降温除湿，然后对空气再热，以保持要求的送风温湿度，这种情况下，能采用部分制冷过程制冷剂的冷凝热来再热空气，以实现冷凝热利用带来的节能这一功能；或者即使具有这一功能的系统，也存在冷凝压力不稳定、再热量调节性差而难以实现送风温度精确控制等问题；2、现有多数空气处理制冷系统采用的制冷压缩机的变工况负荷调节能力差，能耗较高，这些是制冷系统节能措施不完备的表现。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种变工况适应性强的空气处理制冷系统，解决了1、现有多数空气处理制冷系统无法实现对空气先进行降温除湿，然后对空气再热，以保持要求的送风温湿度，这种情况下，能采用部分制冷过程制冷剂的冷凝热来再热空气，以实现冷凝热利用带来的节能这一功能；或者即使具有这一功能的系统，也存在冷凝压力不稳定、再热量调节性差而难以实现送风温度精确控制等问题；2、现有多数空气处理制冷系统采用的制冷压缩机的变工况负荷调节能力差，能耗较高，这些是制冷系统节能措施不完备的表现的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种变工况适应性强的空气处理制冷系统，包括表面式换热器、控制系统和风机调速器，所述表面式换热器的一侧设置有表面式加热器，所述表面式换热器的输出端设置有电子膨胀阀A，所述电子膨胀阀A的另一端设置有回热器，所述回热器的一端设置有干燥过滤器，所述干燥过滤器的一端设置有高压储液器，所述高压储液器的一端设置有电子膨胀阀B，所述电子膨胀阀B远离高压储液器的一端设置有室外热交换器，所述高压储液器远离电子膨胀阀B的一端与表面式加热器相互连通，所述室外热交换器的一端设置有背压阀，所述背压阀与表面式加热器相互连通，所述室外热交换器远离背压阀的一端设置有四通换向阀，所述四通换向阀的一端与回热器相互连通，所述四通换向阀远离室外热交换器的一端设置有油分离器，所述油分离器远离四通换向阀的一端连通有两组变频压缩机，所述油分离器和变频压缩机连通的管道上分别设置有高压开关和温压一体传感器B；

所述变频压缩机的一端设置有气液分离器，所述气液分离器与变频压缩机相互连通的中间位置处设置有温压一体传感器A，所述气液分离器远离变频压缩机的一端与回热器相互连通，所述油分离器远离变频压缩机的一端设置有毛细管，且毛细管与变频压缩机和气液分离器相互连通，所述风机调速器位于室外热交换器的一侧，所述风机调速器的一端设置有变速风扇。

优选的，所述干燥过滤器和回热器相互连接的中间位置处设置有视液镜，且视液镜与回热器和干燥过滤器相互连通。

优选的，所述表面式换热器和表面式加热器的输入输出端皆设置有截止阀。

优选的，所述表面式换热器和表面式加热器的两侧皆设置有干球温度传感器和湿球温度传感器。

优选的，所述回热器采用R、R、Ra、Ra、R等制冷剂。

优选的，所述变频压缩机和油分离器连接管道的中间位置处皆设置有止逆阀。

优选的，所述表面式换热器输出端的管道上均匀设置有两组过滤器。

优选的，所述四通换向阀均匀设置有四组连接孔，且四组连接孔分别与表面式换热器、油分离器、回热器和室外热交换器相互连通。

(三)有益效果

本发明提供了一种变工况适应性强的空气处理制冷系统。具备以下有益效果：

该变工况适应性强的空气处理制冷系统；

1、通过电动冷媒调节阀、室外热交换器、毛细管、回热器、气液分离器和温压一体传感器A的相互配合，可以对空气先进行降温除湿，然后对空气再热，以保持要求的送风温湿度，这种情况下，能采用部分制冷过程制冷剂的冷凝热来再热空气，以实现冷凝热利用带来的节能；

2、通过变频压缩机、风机调速器、变速风扇和控制系统的相互配合，可以提高系统的性能系数实现进一步的节能，制冷剂可以采用回热循环，并且制冷压缩机也具有很强的变工况负荷调节能力，以降低能耗。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

