热泵调温系统、热泵型飞机地面空调机组及调温控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热泵调温系统、热泵型飞机地面空调机组及调温控制方法，其中，所述热泵调温系统包括：依次循环设置的第一压缩机、四通换向阀、第一使用侧换热器、干燥过滤器、第一热力膨胀阀、第一冷热源侧换热器、四通换向阀及第一气液分离器。本发明专利技术所提供的热泵调温系统可采用热泵调温方式，利用逆卡诺循环，通过少量高品位电能输入，将大气中的低品位热能转移至使用侧空气中，大幅度提升能效比，系统本身能效比可高达3.0~3.5之间，能耗降至电加热能耗的14%~16%，节约大量能源。

【技术实现步骤摘要】
热泵调温系统、热泵型飞机地面空调机组及调温控制方法
本专利技术涉及空调
，尤其涉及的是一种热泵调温系统、热泵型飞机地面空调机组及调温控制方法。
技术介绍
飞机地面空调机组是指为停靠在地面的飞机提供经过过滤、加压、除湿以及降湿(或加热)的新鲜空气的空调设备。在飞机地面空调机组出现以前，飞机通常采用其自配的空调系统进行机舱制热，该种制热方式不仅需要消耗大量昂贵的航空燃油，且由于长期使用会缩短飞机空调系统的寿命，增加飞机的运行及维护成本。飞机地面空调机组的使用可以减少飞机的APU的使用，减少昂贵的航空燃油的消耗，延长飞机空调系统的使用寿命，减少大气污染，实现节能减排。大力发展飞机地面空调机，是构建能源节约型社会的重大举措。但现有技术中的飞机地面空调机组在制热时，通常仅采用电加热器制热，该种制热方式解决了飞机使用自配空调系统使用寿命缩短、飞机运行及维护成本高的问题，但由于其本身能效比仅为0.95至0.98，故目前的飞机地面空调机组仍然存在大量的能源浪费，机组整机运行效率低、能耗大的问题，不符合目前国家倡导的“节能减排”政策及建设能源节约型、环境友好型社会的要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种热泵调温系统、热泵型飞机地面空调机组及调温控制方法，该热泵调温系统可采用热泵调温方式，利用逆卡诺循环，通过少量高品位电能输入，将大气中的低品位热能转移至使用侧空气中，大幅度提升能效比，系统本身能效比可高达3.0~3.5之间，能耗降至电加热能耗的14%~16%，节约大量能源。本专利技术的技术方案如下：一种热泵调温系统，其中，所述热泵调温系统包括：用于制热时、将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出，以及用于制冷时、其将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出的第一压缩机；与所述第一压缩机连接，用于制热时、通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第四接口排出，以及用于制冷时、其通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第二接口排出的四通换向阀；与所述四通换向阀第四接口及第一热力膨胀阀连接，用于制热时、接收所述四通换向阀通过第四接口所排出的高温高压制冷剂气体、并释放热量至使用侧以达到制热目的、同时将高温高压制冷剂气体液化为高压制冷剂液体，以及用于制冷时、利用来自于所述第一热力膨胀阀的低温低压制冷剂液体、蒸发吸收使用侧空气的热量、降低使用空气温度达到制冷目的的同时、将低温低压制冷液液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的第一使用侧换热器；与所述第一使用侧换热器及第一冷热源侧换热器连接，用于制热时、将所述第一使用侧换热器所液化高压制冷剂液