辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统及使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，包括双效热泵机组和室内末端设备；双效热泵机组包括使用侧换热器Ⅰ、使用侧换热器Ⅱ、室外侧换热器Ⅰ和室外侧换热器Ⅱ；压缩机的进口端、出口端分别与四通换向阀的两个端口相连通；室外侧换热器Ⅰ经过膨胀阀Ⅰ后与使用侧换热器Ⅰ相连接，室外侧换热器Ⅱ经过膨胀阀Ⅱ后与使用侧换热器Ⅱ相连接；室内末端设备包括风机盘管加新风设备和辐射地板，使用侧换热器Ⅰ通过供回水循环管路Ⅰ与风机盘管加新风设备相连接；使用侧换热器Ⅱ通过供回水循环管路Ⅱ与辐射地板相连接。本发明专利技术通过辐射地板和风机盘管加新风设备对室内同时进行制冷和供暖。

【技术实现步骤摘要】
辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统及使用方法
本专利技术属于热泵
，更具体的说，涉及辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统。
技术介绍
近年来由于对地板辐射制冷和供暖优越性和健康性认识的提高，在国内采用辐射地板的空调方式变得越来越普及。但是由于辐射末端热惯性的影响，采用辐射地板进行制冷和供暖会面临响应时间长、表面易结露等问题，因此，将辐射地板和风机盘管联合制冷和供暖的空调方式逐渐受到关注。传统的辐射地板加风机盘管两联供系统在空调机组采用一套蒸发器和冷凝器，在系统末端采用辐射地板和风机盘管并联的方式。当系统进行制冷时，风机盘管的供回水温度约为7～12℃，而低温冷水会造成辐射地板表面结露而影响使用，因此，在夏季只能使用风机盘管单独进行制冷，辐射地板无法协同工作，这样势必会造成能源的浪费。现有经过改进后的辐射地板加风机盘管两联供系统则是基于传统两联供系统在供回水总管路上增加了一套混水泵站，以同时满足辐射地板和风机盘管的供水温度的要求，但其所含的调节附件价格较高、占用一定的室内空间、控制也比较复杂，在实际使用中仍存在一定的限制，且由于在空调主机内只含有一台蒸发器和一台冷凝器，故不能通过改变蒸发温度或冷凝温度来提升循环的制冷系数。针对上述目前既有技术存在的问题，需要对其进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够实现辐射地板加风机盘管联合制冷和供暖的双效热泵系统及其使用方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，包括双效热泵机组和室内末端设备；双效热泵机组包括使用侧换热器Ⅰ、使用侧换热器Ⅱ、室外侧换热器Ⅰ和室外侧换热器Ⅱ；使用侧换热器Ⅰ通过压力调节阀Ⅲ后的端口以及使用侧换热器Ⅱ通过压力调节阀Ⅳ后的端口先汇合，然后与四通换向阀的一个端口相连；室外侧换热器Ⅰ通过压力调节阀Ⅰ后的端口以及室外侧换热器Ⅱ通过压力调节阀Ⅱ的端口汇合后与四通换向阀的另一个端口相连；压缩机的进口端、出口端分别与四通换向阀的剩余的两个端口相连通；室外侧换热器Ⅰ经过膨胀阀Ⅰ后与使用侧换热器Ⅰ相连接，室外侧换热器Ⅱ经过膨胀阀Ⅱ后与使用侧换热器Ⅱ相连接；所述室内末端设备包括风机盘管加新风设备和辐射地板，使用侧换热器Ⅰ通过供回水循环管路Ⅰ与风机盘管加新风设备内的相应管路相连接；使用侧换热器Ⅱ通过供回水循环管路Ⅱ与辐射地板内的相应管路相连接。作为本专利技术的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统的改进：供回水循环管路Ⅰ上设置有循环水泵Ⅰ和缓冲水箱；供回水循环管路Ⅱ上设置有循环水泵Ⅱ。作为本专利技术的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统的进一步改进：所述双效热泵机组内流动的为制冷剂，即，双效热泵机组各个器件和管道内流动的为制冷剂；所有的连接均为通过管道的密封连接。