图中：1、表面式换热器；2、表面式加热器；3、电动冷媒调节阀；4、电子膨胀阀A；5、气液分离器；6、温压一体传感器A；7、毛细管；8、变频压缩机；9、高压开关；10、温压一体传感器B；11、油分离器；12、四通换向阀； 13、控制系统；14、风机调速器；15、变速风扇；16、室外热交换器；17、背压阀；18、电子膨胀阀B；19、温压一体传感器C；20、高压储液器；21、干燥过滤器；22、视液镜；23、回热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种变工况适应性强的空气处理制冷系统，包括表面式换热器1、控制系统13和风机调速器14，表面式换热器1的一侧设置有表面式加热器2，表面式换热器1的输出端设置有电子膨胀阀A4，电子膨胀阀A4的另一端设置有回热器23，回热器23的一端设置有干燥过滤器21，干燥过滤器21的一端设置有高压储液器20，高压储液器20的一端设置有电子膨胀阀B18，电子膨胀阀B18远离高压储液器20的一端设置有室外热交换器16，高压储液器20远离电子膨胀阀B18的一端与表面式加热器2相互连通，室外热交换器16的一端设置有背压阀17，背压阀17与表面式加热器2 相互连通，室外热交换器16远离背压阀17的一端设置有四通换向阀12，四通换向阀12的一端与回热器23相互连通，四通换向阀12远离室外热交换器16 的一端设置有油分离器11，油分离器11远离四通换向阀12的一端连通有两组变频压缩机8，油分离器11和变频压缩机8连通的管道上分别设置有高压开关 9和温压一体传感器B10；

变频压缩机8的一端设置有气液分离器5，气液分离器5与变频压缩机8相互连通的中间位置处设置有温压一体传感器A6，气液分离器5远离变频压缩机 8的一端与回热器23相互连通，油分离器11远离变频压缩机8的一端设置有毛细管7，且毛细管7与变频压缩机8和气液分离器5相互连通，风机调速器14 位于室外热交换器16的一侧，风机调速器14的一端设置有变速风扇15，控制系统13通过电信号分别与电动冷媒调节阀3、电子膨胀阀A4、温压一体传感器 A6、变频压缩机8、高压开关9、温压一体传感器B10、四通换向阀12、风机调速器14、变速风扇15、电子膨胀阀B18和温压一体传感器C19电性连接。

进一步的，干燥过滤器21和回热器23相互连接的中间位置处设置有视液镜22，且视液镜22与回热器23和干燥过滤器21相互连通。

进一步的，表面式换热器1和表面式加热器2的输入输出端皆设置有截止阀。

进一步的，表面式换热器1和表面式加热器2的两侧皆设置有干球温度传感器和湿球温度传感器。

进一步的，回热器23采用R502、R290、R600a、R134a、R22等制冷剂。

进一步的，变频压缩机8和油分离器11连接管道的中间位置处皆设置有止逆阀。

进一步的，表面式换热器1输出端的管道上均匀设置有两组过滤器。

进一步的，四通换向阀12均匀设置有四组连接孔，且四组连接孔分别与表面式换热器1、油分离器11、回热器23和室外热交换器16相互连通。

实施例1：运行模式一：降温除湿模式；

空气处理过程：开启表面式换热器1对空气进行降温除湿，关闭表面式加热器2；

制冷剂流程：首先通过气液分离器5实现制冷剂的气液分离，然后传输至变频压缩机8压缩排出高温高压的制冷剂气体，推动制冷循环的进行，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至四通换向阀12 改变制冷剂的流动通道，然后传输至室外热交换器16实现对制冷剂的冷凝功能，然后传输至电子膨胀阀B18调节制冷剂的流量以调节吸热量及系统制冷量的大小，然后传输至高压储液器20储存制冷剂的冷凝液，然后传输至干燥过滤器21 去除制冷剂中的水分，然后通过视液镜22观察制冷剂的状态，然后传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，以免在节流前汽化，同时提高压缩机吸气温度，以减轻有害过热和改善压缩机工作条件，然后传输至电子膨胀阀A4调节制冷剂的流量以调节制冷量的大小，然后传输至表面式换热器1制冷剂在此冷凝放热加热空气，然后传输至四通换向阀12，通过四通换向阀12传输至回热器23使节流前得高压制冷剂冷媒液体过冷，然后传输至气液分离器5使制冷剂的气液分离，完成循环，此时电动冷媒调节阀3关闭，表面式加热器2不工作；

润滑油循环：首先变频压缩机8吸入低温低压的制冷剂气体，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至过滤器进过滤，然后传输至毛细管7对从油分离器11分离出来的高压润滑油进行节流降压，然后传输至变频压缩机8；