体、进行水分吸收并过滤杂质，以及用于制冷时、接收所述第一冷热源侧换热器所形成高压制冷剂液体、并对其进行水分吸收、杂质过滤的干燥过滤器；与所述干燥过滤器连接，用于制热时、将所述干燥过滤器干燥过滤后的高压制冷剂液体、进行节流降压以形成低温低压制冷剂液体，以及用于制冷时、其将经过所述干燥过滤器的高压制冷剂液体进行节流降压、以形成低温低压制冷剂液体的第一热力膨胀阀；与所述第一热力膨胀阀及四通换向阀连接，用于制热时、通过将所述第一热力膨胀阀所形成低温低压制冷剂液体、吸收空气中热量以形成低温低压制冷剂蒸气，以及用于制冷时、接收所述四通换向阀所排出的高温高压制冷剂气体后、向冷源侧空气释放热量、冷却成高压制冷剂液体的第一冷热源侧换热器；与所述第一压缩机吸气口连接、且通过所述四通换向阀与所述第一冷热源侧换热器及第一使用侧换热器连接，用于制热时、将通过所述四通换向阀第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷热源侧换热器所形成的低温低压制冷剂蒸汽、去除其中残留低温低压制冷剂液体后、通过所述第一压缩机吸气口输送至所述第一压缩机，以及用于制冷时、将所述四通换向阀通过第四接口接收、第三接口排出的低温低压制冷剂蒸气、去除残留制冷剂液体后，通过所述第一压缩机的吸气口输送至所述第一压缩机的第一气液分离器。优选地，所述的热泵调温系统，其中，所述热泵调温系统还包括：设置于所述第一使用侧换热器及干燥过滤器之间，用于在制热时打开、以使高压制冷剂液体、由所述第一使用侧换热器输送至所述干燥过滤器的制热单向阀。优选地，所述的热泵调温系统，其中，所述热泵调温系统还包括：设置于所述第一冷热源侧换热器及干燥过滤器之间，用于在制冷时打开、以使高压制冷剂液体、由所述第一冷热源侧换热器输送至所述干燥过滤器的制冷单向阀。一种包括如上任意一项所述热泵调温系统的热泵型飞机地面空调机组，其中，所述热泵型飞机地面空调机组还包括：机组框架，所述热泵调温系统设置有两个，两个所述热泵调温系统对称设置于所述机组框架内。优选地，所述的热泵型飞机地面空调机组，其中，所述热泵型飞机地面空调机组还包括两个除霜制冷系统，所述除霜制冷系统包括：用于制冷时、由设置于其的排气口输出高温高压制冷剂气体的第二压缩机；与所述第二压缩机连接，用于制冷时、将所述第二压缩机所输出高温高压制冷剂气体冷却为高压制冷剂液体的第二冷热源侧换热器；与所述第二冷热源侧换热器连接，用于制冷时、将在所述第二冷热源侧换热器形成的高压制冷剂液体、吸收水分过滤杂质的第二干燥过滤器；与所述第二干燥过滤器连接，用于制冷时、将经所述第二干燥过滤器处理后的高压制冷剂液体、节流降压形成低温低压制冷剂液体后进行分两路输出的第二膨胀阀；与所述第二膨胀阀连接，用于制冷时、通过由所述第二膨胀阀分两路输出的低温低压制冷剂液体中的其中一路、蒸发吸收使用侧空气中的热量以达到制冷目的、同时使得低温低压制冷剂液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的前级使用侧换热器；与所述第二膨胀阀连接，用于制冷时、通过由所述第二膨胀阀分两路输出的低温低压制冷剂液体中的另外一路、蒸发吸收使用侧空气中的热量以达到制冷目的、同时使得低温低压制冷剂液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的后级使用侧换热器；与所述前级使用侧换热器及后级使用侧换热器连接，用于制冷时、将所述前级使用侧换热器及后级使用侧换热器所形成低温低压制冷剂蒸汽、进行残留制冷剂液体去除后通过所述压缩机吸气口输送至所述压缩机的第二气液分离器。