提高空调热泵系统运行效率的方法及装置与流程

本发明涉及一种压缩机技术，尤其是一种热泵压缩机技术，具体地说是一种提高空调热泵系统运行效率的方法及装置。

背景技术：

因新能源汽车的续航能力决定于各零部件系统是否能够高效稳定运行，而空调系统是汽车行驶过程中的第二大能源消耗系统，因此如何提高空调系统的运行效率，对汽车续航里程的提高至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的是针对电动汽车空调系统能源消耗较大，会影响电动汽车续驶里程的问题，发明一种提高空调热泵系统运行效率以节约电能消耗的方法及装置。

本发明的技术方案之一是：

一种提高空调热泵系统运行效率的方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，在蒸发器5下部增加一个冷凝水收集8；

其次，将冷凝水导入一个冷凝水热交换器9中；

第三，在冷凝水热交换器9中增加一个储液器7，使从冷凝器出来的工质先进入储液器中与冷凝水热交换器9的冷凝水进行热交换以降低进入膨胀阀6中的工质的温度，从而降低蒸发器5进口端的工质的温度，提高了工质的过冷量，降低工质进入电动热泵压缩机3的温度，从而提高电动热泵压缩机的制冷量和COP值。

本发明的技术方案之二是：

一种提高空调热泵系统运行效率的装置，它包括电动热泵压缩机3、冷凝器1、储液器7、膨胀阀6和蒸发器5，电动热泵压缩机3的高压侧接冷凝器1的输入端，冷凝器1的输出侧接储液器7的输入侧，储液器7的输出侧接膨胀阀6的输入侧，膨胀阀6的输出侧接蒸发器5的输入侧，蒸发器5的输出侧接电动热泵压缩机的输入侧，其特征是所述的储液器7安装在冷凝水热交换器9中，冷凝水热交换器9接冷凝水收集器8，冷凝水收集器8安装在蒸发器5的下部。

本发明的有益效果：

1、本发明利用蒸发箱冷凝水对储液器中的工质进行降温，在系统输入功率一定时增加了空调制冷量。

2、本发明采用对储液器中的工质进行二级降温的方式安全可靠，可实施性高。

附图说明

图1是本发明的空调系统组成结构示意图。

图2是本发明的热力原理图。

图中：2为冷凝风机，4为鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

一种提高空调热泵系统运行效率的方法，它包括以下步骤：

首先，在蒸发器5下部增加一个冷凝水收集8，收集得到温度在10℃～15℃之间的低温冷凝水；

其次，将收集得到的低温冷凝水通过管道送煤入一个冷凝水热交换器9中；

第三，在冷凝水热交换器9中增加一个储液器7，使从冷凝器出来的工质先进入储液器中与冷凝水热交换器9的冷凝水进行热交换以降低进入膨胀阀6中的工质的温度，从而降低蒸发器5进口端的工质的温度，提高了工质的过冷量，降低工质进入电动热泵压缩机3的温度，从而提高电动热泵压缩机的制冷量和COP值。如图1所示，压缩机3排气口处的工质通过冷凝器1后成为中温高压的液体，其温度T₃＞40℃，而冷凝水的温度T₀约在10℃～15℃之间，工质在流经浸泡在冷凝水中的储液器7时，与冷凝水进行热交换，在进入膨胀阀6之前，可以降至T₄'，约为30～35℃，而T₃'＜T₃，因此在经过膨胀阀6后进入蒸发器5前，设置了本发明冷凝水热交换器9的系统中的工质过冷温度T₄'小于未设置该装置的系统中的工质过冷温度T₄，故本发明的冷凝水热交换器9提高了工质的过冷量，有助于提高系统的制冷量和COP值。

由此可见，本发明将蒸发箱中的冷凝水收集后通过管道连通置有储液器的水槽进行热交换，利用低温冷凝水对未流经膨胀阀的工质进行二次降温处理(一次降温通过冷凝风机2进行)，以达到提高工质过冷度，提高系统制冷量和COP，最终达到提高汽车续航里程的目的。

实施例二。

如图1-2所示。

一种提高空调热泵系统运行效率的装置，它包括电动热泵压缩机3、冷凝器1、储液器7、膨胀阀6和蒸发器5，电动热泵压缩机3的高压侧接冷凝器1的输入端，冷凝器1的输出侧接储液器7的输入侧，储液器7的输出侧接膨胀阀6的输入侧，膨胀阀6的输出侧接蒸发器5的输入侧，蒸发器5的输出侧接电动热泵压缩机的输入侧，所述的储液器7安装在冷凝水热交换器9中，冷凝水热交换器9接冷凝水收集器8，冷凝水收集器8安装在蒸发器5的下部。如图1所示，压缩机3排气口处的工质通过冷凝器1后成为中温高压的液体，其温度T₃＞40℃，而冷凝水的温度T₀约在10℃～15℃之间，工质在流经浸泡在冷凝水中的储液器7时，与冷凝水进行热交换，在进入膨胀阀6之前，可以降至T₄'，约为30～35℃，而T₃'＜T₃，因此在经过膨胀阀6后进入蒸发器5前，设置了本发明冷凝水热交换器9的系统中的工质过冷温度T₄'小于未设置该装置的系统中的工质过冷温度T₄，故本发明的冷凝水热交换器9提高了工质的过冷量，有助于提高系统的制冷量和COP值。

由图2可知：未安装本发明的冷凝水收集器及冷凝水热交换器之前，整个制冷系统(T₁-T₂-T₃-T₄-T₁)的制冷量为：

Q_c＝(h₁-h₄)·m

安装本发明的冷凝水收集器及冷凝水热交换器之后，系统(T₁-T₂-T₃-T′₃-T′₄-T₁)的制冷量为：

Q′_c＝(h₁-h′₄)·m

由压焓图可以看出h₄＞h′₄，因此Q′_c＞Q_c，COP′＞COP，故本发明有助于提高空调系统能效比，从而有助于提高新能源汽车的续航里程数。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。