冷媒循环量可调的制冷或热泵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统，包含压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，其特征在于：还设置有储液器，所述储液器包含筒体、冷媒进口管道、液态冷媒出口管道、气态冷媒出口管道；所述压缩机排气口、所述冷凝器、所述节流装置、所述储液器的冷媒进口管道、所述储液器的液态冷媒出口管道、所述蒸发器、所述压缩机吸气口或补气口依次串联连通，所述储液器的气态冷媒出口管道通过气态冷媒流量调节装置连通所述蒸发器。通过相应的控制方法，本发明专利技术可以对制冷或热泵系统中制冷剂的循环量进行控制，使冷凝器侧始终处于比较理想的运行状态，从而使系统在各种工况和条件下均能可靠、高效运行。

Refrigerant or heat pump system with adjustable refrigerant circulation

The invention discloses a refrigerant circulation adjustable refrigeration or heat pump system, including compressor, condenser, evaporator, a throttling device, which is characterized in that: a reservoir, the reservoir comprises a cylinder body, a coolant inlet pipe, the liquid refrigerant outlet pipe, the gas coolant outlet pipe; the compressor outlet, the condenser, the throttling device, the liquid refrigerant inlet pipe, the liquid reservoir, the liquid refrigerant outlet pipe of the evaporator, the compressor suction or the air inlet is in series connected, gaseous refrigerant outlet pipe of reservoir the gaseous refrigerant flow regulating device is communicated with the evaporator. The corresponding control method, the invention can control the circulation of the refrigerant in the refrigeration and heat pump system, the condenser side is always in the running state of the ideal, so that the system in various working conditions and are reliable and efficient operation.

【技术实现步骤摘要】
冷媒循环量可调的制冷或热泵系统
本专利技术涉及制冷领域，特别是涉及一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统。
技术介绍
冷凝器和蒸发器是制冷系统的核心部件，当冷凝器和蒸发器均处于理想的工作状态时，制冷系统才会处于理想的工作状态。冷凝器要处于理想的工作状态，需要冷凝器中具有理想的冷媒循环量，蒸发器要处于理想的工作状态，也需要蒸发器中具有理想的冷媒循环量，当冷凝器和蒸发器中均具有理想的冷媒循环量时，制冷系统才具有理想的冷媒循环量，从而具备使制冷系统处于理想工作状态的条件。然而，现有技术存在较多问题，比如：一，制冷系统中，若冷凝压力偏高，压缩机排气温度会上升，压缩比增大，制冷量减少，功耗增大，冷凝压力偏高，还容易引起设备破损事故。若冷凝压力过低，特别是在冬季，环境温度或冷却水温度较低，导致冷凝压力过低，以致热力膨胀阀前后压力差太小，供液动力不足，造成流经热力膨胀阀的制冷剂流量急剧减少，使制冷量大大降低，甚至制冷装置工作失调。另外，多数厂家的压缩机，也会有最低冷凝压力的使用要求，甚至随着蒸发压力的不同，最低冷凝压力要求也不同。因此，为保证制冷系统和压缩机的可靠工作，必须对冷凝压力实施控制。冷凝压力的控制方法，现有技术主要有两种：1、控制冷却水流量或者冷却风量，对于风冷，常用的有：a)风扇电动机变速；b)风阀控制调节冷却空气流量；c)冷凝风机开、停控制，这些方法应用在常年环境温度高于4℃以上场合比较有效；2、从制冷剂侧采用旁通调节方法控制制冷压力，具体连接方式为：在冷凝器出口安装一个高压调节阀，高压调节阀的另一端连接储液器入口，在压缩机排气口与储液器入口之间接旁通管，在旁通管上安装差压调节阀。采用以上两种方法，制冷系统在寒冷季节工作时冷凝器和风机(或水泵)的换热能力没有得到充分利用，能效比仍然较低，与温暖季节甚至夏季时相比，比较接近。因为风机或水泵的能耗大约只占到系统总能耗的10％，而压缩机的能耗大约能占到90％。二，在冷凝热回收制冷系统中，采用热回收模式时，随着热水温度的逐步升高，系统制冷量逐步下降，由此或者导致用户舒适度下降，或者制冷能力不足导致食品温度上升，以致需要安装更大能力的机组，但系统中室外换热器的能力没有得到利用，如果能使室外换热器在系统运行热回收模式时成为过冷器，随着热水温度的升高，系统的制冷量几乎不会下降。三，对于空调热水一体机(三联供)，在冬季制热水时，随着热水温度的逐步升高，系统总的制热量几乎不增加或者逐步下降。四，空调在冬季除霜时，冷凝压力偏低，除霜效果不好。常规的冷藏冷冻制冷系统采用逆向热气除霜时，冷凝压力同样偏低，除霜效果不好。五，空调器制冷系统的冷媒充灌量对空调器性能的影响很大，不同环境温度、不同工况及不同压缩机频率负荷下运行时，空调器达到最佳能效状态需要的冷媒量并不相同，例如，高频高负荷时，需要的冷媒量更多，低频低负荷时，需要的冷媒量较少。但是空调器制冷系统作为一个封闭的系统，充注在其中的冷媒量是一定的。空调器的冷媒充灌量一般是以设计工况来确定的，而实际的运行工况又往往偏离设计工况，这样，即使以设计工况下的最佳充灌量来充灌的空调器，也不可避免的存在因工况变化产生的充灌量相对较多或较少的问题，从而影响实际运行的能效比，造成能量的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题。本专利技术的技术方案如下：一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统，包含压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器；设置有储液器，所述储液器包含筒体、冷媒进口管道、液态冷媒出口管道、气态冷媒出口管道；包含制冷或热泵回路，所述制冷或热泵回路至少由所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置、所述储液器、所述第二换热器依次串联连通而成，其中，所述节流装置连通所述储液器的冷媒进口管道，所述储液器的液态冷媒出口管道连通所述第二换热器，所述第二换热器连通所述压缩机的吸气口或补气口，所述制冷或热泵回路可实现制冷或热泵循环，所述制冷或热泵循环中所述第一换热器做为冷凝器，所述第二换热器做为蒸发器；所述制冷或热泵系统至少符合下列条件A、B和C之一：A)所述储液器的气态冷媒出口管道通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述液态冷媒出口管道至所述第二换热器出口前的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器的气态冷媒出