优选地，所述的热泵型飞机地面空调机组，其中，所述第二压缩机用于除霜时、通过排气管将制冷剂过热蒸汽排出至所述第二膨胀阀后侧、以使其进入结霜的第二蒸发器；所述除霜制冷系统还包括：与所述第二压缩机连接，用于打开后使所述第二压缩机通过排气管、排出制冷剂过热蒸汽的旁通电磁阀。优选地，所述的热泵型飞机地面空调机组，其中，所述热泵型飞机地面空调机组还包括送风系统，所述送风系统包括：设置于所述机组框架内，用于对进入第一风道的空气进行过滤、以形成洁净空气的空气过滤器；设置有两个所述第一使用侧换热器及前级使用侧换热器，用于为所形成洁净空气的流动导向、并在所述洁净空气制冷使用时、使其先后经所述第一使用侧换热器及前级使用侧换热器冷却的第一风道；设置于所述第一风道内、且与所述前级使用侧换热器连接，用于将经所述前级使用侧换热器冷却调温的洁净空气、进行压缩后升温升压以形成高静压空气的高压鼓风机；设置有两个所述后级使用侧换热器，用于为所述高压鼓风机所形成高静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵调温系统，其特征在于，所述热泵调温系统包括：用于制热时、将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出，以及用于制冷时、其将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出的第一压缩机；与所述第一压缩机连接，用于制热时、通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第四接口排出，以及用于制冷时、其通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第二接口排出的四通换向阀；与所述四通换向阀第四接口及第一热力膨胀阀连接，用于制热时、接收所述四通换向阀通过第四接口所排出的高温高压制冷剂气体、并释放热量至使用侧以达到制热目的、同时将高温高压制冷剂气体液化为高压制冷剂液体，以及用于制冷时、利用来自于所述第一热力膨胀阀的低温低压制冷剂液体、蒸发吸收使用侧空气的热量、降低使用空气温度达到制冷目的的同时、将低温低压制冷剂液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的第一使用侧换热器；与所述第一使用侧换热器及第一冷热源侧换热器连接，用于制热时、将所述第一使用侧换热器所液化高压制冷剂液体、进行水分吸收并过滤杂质，以及用于制冷时、接收所述第一冷热源侧换热器所形成高压制冷剂液体、并对其进行水分吸收、杂质过滤的干燥过滤器；与所述干燥过滤器连接，用于制热时、将所述干燥过滤器干燥过滤后的高压制冷剂液体、进行节流降压以形成低温低压制冷剂液体，以及用于制冷时、其将经过所述干燥过滤器的高压制冷剂液体进行节流降压、以形成低温低压制冷剂液体的第一热力膨胀阀；与所述第一热力膨胀阀及四通换向阀连接，用于制热时、通过将所述第一热力膨胀阀所形成低温低压制冷剂液体、吸收空气中热量以形成低温低压制冷剂蒸气，以及用于制冷时、接收所述四通换向阀所排出的高温高压制冷剂气体后、向冷源侧空气释放热量、冷却成高压制冷剂液体的第一冷热源侧换热器；与所述第一压缩机吸气口连接、且通过所述四通换向阀与所述第一冷热源侧换热器及第一使用侧换热器连接，用于制热时、将通过所述四通换向阀第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷热源侧换热器所形成的低温低压制冷剂蒸汽、去除其中残留低温低压制冷剂液体后、通过所述第一压缩机吸气口输送至所述第一压缩机，以及用于制冷时、将所述四通换向阀通过第四接口接收、第三接口排出的低温低压制冷剂蒸气、去除残留制冷剂液体后，通过所述第一压缩机的吸气口输送至所述第一压缩机的第一气液分离器。...

