一种双系统热泵屋顶机组的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于中央空调领域的一种双系统热泵屋顶机组。双系统热泵屋顶机组由两套制冷制热机组分别连接在一套风系统上组成；所述两套制冷制热机组为两套独立的，结构相同的主空调系统Ⅰ和从空调系统Ⅱ，分别包括压缩机、四通阀、室外翅片式风冷冷凝器、轴流风机、储液桶、过滤器、膨胀阀、单向阀和电磁阀，各部件间由铜管连接组成。所述风系统由回风风闸、新风风闸，板式空气过滤器、翅片换热器、供风风机和供风风闸依次连接，安装在静压箱内组成密闭风系统；本发明是一种节能的供暖方式，解决了低温热量衰减的问题和冬季除霜的问题，使得机组在冬季热负荷需求较大的地区能够在不需辅助热源的情况下持续足量供热，达到节能的目的。
【专利说明】一种双系统热泵屋顶机组
【技术领域】
[0001]本发明属于中央空调领域，特别涉及一种双系统热泵屋顶机组。
【背景技术】
[0002]屋顶机是中央空调领域里面的一种全空气系统单元式整体机组，集制冷、制热、送风、空气净化、电气控制等于一身，近年在剧院、商场、餐厅、酒吧等场合得到了广泛应用，但对于我国北方冬季供暖需求大于夏季供冷需求的地区普通的屋顶机却很难满足使用要求；有的屋顶机虽然冬季可以制热，但制热效果不理想，并且伴随温度的下降，制热能力也会随着衰减，但热负荷是随着上升，造成了热量不足。
[0003]热泵都会有除霜问题，屋顶机由于是氟利昂与空气直接换热，常规的屋顶机除霜时一般都要从壳体内或者室内吸收热量，具有除霜时间长，使室内温度下降等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种双系统热泵屋顶机组，其特征在于，双系统热泵屋顶机组由两套制冷制热机组分别连接在一套风系统上组成；所述两套制冷制热机组为两套独立的，结构相同的主空调系统I和从空调系统II，分别包括压缩机、四通阀、室外翅片式风冷冷凝器、轴流风机、储液桶、过滤器、膨胀阀、单向阀和电磁阀，各部件间由铜管连接组成。
[0005]所述风系统由回风风闸、新风风闸，板式空气过滤器、翅片换热器、供风风机和供风风闸依次连接，安装在静压箱内组成密闭风系统；其中翅片换热器设置有E、F、G、H四个接口。
[0006]所述双系统热泵屋顶机组整体结构为两套独立的，结构相同的主空调系统I和从空调系统II ;制冷时，在主空调系统I中，压缩机I的排气口与四通阀2的a 口连接，四通阀2的b连接到室外的翅片式风冷冷凝器3，翅片式风冷冷凝器3连接在第一单向阀4和第二单向阀5的公共节点上，第二单向阀5、储液器6、过滤器7、视液镜8、电磁阀9和膨胀阀10串联后，连接在第一单向阀4和第三单向阀11之间的公共节点上，组成制冷状态膨胀组件，制冷状态膨胀组件通过第三单向阀11和第四单向阀12之间的公共节点连接到风冷系统内的翅片换热器13的E 口，翅片换热器13的F 口连接四通阀2的d 口，四通阀2的c 口连接气液分离器14，气液分离器14连接压缩机1，组成制冷内循环串联回路；制热时，四通阀2的d 口连接翅片换热器13的F 口，翅片换热器13的E 口连接在第三单向阀11和第四单向阀12之间的公共节点上，第四单向阀12、储液器6、过滤器7、视液镜8、电磁阀9、膨胀阀10、第一单向阀4串联，组成制热状态膨胀组件，制热状态膨胀组件通过第一单向阀4和第二单向阀5的公共节点连接到翅片式风冷冷凝器3 ;翅片式风冷冷凝器3连接四通阀2的b口，四通阀2的c 口连接气液分离器14，气液分离器14连接压缩机I组成制热内循环串联回路；
在从空调系统II中，系统结构与主空调系统I相同，只是第三单向阀11和第四单向阀12之间的公共节点连接到翅片式风冷冷凝器3，第一单向阀4和第二单向阀5的公共节点连接到翅片换热器13的G 口。
[0007]所述风系统由回风风闸15、新风风闸16，板式空气过滤器17、翅片换热器13、供风风机18和供风风闸19依次连接，安装在静压箱20内组成密闭风系统风系统包括风系统壳体、以及由内部构件顺序连通构成的制冷制热空气处理系统；新风通过新风风闸16、回风通过回风风闸15进入壳体的混合段混合，混合后的空气进入板式空气过滤器17过滤，过滤后的空气通过风冷系统壳体内的翅片换热器13被冷却或者被加热，然后由供风风机18通过供风风闸19送至使用场所。