口管道上设置有气态冷媒流量调节装置；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量增大；B)所述制冷或热泵回路中，所述压缩机至所述第一换热器之间的冷媒通道不经过四通换向阀，所述储液器的气态冷媒出口管道通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器出口至所述压缩机吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器的气态冷媒出口管道上设置有气态冷媒流量调节装置；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量增大；C)所述储液器的气态冷媒出口管道通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器出口至所述压缩机吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器的气态冷媒出口管道上设置有气态冷媒流量调节装置；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置使通过其的冷媒流量增大；是否需要增加或减小所述第一换热器中的冷媒循环量至少依据以下C1、C2、C3、C4、C5和C6其中之一所述的参数：C1)所述制冷或热泵循环中所述压缩机的排气温度或壳体温度或内部温度；C2)所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C3)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器入口至所述节流装置入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C4)为所述第一换热器冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C5)为所述第一换热器冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环中所述第一换热器的出口温度；C6)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器入口至所述节流装置入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度；当仅依据C6所述的参数来判断是否需要增加或减小所述第一换热器中的冷媒循环量时，所述制冷或热泵系统至少符合下列条件C61和C62之一：C61)通过对比所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标区间来控制通过所述气态冷媒流量调节装置的冷媒流量；C62)所述气态冷媒流量调节装置是电子膨胀阀，对其调节的方式为：根据所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标值对所述电子膨胀阀的开度进行比例调节或PI调节或PD调节或PID调节，所述PI调节是比例+积分调节，所述PD调节是比例+微分调节，所述PID调节是比例+积分+微分调节。优先的，所述制冷或热泵系统符合条件C；条件C61至少包含以下C611和C612两种调节方式：C611)当所述某一处冷媒的过冷度高于预先设定的过冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统，包含压缩机(10)、第一换热器(20、21、40)、节流装置(30、31)、第二换热器(40、20)，其特征在于：设置有储液器(5)，所述储液器(5)包含筒体(50)、冷媒进口管道(51、52)、液态冷媒出口管道(52、51)、气态冷媒出口管道(53)；包含制冷或热泵回路，所述制冷或热泵回路至少由所述压缩机(10)、所述第一换热器(20、21、40)、所述节流装置(30、31)、所述储液器(5)、所述第二换热器(40、20)依次串联连通而成，其中，所述节流装置(30、31)连通所述储液器(5)的冷媒进口管道(51、52)，所述储液器(5)的液态冷媒出口管道(52、51)连通所述第二换热器(40、20)，所述第二换热器(40、20)连通所述压缩机(10)的吸气口或补气口，所述制冷或热泵回路可实现制冷或热泵循环，所述制冷或热泵循环中所述第一换热器(20、21、40)做为冷凝器，所述第二换热器(40、20)做为蒸发器；至少符合下列条件A、B和C之一：A)所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述液态冷媒出口管道(52、51)至所述第二换热器(40、20)出口前的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量增大；B)所述制冷或热泵回路中，所述压缩机(10)至所述第一换热器(20、21、40)之间的冷媒通道不经过四通换向阀，所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器(40、20)出口至所述压缩机(10)吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量加大；C)所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器(40、20)出口至所述压缩机(10)吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量增大；是否需要增加或减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量至少依据以下C1、C2、C3、C4、C5和C6其中之一所述的参数：C1)所述制冷或热泵循环中所述压缩机(10)的排气温度或壳体温度或内部温度；C2)所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C3)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器(20、21、40)入口至所述节流装置(30、31)入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C4)为所述第一换热器(20、21、40)冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C5)为所述第一换热器(20、21、40)冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环中所述第一换热器(20、21、40)的出口温度；C6)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器(20、21、40)入口至所述节流装置(30、31)入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度；当仅依据C6所述的参数来判断是否需要增加或减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，所述制冷或热泵系统至少符合下列条件C61和C62之一：C61)通过对比所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标区间来控制通过所述气态冷媒流量调节装置(35)的冷媒流量；C62)所述气态冷媒流量调节装置(35)是电子膨胀阀，对其调节的方式为：根据所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标值对所述电子膨胀阀的开度进行比例调节或PI调节或PD调节或PID调节，所述PI调节是比例+积分调节，所述PD调节是比例+微分调节，所述PID调节是比例+积分+微分调节。...

