液体循环制冷热泵换热装置的制造方法_3

文档序号:9487481阅读:来源:国知局
一端口、第二端口以及第三端口;
[0070]冷凝器液体传热介质通道9的一端与第一切换阀的第二端口 lb连通,另一端与第二切换阀的第二端口 2b连通;蒸发器液体传热介质通道12的一端与第三切换阀的第二端口 3b连通,另一端与第四切换阀的第二端口 4b连通;
[0071]热源端换热器16包括第一端16a和第二端16b,热源端换热器的第一端16a同时与第一切换阀的第三端口 lc以及第三切换阀的第一端口 3a连通;热源端换热器的第二端16b同时与第二切换阀的第一端口 2a以及第四切换阀的第三端口 4c连通;本实施例中,热源端换热器的第一端16a连接有热源端第一主管,热源端第一主管通过两根热源端第一分管分别与第一切换阀的第三端口 lc以及第三切换阀的第一端口 3a连通;热源端换热器的第二端16b连接有热源端第二主管,热源端第二主管通过两根热源端第二分管分别与第二切换阀的第一端口 2a以及第四切换阀的第三端口 4c连通。
[0072]热源端循环栗18用于驱动热源端换热器16内的液体流动,本实施例中,热源端循环栗18设置在热源端第一主管上,于实际运用时,除了设置在热源端第一主管上,热源端循环栗18还可以设置在热源端第二主管上。
[0073]用热端换热器17包括第一端17a和第二端17b,用热端换热器的第一端17a同时与第一切换阀的第一端口 la以及第三切换阀的第三端口 3c连通;用热端换热器的第二端17b同时与第二切换阀的第三端口 2c以及第四切换阀的第一端口 4a连通;本实施例中,用热端换热器的第一端17a连接有用热端第一主管,用热端第一主管通过两根用热端第一分管分别与第一切换阀的第一端口 la以及第三切换阀的第三端口 3c连通;用热端换热器的第二端17b连接有用热端第二主管,用热端第二主管通过两根用热端第二分管分别与第二切换阀的第三端口 2c以及第四切换阀的第一端口 4a连通。
[0074]用热端循环栗19用于驱动用热端换热器内的液体流动,本实施例中,用热端循环栗19设置在用热端第二主管上,于实际运用时,除了设置在用热端第二主管上,用热端循环栗19还可以设置在热源端第一主管上。
[0075]本实施例中,节流元件7为膨胀阀,于实际运用时,节流元件7还可以为毛细管。
[0076]本实施例中,热源端换热器设置在水源或者地热源上,热源端换热器能够为地热源、水热源的利用创造条件,与空气源换热相比,运行效率高,节省运行成本,噪声更低,对环境的排热更少,效益显著。且热源端换热器的关键零部件深埋地下或安装室内,避免了室外的恶劣气候影响,其地下部分可保用50年,地上部分可保用30年,系统维护成本极为降低。
[0077]本实施例中,用热端换热器用途广泛,包括冷热水供应系统,毛细管网辐射末端,地热等,利用辐射制冷与供暖,舒适度极高,无机械传动的能源消耗与噪声。
[0078]本实施中,还包括设置在热源端换热器的第二端16b的第一膨胀容器20,除了这样设置,第一膨胀容器20还可以设置在热源端循环栗的入口端或出口端。
[0079]本实施中,还包括设置在用热端循环栗出口端的第二膨胀容器21,除了这样设置,第二膨胀容器21还可以设置在用热端循环栗的入口端。
[0080]因为本申请循环系统完全密闭,通过设置膨胀容器能够消除热胀冷缩带来的液体循环系统压力上升或液体循环量不足等问题,从而确保装置在各个温度下可靠运行。
[0081]如图1和2所示,实际运用时,热源端换热器16和用热端换热器17均包括第一总管24、第二总管25,以及并联连接的多根换热管26,各换热管26的一端与第一总管24连通,另一端与第二总管25连通;各换热管各处材料、密度、壁厚、长度以及内径等完全相同;为了发挥每一根换热管的效果,液体传热介质在热源端换热器第一总管和第二总管中的流动方向相同,相互间等间距布置;热源端换热器中的第一总管和第二总管的其中一个端口分别为热源端换热器的第一端16a和第二端16b ;用热端换热器中的第一总管和第二总管的其中一个端口分别为用热端换热器的第一端17a和第二端17b ;实际运用时,为了增加空间利用率,热源端换热器的换热管可以为U形等弯折的形状。