[0008]所述主空调系统I和从空调系统II，两套系统均按照夏季最大热负荷的70%设计，夏季中间季节或者非极端高温的情况下只有主空调系统I运行，压缩机为数码变容量涡旋压缩机，压缩机控制器通过检测环境工况自动调节压缩机容量，实现压缩机上下载；夏季高温天气或者冬天低温工况采用主空调系统I全负荷运行，从空调系统II变容量部分负荷运行，通过压缩机控制器始终实现供风温度恒定；除霜工况为两套系统分开除霜。
[0009]本发明的有益效果是由于热泵本身就是一种节能的供暖方式，因此解决了低温热量衰减的问题和冬季除霜的问题，使得双系统热泵屋顶机组在冬季热负荷需求较大的地区能够在不需辅助热源的情况下持续足量供热，减少了矿石燃料的燃烧，起到了节能的目的。并且除霜工况为两套系统分开除霜，除霜时不停止供暖并且能够快速除霜。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为双系统热泵屋顶机组原理图。
[0011]图2为风冷系统结构示意图。
[0012]图3为图2俯视图。
【具体实施方式】
[0013]本发明提出一种双系统热泵屋顶机组。下面结合附图予以说明。
[0014]图1所示为双系统热泵屋顶机组原理图。图2、图3所示为风冷系统结构示意图。所述双系统热泵屋顶机组由两套制冷制热机组分别连接在一套风系统上组成；所述两套制冷制热机组为两套独立的，结构相同的主空调系统I和从空调系统II，该两套空调系统分别包括压缩机、四通阀、室外翅片式风冷冷凝器、轴流风机、储液桶、过滤器、膨胀阀、单向阀和电磁阀，各部件间由铜管连接组成；所述风系统由回风风闸、新风风闸，板式空气过滤器、翅片换热器、供风风机和供风风闸依次连接，安装在静压箱内组成密闭风系统；其中翅片换热器设置有E、F、G、H四个接口。下面按照制冷、制热及除霜工况描述如下:
制冷工况:当天环境温度小于32°C时，只有主空调系统I运行，并根据用户热量需要自动调节容量。运行流程为，压缩机I的排气口与四通阀2的a 口连接，四通阀2的b连接到室外的翅片式风冷冷凝器3，翅片式风冷冷凝器3连接在第一单向阀4和第二单向阀5的公共节点上，第二单向阀5、储液器6、过滤器7、视液镜8、电磁阀9和膨胀阀10串联后，连接在第一单向阀4和第三单向阀11之间的公共节点上，组成制冷状态膨胀组件，制冷状态膨胀组件通过第三单向阀11和第四单向阀12之间的公共节点连接到风冷系统内的翅片换热器13的E 口，翅片换热器13的F 口连接四通阀2的d 口，四通阀2的c 口连接气液分离器14，气液分离器14连接压缩机1，组成制冷内循环串联回路；工作原理为制冷剂经过压缩机I压缩形成高温高压气体，进入室外的翅片式风冷冷凝器3，冷凝放热成为高温高压液体，经过膨胀阀10截流形成低温低压液体，低温低压液体进入风冷系统内的翅片换热器13，蒸发吸热变成低温低压气体回到压缩机重新压缩。当室外温度大于32°C时启动从空调系统II，并根据冷量变化部分负荷或者全负荷运行，流程与主空调系统I过程相同，就不在重述；主空调系统1、从空调系统II中压缩机均为变容量压缩机，可根据出风温度进行加减负荷。
[0015]制热工况:当环境温度高于0°C时，只有主空调系统I运行，并根据用户热量需要自动调节容量；其主空调系统I的四通阀2的d 口连接翅片换热器13的F 口，翅片换热器13的E 口连接在第三单向阀11和第四单向阀12之间的公共节点上，第四单向阀12、储液器6、过滤器7、视液镜8、电磁阀9、膨胀阀10、第一单向阀4串联，组成制热状态膨胀组件，制热状态膨胀组件通过第一单向阀4和第二单向阀5的公共节点连接到翅片式风冷冷凝器3 ;翅片式风冷冷凝器3连接四通阀2的b 口，四通阀2的c 口连接气液分离器14，气液分离器14连接压缩机I组成制热内循环串联回路；当环境温度低于0°C时从空调系统II启动，并根据冷量变化部分负荷或者全负荷运行，系统压缩机均为变容量压缩机，可根据出风温度进行加减负荷。
[0016]除霜工况:
除霜采用交替的形式进行，除霜时两套系统运行工况相反的工况，运行除霜模模式的系统此时运行制冷工况，除霜系统的室外风机停止转动，压缩机变容量，70%负载输出。运行制热工况的系统标准制热运行，压缩机100%负荷输出。风冷系统内的翅片换热器13此时一半为除霜系统的蒸发器，一半为制热系统的冷凝器，除霜时除霜系统60%运行，供风风机不转，冷凝温度会很高，这样制冷剂流量会变小，除霜系统的制冷量也会变小。然而热泵系统是100%负载运行，翅片换热器13的制热量大于制冷量至少50%，这样系统依然在供热。一台除霜完成后，两台互换模式，为另一台除霜。全部除霜完成后机组继续正常工作。
【权利要求】
1.一种双系统热泵屋顶机组，其特征在于，双系统热泵屋顶机组由两套制冷制热机组分别连接在一套风系统上组成；所述两套制冷制热机组为两套独立的，结构相同的主空调系统I和从空调系统II，分别包括压缩机、四通阀、室外翅片式风冷冷凝器、轴流风机、储液桶、过滤器、膨胀阀、单向阀和电磁阀，各部件间由铜管连接组成； 所述风系统由回风风闸、新风风闸，板式空气过滤器、翅片换热器、供风风机和供风风闸依次连接，安装在静压箱内组成密闭风系统；其中翅片换热器设置有E、F、G、H四个接口。
2.根据权利要求1所述一种双系统热泵屋顶机组，其特征在于，所述双系统热泵屋顶机组整体结构为两套独立的，结构相同的主空调系统I和从空调系统II ;制冷时，在主空调系统I中，压缩机(I)的排气口与四通阀(2)的a 口连接，四通阀(2)的b连接到室外的翅片式风冷冷凝器(3)，翅片式风冷冷凝器(3)连接在第一单向阀(4)和第二单向阀(5)的公共节点上，第二单向阀(5)、储液器(6)、过滤器(7)、视液镜(8)、电磁阀(9)和膨胀阀(10)串联后，连接在第一单向阀(4)和第三单向阀(11)之间的公共节点上，组成制冷状态膨胀组件，制冷状态膨胀组件通过第三单向阀(11)和第四单向阀(12)之间的公共节点连接到风冷系统内的翅片换热器(13)的E 口，翅片换热器(13)的F 口连接四通阀(2)的d 口，四通阀(2)的c 口连接气液分离器(14)，气液分离器(14)连接压缩机(1)，组成制冷内循环串联回路；制热时，四通阀(2)的d 口连接翅片换热器(13)的F 口，翅片换热器(13)的E 口连接在第三单向阀(11)和第四单向阀(12)之间的公共节点上，第四单向阀(12)、储液器(6)、过滤器(7)、视液镜(8)、电磁阀(9)、膨胀阀(10)、第一单向阀(4)串联，组成制热状态膨胀组件，制热状态膨胀组件通过第一单向阀(4)和第二单向阀(5)的公共节点连接到翅片式风冷冷凝器(3);翅片式风冷冷凝器(3)连接四通阀(2)的b 口，四通阀(2)的c 口连接气液分离器(14)，气液分离器(14)连接压缩机(I)组成制热内循环串联回路； 在从空调系统II中，系统结构与主空调系统I相同，只是第三单向阀(11)和第四单向阀(12)之间的公共节点连接到翅片式风冷冷凝器(3)，第一单向阀(4和第二单向阀(5)的公共节点连接到翅片换热器(13)的G 口。
3.根据权利要求1所述一种双系统热泵屋顶机组，其特征在于，所述风系统由回风风闸(15)、新风风闸(16)，板式空气过滤器(17)、翅片换热器(13)、供风风机(18)和供风风闸(19)依次连接，安装在静压箱(20)内组成密闭风系统风系统包括风系统壳体、以及由内部构件顺序连通构成的制冷制热空气处理系统；新风通过新风风闸(16)、回风通过回风风闸(15)进入壳体的混合段混合，混合后的空气进入板式空气过滤器(17)过滤，过滤后的空气通过风冷系统壳体内的翅片换热器(13)被冷却或者被加热，然后由供风风机(18通过供风风闸(19)送至使用场所。
4.根据权利要求1所述一种双系统热泵屋顶机组，其特征在于，所述主空调系统I和从空调系统II两套系统均按照夏季最大热负荷的70%设计，夏季中间季节或者非极端高温的情况下只有主空调系统I运行，压缩机为数码变容量涡旋压缩机，压缩机控制器通过检测环境工况自动调节压缩机容量，实现压缩机上下载；夏季高温天气或者冬天低温工况采用主空调系统I全负荷运行，从空调系统II变容量部分负荷运行，通过压缩机控制器始终实现供风温度恒定；除霜工况为两套系统分开除霜。
【文档编号】F24F3/00GK104154609SQ201410378574
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】孙鹏 申请人:北京振兴华龙制冷设备有限责任公司