【技术特征摘要】
1.一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统，包含压缩机(10)、第一换热器(20、21、40)、节流装置(30、31)、第二换热器(40、20)，其特征在于：设置有储液器(5)，所述储液器(5)包含筒体(50)、冷媒进口管道(51、52)、液态冷媒出口管道(52、51)、气态冷媒出口管道(53)；包含制冷或热泵回路，所述制冷或热泵回路至少由所述压缩机(10)、所述第一换热器(20、21、40)、所述节流装置(30、31)、所述储液器(5)、所述第二换热器(40、20)依次串联连通而成，其中，所述节流装置(30、31)连通所述储液器(5)的冷媒进口管道(51、52)，所述储液器(5)的液态冷媒出口管道(52、51)连通所述第二换热器(40、20)，所述第二换热器(40、20)连通所述压缩机(10)的吸气口或补气口，所述制冷或热泵回路可实现制冷或热泵循环，所述制冷或热泵循环中所述第一换热器(20、21、40)做为冷凝器，所述第二换热器(40、20)做为蒸发器；至少符合下列条件A、B和C之一：A)所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述液态冷媒出口管道(52、51)至所述第二换热器(40、20)出口前的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量增大；B)所述制冷或热泵回路中，所述压缩机(10)至所述第一换热器(20、21、40)之间的冷媒通道不经过四通换向阀，所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器(40、20)出口至所述压缩机(10)吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量加大；C)所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)通过支路管道连通所述制冷或热泵回路中从所述蒸发器(40、20)出口至所述压缩机(10)吸气口或补气口之间的冷媒通道，在该支路管道上或者在所述储液器(5)的气态冷媒出口管道(53)上设置有气态冷媒流量调节装置(35)；所述制冷或热泵循环运行过程中，当需要增加所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小，当需要减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量增大；是否需要增加或减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量至少依据以下C1、C2、C3、C4、C5和C6其中之一所述的参数：C1)所述制冷或热泵循环中所述压缩机(10)的排气温度或壳体温度或内部温度；C2)所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C3)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器(20、21、40)入口至所述节流装置(30、31)入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C4)为所述第一换热器(20、21、40)冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环的冷凝压力或冷凝温度；C5)为所述第一换热器(20、21、40)冷却的流体温度以及所述制冷或热泵循环中所述第一换热器(20、21、40)的出口温度；C6)所述制冷或热泵循环中从所述第一换热器(20、21、40)入口至所述节流装置(30、31)入口之间的冷媒通道中某一处冷媒的过冷度；当仅依据C6所述的参数来判断是否需要增加或减小所述第一换热器(20、21、40)中的冷媒循环量时，所述制冷或热泵系统至少符合下列条件C61和C62之一：C61)通过对比所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标区间来控制通过所述气态冷媒流量调节装置(35)的冷媒流量；C62)所述气态冷媒流量调节装置(35)是电子膨胀阀，对其调节的方式为：根据所述某一处冷媒的过冷度及预先设定的过冷度目标值对所述电子膨胀阀的开度进行比例调节或PI调节或PD调节或PID调节，所述PI调节是比例+积分调节，所述PD调节是比例+微分调节，所述PID调节是比例+积分+微分调节。2.根据权利要求1所述的一种冷媒循环量可调的制冷或热泵系统，其特征在于：符合条件C；条件C61至少包含以下C611和C612两种调节方式：C611)当所述某一处冷媒的过冷度高于预先设定的过冷度目标区间的上限值时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量增加，当所述某一处冷媒的过冷度低于预先设定的过冷度目标区间的下限值时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)使通过其的冷媒流量减小；C612)当所述某一处冷媒的过冷度高于预先设定过冷度目标区间的上限值时，控制所述气态冷媒流量调节装置(35)完全打开，当所述某一处冷媒的过冷度低于预先设定的过冷度目标区间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵向辉，
申请(专利权)人：赵向辉，
类型：发明
国别省市：浙江,33