本专利技术还同时提供了上述辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统的工作方法，于夏季制冷工况时，包括以下步骤：1.1)、使用侧换热器Ⅰ产生的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅲ后以及使用侧换热器Ⅱ中产生的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅳ后混合成一路气体，经过四通换向阀后被吸入压缩机，经过压缩后形成高压高温的制冷剂蒸气(压力和温度均上升，从而形成高压高温的制冷剂蒸气)；1.2)、高温高压的制冷剂蒸气再次通过四通换向阀后分成两路，其中一路高压高温的制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅰ节流降压后进入室外侧换热器Ⅰ，在预定的冷凝温度a下等压冷却和冷凝成高压高温的制冷剂液体释放热量给室外；另一路高温高压的制冷剂蒸气经压力调节阀Ⅱ节流降压后进入室外侧换热器Ⅱ，在预定的冷凝温度b下，等压冷却和冷凝成高压高温的制冷剂液体，释放热量给室外；1.3)、从室外侧换热器Ⅰ出来的高压高温的制冷剂液体经过膨胀阀Ⅰ后变为低压低温的制冷剂液体进入使用侧换热器Ⅰ；从室外侧换热器Ⅱ出来的高压高温的制冷剂液体经过膨胀阀Ⅱ后变为低压低温的制冷剂液体进入使用侧换热器Ⅱ；1.4)、在使用侧换热器Ⅰ内，低压低温的制冷剂液体在预定蒸发温度c下等压蒸发，吸收由供回水循环管路Ⅰ带来的风机盘管加新风设备的热量，形成低温低压的制冷剂蒸气；同时，在使用侧换热器Ⅱ内，另一路低压低温的制冷剂液体在预定蒸发温度d下等压蒸发，吸收由供回水循环管路Ⅱ带来的辐射地板的热量，形成低温低压的制冷剂蒸气；1.5)、供回水循环管路Ⅰ里的水放热降温，循环回风机盘管加新风设备内，负责处理室内产生部分显热负荷和全部潜热负荷，水温升高，然后在循环水泵Ⅰ的驱动下经过供回水循环管路Ⅰ和缓冲水箱回到使用侧换热器Ⅰ内，继续参与水和制冷剂的热交换；供回水循环管路Ⅱ里的水放热降温后，循环回辐射地板内，负责处理室内产生的显热负荷，水温升高，然后在循环水泵Ⅱ的驱动下经过供回水循环管路Ⅱ回到使用侧换热器Ⅱ内，继续参与水和制冷剂的热交换；1.6)、换热后的制冷剂，流出使用侧换热器Ⅱ时为低温低压的制冷剂蒸气，通过压力调节阀Ⅳ进行节流降压后，与流出使用侧换热器Ⅰ经过压力调节阀Ⅲ节流降压后的低温低压的制冷剂蒸气混合成一路低温低压的制冷剂蒸气，经过四通换向阀后再一次被压缩机吸入，如此循环，以降低室内温度。作为本专利技术的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统的工作方法的改进，于冬季制热工况时，包括以下步骤：2.1)、室外侧换热器Ⅰ流出的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅰ后以及室外侧换热器Ⅱ流出的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅱ混合成一路低压低温制冷剂蒸气，经过四通换向阀后被吸入压缩机，经过压缩后形成高压高温的制冷剂蒸气(压力和温度均上升，从而形成高压高温的制冷剂蒸气)；2.2)、从压缩机出来的高压高温的制冷剂蒸气再经过四通换向阀后分成二路，一路经过压力调节阀Ⅲ后被送往使用侧换热器Ⅰ，另一路经过压力调节阀Ⅳ后被送往使用侧换热器Ⅱ；2.3)、高压高温的制冷剂蒸气分别在使用侧换热器Ⅰ和使用侧换热器Ⅱ内，在相应的(不同的)冷凝温度和冷凝压力下等压冷却和冷凝成高压高温的制冷剂液体，同时对应的向供回水循环管路Ⅰ和供回水循环管路Ⅱ提供热量；2.4)、供回水循环管路Ⅰ里的水吸热后，循环回风机盘管加新风设备内，以对流和辐射的换热方式向室内散发热量，水温降低，然后在循环水泵Ⅰ的驱动下经过供回水循环管路Ⅰ回到使用侧换热器Ⅰ内，继续参与水和制冷剂的热交换；供回水循环管路Ⅱ里的水吸热后，循环回辐射地板内，以辐射的换热方式向室内散发热量，水温降低，然后在循环水泵Ⅱ的驱动下经过供回水循环管路Ⅱ回到使用侧换热器Ⅱ内，继续参与水和制冷剂的热交换；2.5)、换热后从使用侧换热器Ⅰ出来的高压高温的制冷剂液体经膨胀阀Ⅰ后变为低压低温的制冷剂液体，而后进入室外侧换热器Ⅰ；换热后从使用侧换热器Ⅱ来的高压高温的制冷剂液体经膨胀阀Ⅱ后变为低压低温的制冷剂液体，而后进入室外侧换热器Ⅱ；在相应的(不同的)蒸发温度和蒸发压力下等压蒸发，吸收室外的热量，形成低压低温的制冷剂蒸气；2.6)、流出室外侧换热器Ⅰ和室外侧换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，其特征在于：包括双效热泵机组(1)和室内末端设备(17)；/n双效热泵机组(1)包括使用侧换热器Ⅰ(6)、使用侧换热器Ⅱ(7)、室外侧换热器Ⅰ(2)和室外侧换热器Ⅱ(3)；/n使用侧换热器Ⅰ(6)通过压力调节阀Ⅲ(12)后的端口以及使用侧换热器Ⅱ(7)通过压力调节阀Ⅳ(13)后的端口先汇合，然后与四通换