专利名称：一种热泵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及热泵技术领域，特别是涉及一种热泵系统。
背景技术：
目前，制冷量和制热量的精确控制是通过调节压缩机的输出量来实现，以满足工艺或舒适性对精确温度的需要。例如通过改变交流电机的供电频率来调节交流压缩机的输出量，或通过改变直流电机的供电电压来调节直流压缩机的输出量，或通过调节阀沟通压缩机吸排气口形成负载和卸载来调节压缩机的输出量。这些调节方法所涉及的热泵系统结构复杂，造价高，电功率损耗大，不利于小型化。
目前，热泵系统是采用四通换向阀切换冷凝器和蒸发器管路实现制冷和制热循环。但对于需要精确温度控制时，四通换向阀会频繁切换，冷凝器和蒸发器压力变化频繁，系统运行不稳定，不利于系统节能，而且温度控制的精确性很低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用阀门开启度调节制冷剂进入冷凝器和蒸发器流量，实现制冷量和制热量控制的热泵系统。为实现本发明的目的所采用的技术方案是一种热泵系统，其特征在于，包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、节流装置，所述压缩机的排气口分别与所述第一阀门和第二阀门连接，所述第一阀门与所述第一冷凝器连接，所述第二阀门与所述第二冷凝器连接，所述第一冷凝器出口与所述第二冷凝器出口并联后与所述节流装置的进口连接，所述节流装置的出口分别与所述第三阀门和第四阀门连接，所述第三阀门与所述第一蒸发器连接，所述第四阀门与所述第二蒸发器连接，所述第一蒸发器出口与所述第二蒸发器出口并联后与所述压缩机的吸气口连接；所述第一冷凝器与所述第一蒸发器组成第一组换热装置，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器组成第二组换热装置；制冷方式运行时，所述第一阀门与所述第四阀门开启，所述第二阀门与所述第三阀门关闭；热泵方式运行时，所述第一阀门与所述第四阀门关闭，所述第二阀门与所述第三阀门开启；需要调节制冷量或制热量时，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门均部分开启，所述第一阀门与所述第二阀门、所述第三阀门与所述第四阀门不同时关闭；所述第一阀门的开度控制所述第一冷凝器的制冷剂量，所述第二阀门的开度控制所述第二冷凝器的制冷剂量，所述第三阀门的开度控制所述第一蒸发器的制冷剂量，所述第四阀门的开度控制所述第二蒸发器的制冷剂量，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器的制冷量或制热量的变化量为所述第一组换热装置的制冷量或制热量的变化量，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器的制冷量或制热量的变化量为所述第二换热装置制冷量或制热量的变化量。还包括控制器和温度传感器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均为电动阀，所述控制器分别与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和温度传感器连接。所述第一冷凝器和第二冷凝器为风冷冷凝器或水冷冷凝器。所述第一蒸发器和第二蒸发器为冷风机、水冷蒸发器、载冷剂形式的蒸发器中的任一种。所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门为球阀、闸阀、脉冲宽度调节阀中的任一种。所述节流装置为膨胀阀、毛细管、孔板节流装置中的任一种。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明的热泵系统具有两台冷凝器和两台蒸发器，一台冷凝器与一台蒸发器并列安装组成一组换热装置，通过控制各个阀门的开启度调节进入每台冷凝器和蒸发器中的制 冷剂量，达到精确调节制冷量和制热量，系统结构简单，造价低，系统效率高，有利于小型化；热泵系统输出的制冷量和制热量调节灵活，运行稳定；用于冷库或空调时，房间内温度波动小。