[0082]如图2所示,本实施例中,用热端换热器17的换热管26中部弯折,形成两个弯折部27,两个弯折部27相互靠拢,整体形成恒温部28 ;各换热管的恒温部相互间等间距布置构成换热层;用热端换热器的特殊结构,为实现高精度与高均匀度温度控制提供条件。
[0083]本申请所说的“靠拢”,表示两个弯折部相互紧贴或者留有一定的间隙,靠拢的目的是为了他们之间均匀的传热以确保均匀度。实际运用中,根据对均匀度的需求以及实施的成本与便利程度确定是否紧贴或保留一定的间隙并填充确保均匀传热的材料。
[0084]两个弯折部相互靠拢是为了确保充分传热,相互靠拢的两个弯折部整体形成恒温部,两个弯折部任意对应位置的温度平均值均相同,即将恒温部看成一个整体后,恒温部上任意位置的温度均相同,这种结构形式能够显著改善温度分布的均匀性。
[0085]恒温部的具体原理如下:在换热管各处材料、密度、壁厚、长度以及内径等完全相同的前提下,换热管及其内部流动的换热介质,因为热交换的存在,换热管及换热介质的温度会沿其流动的方向均匀变化,这种特性使得换热管中部弯折形成的两个弯折部相互靠拢并确保充分传热后,两个弯折部任意对应位置处一个温度高一个温度低,通过充分传热和温度互补,从而确保恒温部任意位置的温度完全相同。如换热管的总长度为20m,进口温度为22°C,出口为18°C,可以理解为换热介质每流动前进lm,温度下降为(22-18) V /20m =0.2°C /m。将换热管在10m处弯折,然后将换热管的两个弯折部相互靠拢并令其充分传热,恒温部在换热管弯折处的温度为〗〗!:-^).〗!:/!!!※^)!!!) =20°C。同理,离开换热管进口位置5m处的弯折部温度为22°C-(0.2°C/mX5m) = 21°C ,离开换热管出口位置5m处的弯折部温度为22°C -(0.2°C /mX15m) = 19°C,恒温部在离开换热管出口位置5m处和进口位置5m处的温度为(19°C +21°C )/2 = 20°C。由此可以推论,恒温部任意位置处的温度均为20。。。
[0086]用热端换热器的这种特殊结构,能够确保各并联连接的恒温部任意位置的温度基本相同,如此结构的换热管构成的换热层,其任意位置的温度基本相同,能够为实现高精度与高均匀度温度控制提供条件。
[0087]采用等温恒温部等间距并联或反复折弯实现大面积等温辐射层的辐射传热方式,不仅温度均匀、舒适度高,而且可以不需要风机进行强制换热,能够避免因风机而产生的噪声问题。
[0088]实际运用时,用热端换热器可以用于恒温箱,此时,用热端换热器的换热管可以设置在恒温箱的侧壁上,能够保证恒温箱内温度的均匀度得到最大限度的提高。也可以用于高均匀度和高精度的冰箱或冷藏箱,高均匀度和高精度的高温试验箱、低温试验箱或高低温试验箱等。可以用于制药、食品与化妆品领域的化学品及其制剂的稳定性试验与留样储存,生命科学领域的植物生长试验、组织与微生物培养、种子发芽试验、昆虫与小动物饲养以及化学农药的环境安全性评价等。
[0089]用热端换热器还可以用于为房间的温度调节,用热端换热器的换热管埋设在房间的顶面、底面或者侧壁上,通过辐射制冷与加热,通过最小可能温度差的换热介质和最大可能传热面积的换热管,无需强制通风循环即可实现均匀的温度控制,不存在强制通风带来的强吹风感或通风噪声,不会出现局部温度过高过低或忽冷忽热的情况,满足高舒适性与高均匀度、高精度的恒温控制要求。可用领域包括家庭或办公用舒适性空调、医疗领域的洁净手术室、生物洁净实验室、洁净车间与洁净厂房,冻土工程领域的力学模型实验室等。
[0090]本实施例中,还包括用热端循环栗控制器22。通过设置用热端循环栗控制器能够控制用热端的液体循环流量,在实现热量匹配与恒温控制的同时,进一步降低系统能耗。
[0091]本实施例中,还包括一个或多个用热端换热器温度控制阀23,至少有一根换热管通过用热端换热器温度控制阀23与第一总管连通。通过设置用热端换热器温度控制阀,能够控制并联连接的一个或多个用热端换热器的流量或流速,从而实现精确控制与分散集中控制。
[0092]本实施例中,切换阀为三通切换阀,切换阀具有三种工作模式,第一种模式为第一端口与第二端口连通;第二种模式为第一端口与第三端口连通;第三种模式为第二端口与第三端口连通。
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