实施例2：运行模式二：只降温模式；

此时，空气处理过程、制冷剂流程及润滑油循环与运行模式一一样，只是需要把表面式换热器1的蒸发温度控制在进风露点温度以上

实施例3：运行模式三：降温除湿再热模式；

空气处理过程：开启表面式换热器1对空气进行降温除湿，开启表面式加热器2对空气进行再热；

制冷剂流程：分两路，其中一路为制冷主回路：首先通过气液分离器5实现制冷剂的气液分离，然后传输至变频压缩机8压缩排出高温高压的制冷剂气体，推动制冷循环的进行，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至四通换向阀12改变制冷剂的流动通道，然后传输至室外热交换器16实现对制冷剂的冷凝功能，然后传输至电子膨胀阀B18调节制冷剂的流量以调节吸热量及系统制冷量的大小，然后传输至高压储液器20储存制冷剂的冷凝液，然后传输至干燥过滤器21去除制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的杂质，然后通过视液镜22观察制冷剂的状态，然后传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，以免在节流前汽化，同时提高压缩机吸气温度，以减轻有害过热和改善压缩机工作条件，然后传输至电子膨胀阀A4调节制冷剂的流量以调节制冷量的大小，然后传输至表面式换热器1制冷剂在此冷凝放热加热空气，然后传输至四通换向阀12，通过四通换向阀12传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，然后传输至气液分离器5使制冷剂的气液分离，完成循环，另一路为加热副回路：首先通过气液分离器5实现制冷剂的气液分离，然后传输至变频压缩机8压缩排出高温高压的制冷剂气体，推动制冷循环的进行，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至四通换向阀12改变制冷剂的流动通道，然后传输至背压阀17调节背压阀17的开度，维持阀前压力的基本稳定，然后传输至电动冷媒调节阀3根据表面式加热器2的出风温度传感器的测量温度与设定值只差，然后传输至表面式加热器2实现对流经空气的加热，然后传输至高压储液器20储存制冷剂的冷凝液，然后传输至干燥过滤器21去除制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的杂质，然后通过视液镜22 观察制冷剂的状态，然后传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，以免在节流前汽化，同时提高压缩机吸气温度，以减轻有害过热和改善压缩机工作条件，然后传输至电子膨胀阀A4调节制冷剂的流量以调节制冷量的大小，然后传输至表面式换热器1制冷剂在此冷凝放热加热空气，然后传输至四通换向阀12，通过四通换向阀12传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，然后传输至气液分离器5使制冷剂的气液分离，此时，通过电动冷媒调节阀3 调节表面式加热器2的加热量，以保证出风温度满足要求，实现出风温度的精确控制；

润滑油循环：首先变频压缩机8吸入低温低压的制冷剂气体，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至过滤器进过滤，然后传输至毛细管7对从油分离器11分离出来的高压润滑油进行节流降压，然后传输至变频压缩机8；

实施例4：运行模式四：加热模式；

空气处理过程：开启表面式换热器1对空气进行加热，关闭表面式加热器2；

制冷剂流程：首先通过气液分离器5实现制冷剂的气液分离，然后传输至变频压缩机8压缩排出高温高压的制冷剂气体，推动制冷循环的进行，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至四通换向阀12 改变制冷剂的流动通道，然后传输至表面式换热器1制冷剂在此冷凝放热加热空气，然后传输至电子膨胀阀A4调节制冷剂的流量以调节制冷量的大小，然后传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，然后传输至，然后通过视液镜22观察制冷剂的状态，然后传输至干燥过滤器21去除制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的杂质，然后传输至高压储液器20储存制冷剂的冷凝液，然后传输至电子膨胀阀B18调节制冷剂的流量以调节吸热量及系统制冷量的大小，然后传输至室外热交换器16实现对制冷剂的冷凝功能，然后通过四通换向阀12传输至回热器23，然后通过回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，然后传输至气液分离器5使制冷剂的气液分离，完成循环，此时电动冷媒调节阀3关闭，表面式加热器2不工作，此时，制冷剂流程上为热泵制热循环，当室外热交换器16的表面温度低于0℃时，表面会结霜，影响系统效率，因此，融霜循环如下；

融霜循环：切换四通换向阀12，停止上述热泵制热循环，进行融霜循环：首先通过气液分离器5实现制冷剂的气液分离，然后传输至变频压缩机8压缩排出高温高压的制冷剂气体，推动制冷循环的进行，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至四通换向阀12改变制冷剂的流动通道，然后传输至室外热交换器16实现对制冷剂的冷凝功能，然后传输至电子膨胀阀B18调节制冷剂的流量以调节吸热量及系统制冷量的大小，然后传输至高压储液器20储存制冷剂的冷凝液，然后传输至干燥过滤器21去除制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的杂质，然后通过视液镜22观察制冷剂的状态，然后传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，以免在节流前汽化，同时提高压缩机吸气温度，以减轻有害过热和改善压缩机工作条件，然后传输至电子膨胀阀A4调节制冷剂的流量以调节制冷量的大小，然后传输至表面式换热器1制冷剂在此冷凝放热加热空气，然后传输至四通换向阀12，通过四通换向阀12传输至回热器23使节流前得高压制冷剂液体过冷，然后传输至气液分离器5使制冷剂的气液分离，完成循环，此时，电动冷媒调节阀3关闭，表面式加热器2 不工作，此时，同样把电动冷媒调节阀3关闭，表面式加热器2不工作，融霜时，变速风扇15停止运行；

润滑油循环：首先变频压缩机8吸入低温低压的制冷剂气体，然后传输至油分离器11分离出压缩机排气中携带的润滑油，然后传输至过滤器进过滤，然后传输至毛细管7对从油分离器11分离出来的高压润滑油进行节流降压，然后传输至变频压缩机8。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。