图I所示为本发明热泵系统的原理图。图中1.压缩机，2-1.第一冷凝器，2-2.第二冷凝器，3-1.第一蒸发器，3-2.第二蒸发器，4-1.第一阀门，4-2.第二阀门，4-3.第三阀门，4-4.第四阀门，5.节流装置。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。图I所示为本发明热泵系统的原理图，包括压缩机I、第一冷凝器2-1、第二冷凝器
2-2、第一蒸发器3-1、第二蒸发器3-2、第一阀门4-1、第二阀门4_2、第三阀门4_3、第四阀门4-4、节流装置5，所述压缩机I的排气口分别与所述第一阀门4-1和第二阀门4-2连接，所述第一阀门4-1与所述第一冷凝器2-1连接，所述第二阀门4-2与所述第二冷凝器2-2连接，所述第一冷凝器2-1出口与所述第二冷凝器2-2出口并联后与所述节流装置5的进口连接，所述节流装置5的出口分别与所述第三阀门4-3和第四阀门4-4连接，所述第三阀门4-3与所述第一蒸发器3-1连接，所述第四阀门4-4与所述第二蒸发器3-2连接，所述第一蒸发器3-1出口与所述第二蒸发器3-2出口并联后与所述压缩机I的吸气口连接。所述第一冷凝器2-1与所述第一蒸发器3-1并列安装组成第一组换热装置，所述第二冷凝器2-2与所述第二蒸发器3-2并列安装组成第二组换热装置。如按照冷库方式运行时，由第一冷凝器2-1和第一蒸发器3-1组成的第一换热装置安装于冷库外，由第二冷凝器2-2与第二蒸发器3-2组成的第二换热装置安装于冷库内。按照空调方式安装时，由第一冷凝器2-1和第一蒸发器3-1组成的第一换热装置安装于室外，由第二冷凝器2-2与第二蒸发器3-2组成的第二换热装置安装于室内。系统按照常规制冷方式运行时，所述第一阀门4-1与所述第四阀门4-4开启，所述第二阀门4-2与所述第三阀门4-3关闭。制冷剂从压缩机I中压缩后通过第一阀门4-1在第一冷凝器2-1中冷凝散热，经节流装置5节流后通过第四阀门4-4在第二蒸发器3-2中蒸发吸热后产生制冷现象，然后制冷剂进入压缩机I中压缩，完成制冷循环。
系统按照常规热泵方式运行时，所述第一阀门4-1与所述第四阀门4-4关闭，所述第二阀门4-2与所述第三阀门4-3开启。制冷剂从压缩机I中压缩后通过第二阀门4-2在第二冷凝器2-2中冷凝散热，产生制热现象后经节流装置5节流，通过第三阀门4-3在第一蒸发器3-1中蒸发吸热，然后制冷剂进入压缩机I中压缩，完成热泵循环。需要调节制冷量或制热量时，所述第一阀门4-1、第二阀门4-2、第三阀门4-3和第四阀门4-4均部分开启，所述第一阀门4-1与所述第二阀门4-2、所述第三阀门4-3与所述第四阀门4-4不同时关闭。所述第一阀门4-1的开度控制所述第一冷凝器2-2的制冷剂量，所述第二阀门4-2的开度控制所述第二冷凝器2-2的制冷剂量，所述第三阀门4-3的开度控制所述第一蒸发器3-1的制冷剂量，所述第四阀门4-4的开度控制所述第二蒸发器3-2的制冷剂量，所述第一冷凝器2-1与所述第一蒸发器3-1的制冷量或制热量的变化量为所述第一组换热装置的制冷量或制热量的变化量，所述第二冷凝器2-2与所述第二蒸发器
3-2的制冷量或制热量的变化量为所述第二换热装置制冷量或制热量的变化量。使用过程中，根据需要制冷量或制热量的变化情况。控制第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的开度。
为了实现自动控制，还包括控制器和温度传感器，所述第一阀门4-1、第二阀门
4-2、第三阀门4-3、第四阀门4-4均为电动阀，所述控制器分别与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、温度传感器连接。温度传感器检测到温度的情况送到控制器，控制器计算出制冷量或制热量的变化量，控制器通过控制第一阀门4-1、第二阀门4-2、第三阀门4-3、第四阀门4-4的开度调节每个阀门中制冷剂的量，从而控制第一换热装置和第二换热装置的制冷量或制热量的变化量。其中，所述压缩机I为现有技术，型式不限，可以是容积型或速度型，可以是定频或变频。所述第一冷凝器2-1和第二冷凝器2-2为现有技术，为风冷冷凝器或水冷冷凝器，也可以是其它形式的冷凝器。所述第一蒸发器3-1和第二蒸发器3-2为现有技术，为冷风机、水冷蒸发器或其它载冷剂形式的蒸发器中的任一种。所述第一阀门4-1、第二阀门4-2、第三阀门4-3、第四阀门4-4为现有技术，可以采用球阀、闸阀、脉冲宽度调节阀中的任一种。