向阀(9)的一个端口相连；/n室外侧换热器Ⅰ(2)通过压力调节阀Ⅰ(10)后的端口以及室外侧换热器Ⅱ(3)通过压力调节阀Ⅱ(11)的端口汇合后与四通换向阀(9)的另一个端口相连；/n压缩机(8)的进口端、出口端分别与四通换向阀(9)的两个端口相连通；/n室外侧换热器Ⅰ(2)经过膨胀阀Ⅰ(4)后与使用侧换热器Ⅰ(6)相连接，室外侧换热器Ⅱ(3)经过膨胀阀Ⅱ(5)后与使用侧换热器Ⅱ(7)相连接；/n所述室内末端设备(17)包括风机盘管加新风设备(18)和辐射地板(19)，使用侧换热器Ⅰ(6)通过供回水循环管路Ⅰ(20)与风机盘管加新风设备(18)相连接；使用侧换热器Ⅱ(7)通过供回水循环管路Ⅱ(21)与辐射地板(19)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，其特征在于：包括双效热泵机组(1)和室内末端设备(17)；
双效热泵机组(1)包括使用侧换热器Ⅰ(6)、使用侧换热器Ⅱ(7)、室外侧换热器Ⅰ(2)和室外侧换热器Ⅱ(3)；
使用侧换热器Ⅰ(6)通过压力调节阀Ⅲ(12)后的端口以及使用侧换热器Ⅱ(7)通过压力调节阀Ⅳ(13)后的端口先汇合，然后与四通换向阀(9)的一个端口相连；
室外侧换热器Ⅰ(2)通过压力调节阀Ⅰ(10)后的端口以及室外侧换热器Ⅱ(3)通过压力调节阀Ⅱ(11)的端口汇合后与四通换向阀(9)的另一个端口相连；
压缩机(8)的进口端、出口端分别与四通换向阀(9)的两个端口相连通；
室外侧换热器Ⅰ(2)经过膨胀阀Ⅰ(4)后与使用侧换热器Ⅰ(6)相连接，室外侧换热器Ⅱ(3)经过膨胀阀Ⅱ(5)后与使用侧换热器Ⅱ(7)相连接；
所述室内末端设备(17)包括风机盘管加新风设备(18)和辐射地板(19)，使用侧换热器Ⅰ(6)通过供回水循环管路Ⅰ(20)与风机盘管加新风设备(18)相连接；使用侧换热器Ⅱ(7)通过供回水循环管路Ⅱ(21)与辐射地板(19)相连接。


2.根据权利要求1所述的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，其特征在于：
供回水循环管路Ⅰ(20)上设置有循环水泵Ⅰ(14)和缓冲水箱(16)；
供回水循环管路Ⅱ(21)上设置有循环水泵Ⅱ(15)。


3.根据权利要求1或2所述的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统，其特征在于：
所述双效热泵机组(1)内流动的为制冷剂。


4.利用如权利要求1～3任一所述的辐射地板加风机盘管联供的双效热泵系统的工作方法，其特征在于，于夏季制冷工况时，包括以下步骤：
1.1)、使用侧换热器Ⅰ(6)产生的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅲ(12)后以及使用侧换热器Ⅱ(7)中产生的低压低温制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅳ(13)后混合成一路气体，经过四通换向阀(9)后被吸入压缩机(8)，经过压缩后形成高压高温的制冷剂蒸气；
1.2)、高温高压的制冷剂蒸气再次通过四通换向阀(9)后分成两路，其中一路高压高温的制冷剂蒸气经过压力调节阀Ⅰ(10)节流降压后进入室外侧换热器Ⅰ(2)，在预定的冷凝温度a下等压冷却和冷凝成高压高温的制冷剂液体释放热量给室外；另一路高温高压的制冷剂蒸气经压力调节阀Ⅱ(11)节流降压后进入室外侧换热器Ⅱ(3)，在预定的冷凝温度b下，等压冷却和冷凝成高压高温的制冷剂液体，释放热量给室外；
1.3)、从室外侧换热器Ⅰ(2)出来的高压高温的制冷剂液体经过膨胀阀Ⅰ(4)后变为低压低温的制冷剂液体进入使用侧换热器Ⅰ(6)；从室外侧换热器Ⅱ(3)出来的高压高温的制冷剂液体经过膨胀阀Ⅱ(5)后变为低压低温的制冷剂液体进入使用侧换热器Ⅱ(7)；
1.4)、在使用侧换热器Ⅰ(6)内，低压低温的制冷剂液体在预定蒸发温度c下等压蒸发，吸收由供回水循环管路Ⅰ(20)带来的风机盘管加新风设备(18)的热量，形成低温低压的制冷剂蒸气；
同时，在使用侧换热器Ⅱ(7)内，另一路低压低温的制冷剂液体在预定蒸发温度d下等压蒸发，吸收由供回水循环管路Ⅱ(21)带来的辐射地板(19)的热量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马景辉，杨艺真，戴博斌，魏厚福，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33