【技术特征摘要】
1.一种热泵调温系统，其特征在于，所述热泵调温系统包括：用于制热时、将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出，以及用于制冷时、其将低温低压制冷剂蒸汽提升为高温高压制冷剂气体、并通过设置于其的排气口排出的第一压缩机；与所述第一压缩机连接，用于制热时、通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第四接口排出，以及用于制冷时、其通过第一接口将所述第一压缩机所排出高温高压制冷剂气体吸入、并通过第二接口排出的四通换向阀；与所述四通换向阀第四接口及第一热力膨胀阀连接，用于制热时、接收所述四通换向阀通过第四接口所排出的高温高压制冷剂气体、并释放热量至使用侧以达到制热目的、同时将高温高压制冷剂气体液化为高压制冷剂液体，以及用于制冷时、利用来自于所述第一热力膨胀阀的低温低压制冷剂液体、蒸发吸收使用侧空气的热量、降低使用空气温度达到制冷目的的同时、将低温低压制冷剂液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的第一使用侧换热器；与所述第一使用侧换热器及第一冷热源侧换热器连接，用于制热时、将所述第一使用侧换热器所液化高压制冷剂液体、进行水分吸收并过滤杂质，以及用于制冷时、接收所述第一冷热源侧换热器所形成高压制冷剂液体、并对其进行水分吸收、杂质过滤的干燥过滤器；与所述干燥过滤器连接，用于制热时、将所述干燥过滤器干燥过滤后的高压制冷剂液体、进行节流降压以形成低温低压制冷剂液体，以及用于制冷时、其将经过所述干燥过滤器的高压制冷剂液体进行节流降压、以形成低温低压制冷剂液体的第一热力膨胀阀；与所述第一热力膨胀阀及四通换向阀连接，用于制热时、通过将所述第一热力膨胀阀所形成低温低压制冷剂液体、吸收空气中热量以形成低温低压制冷剂蒸气，以及用于制冷时、接收所述四通换向阀所排出的高温高压制冷剂气体后、向冷源侧空气释放热量、冷却成高压制冷剂液体的第一冷热源侧换热器；与所述第一压缩机吸气口连接、且通过所述四通换向阀与所述第一冷热源侧换热器及第一使用侧换热器连接，用于制热时、将通过所述四通换向阀第二接口吸入、第三接口排出、且由所述第一冷热源侧换热器所形成的低温低压制冷剂蒸汽、去除其中残留低温低压制冷剂液体后、通过所述第一压缩机吸气口输送至所述第一压缩机，以及用于制冷时、将所述四通换向阀通过第四接口接收、第三接口排出的低温低压制冷剂蒸气、去除残留制冷剂液体后，通过所述第一压缩机的吸气口输送至所述第一压缩机的第一气液分离器。2.根据权利要求1所述的热泵调温系统，其特征在于，所述热泵调温系统还包括：设置于所述第一使用侧换热器及干燥过滤器之间，用于在制热时打开、以使高压制冷剂液体、由所述第一使用侧换热器输送至所述干燥过滤器的制热单向阀。3.根据权利要求1所述的热泵调温系统，其特征在于，所述热泵调温系统还包括：设置于所述第一冷热源侧换热器及干燥过滤器之间，用于在制冷时打开、以使高压制冷剂液体、由所述第一冷热源侧换热器输送至所述干燥过滤器的制冷单向阀。4.一种包括如权利要求1至3任意一项所述热泵调温系统的热泵型飞机地面空调机组，其特征在于，所述热泵型飞机地面空调机组还包括：机组框架，所述热泵调温系统设置有两个，两个所述热泵调温系统对称设置于所述机组框架内。5.根据权利要求4所述的热泵型飞机地面空调机组，其特征在于，所述热泵型飞机地面空调机组还包括两个除霜制冷系统，所述除霜制冷系统包括：用于制冷时、由设置于其的排气口输出高温高压制冷剂气体的第二压缩机；与所述第二压缩机连接，用于制冷时、将所述第二压缩机所输出高温高压制冷剂气体冷却为高压制冷剂液体的第二冷热源侧换热器；与所述第二冷热源侧换热器连接，用于制冷时、将在所述第二冷热源侧换热器形成的高压制冷剂液体、吸收水分过滤杂质的第二干燥过滤器；与所述第二干燥过滤器连接，用于制冷时、将经所述第二干燥过滤器处理后的高压制冷剂液体、节流降压形成低温低压制冷剂液体后进行分两路输出的第二膨胀阀；与所述第二膨胀阀连接，用于制冷时、通过由所述第二膨胀阀分两路输出的低温低压制冷剂液体中的其中一路、蒸发吸收使用侧空气中的热量以达到制冷目的、同时使得低温低压制冷剂液体蒸发为低温低压制冷剂蒸汽的前级使用侧换热器；与所述第二膨胀阀连接，用于制冷时、通过由所述第二膨胀阀分两路输出的低温低压制冷剂液体中的另外一路、蒸发吸收使用侧空气中的热量以达到制冷目的、同时使得低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧冠锋，林创辉，吴高峰，王建辉，李兴勇，蔡乐坤，陈华，徐杰，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44