可以是电动、气动或手动，也可用三通阀或四通阀代替。所述节流装置5为现有技术，可以采用膨胀阀、毛细管、孔板节流装置中的任一种，或其它节流装置。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种热泵系统，其特征在于，包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸发器、第ニ蒸发器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、节流装置，所述压缩机的排气ロ分别与所述第一阀门和第二阀门连接，所述第一阀门与所述第一冷凝器连接，所述第二阀门与所述第二冷凝器连接，所述第一冷凝器出口与所述第二冷凝器出口并联后与所述节流装置的进ロ连接，所述节流装置的出口分别与所述第三阀门和第四阀门连接，所述第三阀门与所述第一蒸发器连接，所述第四阀门与所述第二蒸发器连接，所述第一蒸发器出ロ与所述第二蒸发器出口并联后与所述压缩机的吸气ロ连接；所述第一冷凝器与所述第一蒸发器组成第一组换热装置，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器组成第二组换热装置；制冷方式运行时，所述第一阀门与所述第四阀门开启，所述第二阀门与所述第三阀门关闭；热泵方式运行时，所述第一阀门与所述第四阀门关闭，所述第二阀门与所述第三阀门开启；需要调节制冷量或制热量时，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门均部分开启，所述第一阀门与所述第二阀门、所述第三阀门与所述第四阀门不同时关闭；所述第一阀门的开度控制所述第一冷凝器的制冷剂量，所述第二阀门的开度控制所述第二冷凝器的制冷剂量，所述 第三阀门的开度控制所述第一蒸发器的制冷剂量，所述第四阀门的开度控制所述第二蒸发器的制冷剂量，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器的制冷量或制热量的变化量为所述第一组换热装置的制冷量或制热量的变化量，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器的制冷量或制热量的变化量为所述第二换热装置制冷量或制热量的变化量。
2.根据权利要求I所述的热泵系统，其特征在于，还包括控制器和温度传感器，所述第ー阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均为电动阀，所述控制器分别与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和温度传感器连接。
3.根据权利要求I所述的热泵系统，其特征在于，所述第一冷凝器和第二冷凝器为风冷冷凝器或水冷冷凝器。
4.根据权利要求I所述的热泵系统，其特征在于，所述第一蒸发器和第二蒸发器为冷风机、水冷蒸发器、载冷剂形式的蒸发器中的任ー种。
5.根据权利要求I所述的热泵系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门为球阀、闸阀、脉冲宽度调节阀中的任ー种。
6.根据权利要求I所述的热泵系统，其特征在于，所述节流装置为膨胀阀、毛细管、孔板节流装置中的任ー种。
全文摘要
本发明公开了一种热泵，提供一种利用阀门开启度调节制冷剂进入冷凝器和蒸发器的流量，实现制冷量和制热量的控制的系统。压缩机的排气口与第一阀门和第二阀门连接，第一阀门与第一冷凝器连接，第二阀门与第二冷凝器连接，第一冷凝器与第二冷凝器并联后与节流装置的进口连接，节流装置的出口与第三阀门和第四阀门连接，第三阀门与第一蒸发器连接，第四阀门与第二蒸发器连接，第一蒸发器与第二蒸发器并联后与压缩机的吸气口连接。第一冷凝器与第一蒸发器组成第一组换热装置，第二冷凝器与第二蒸发器组成第二组换热装置。需要调节制冷量或制热量时，四个阀门均部分开启,调节制冷剂进入冷凝器和蒸发器的流量，实现制冷量和制热量的控制。
文档编号F25B49/02GK102853583SQ20121038526
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者杨永安, 孙欢, 陆佩强 申请人:天津商业大学