一种空气能制冷和变流量的控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种空气能制冷和变流量的控制系统及其方法，该控制系统包括有贮存罐、压缩机、第一空气能换热器、第二空气能换热器、载冷剂换热器、第一膨胀阀和第二膨胀阀；贮存罐的出口通过依次设有第一膨胀阀和第一空气能换热器的管道连接至压缩机的低压进口端；压缩机的高压出口端通过管道连接第二空气能换热器的入口；第二空气能换热器的出口通过管道分别与贮存罐的入口和载冷剂换热器的入口并联设置，且在载冷剂换热器的入口设置有第二膨胀阀；载冷剂换热器的出口通过管道连接压缩机的低压进口端。本发明专利技术通过改进，形成可有效保持高能效比以及省电的技术方案，且其还具有运行费用较低、设备结构简单、节能环保等优点，适合推广使用。合推广使用。合推广使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种空气能制冷和变流量的控制系统及其方法


[0001]本专利技术涉及空调制冷
,具体是涉及一种空气能制冷和变流量的控制系统及其方法。

技术介绍

[0002]人工制冷方式主要有四种，相变制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷，每种制冷方法各有其特点。相变制冷是液体汽化制冷，即液体汽化成蒸气的过程中吸收热量，从而达到制冷的目的，相变制冷技术中提高液态冷媒的过冷度可提高制冷量，提高能效比。气体膨胀制冷是利用高压气态或超临界态冷媒的绝热膨胀来得到低温冷媒，再利用膨胀后的低温冷媒在复热过程中的吸热来使载冷剂降温，同时冷媒在复热过程中完全汽化。冷媒节流膨胀过程中的焓变值决定了制冷量，提高冷媒的焓变值可提高制冷量，提高能效比。
[0003]现有技术中也有不少制冷系统，但是，现有的制冷系统基本都是在使用过程中不能让冷媒在封闭运行时根据不同工况实现质量流量的变化的，从而出现不能保持高能效比的情况，亦即不够省电，因此其还存在改进的空间。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种空气能制冷和变流量的控制系统及其方法，其通过改进，形成可有效保持高能效比以及省电的技术方案，且其还具有运行费用较低、设备结构简单、节能环保等优点，同时，其还解决了现有技术中的其他问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种空气能制冷和变流量的控制系统，包括：
[0007]贮存罐、压缩机、第一空气能换热器、第二空气能换热器、载冷剂换热器、第一膨胀阀和第二膨胀阀；
[0008]所述贮存罐的出口通过依次设有所述第一膨胀阀和所述第一空气能换热器的管道连接至所述压缩机的低压进口端，以将所述贮存罐输出的冷媒转换为具有过热度的气态低温冷媒输入所述压缩机；
[0009]所述压缩机的高压出口端通过管道连接所述第二空气能换热器的入口，以将所述第一空气能换热器输出的具有过热度的气态低温冷媒转换为高压高温冷媒输入所述第二空气能换热器；
[0010]所述第二空气能换热器的出口通过管道分别与所述贮存罐的入口和所述载冷剂换热器的入口并联设置，且在所述载冷剂换热器的入口设置有所述第二膨胀阀，以将所述压缩机所输出的高压高温冷媒由所述第二空气能换热器转换为高压常温冷媒，然后使所述高压常温冷媒可输入到所述贮存罐进行贮存或通过所述第二膨胀阀节流膨胀，并在所述载冷剂换热器内吸收载冷剂热量成为气态冷媒排出所述载冷剂换热器；
[0011]所述载冷剂换热器的出口通过管道连接所述压缩机的低压进口端，以将所述载冷
剂换热器排出的气态冷媒通过所述压缩机进行增压并实现循环利用或者输入到所述贮存罐进行贮存。
[0012]对于以上技术方案的附加结构，还包括以下方案：
[0013]作为一种具体的实施例，在所述载冷剂换热器的出口连接所述压缩机的管道与所述贮存罐的出口连接所述第一空气能换热器的入口的管道之间还连通有一设置有第一电磁阀的管道，以用于将所述载冷剂换热器内的冷媒输入到所述第一空气能换热器内；在所述载冷剂换热器的出口连接所述压缩机的管道上还设置有用于与所述第一电磁阀配合的第二电磁阀；在所述贮存罐的出口和入口处分别设置有第一控制阀和第二控制阀。
[0014]作为一种具体的实施例，所述载冷剂换热器设有两个以上且并联设置，在每个所述载冷剂换热器的入口均设置有一所述第二膨胀阀。
[0015]作为一种具体的实施例，在所述载冷剂换热器的出口还设置有比例阀，以用于控制开度来调节冷媒流量以达到控制制冷量。
[0016]作为一种具体的实施例，所述压缩机的低压进口端的压力设定值在0.15MPa
‑
4MPa间，所述压缩机的高压出口端的压力设定值在3.5MPa
‑
12MPa间。
[0017]进一步地，在所述压缩机的低压进口端和高压出口端还分别设置有压力传感器。
[0018]作为一种具体的实施例，在控制系统由于所需制冷量降低而需减少控制系统的冷媒的质量时，多余质量的冷媒通过所述压缩机增压后流入所述贮存罐贮存；
[0019]在控制系统由于所需制冷量增加而需增加控制系统的冷媒的质量时，输出所述贮存罐内的冷媒，且冷媒通过所述第一膨胀阀和所述第一空气能换热器的汽化后流入所述压缩机的低压进口端，以用于补充控制系统所需质量的冷媒。
[0020]本专利技术还提供一种空气能制冷和变流量的控制方法，采用如上述的空气能制冷和变流量的控制系统，包括如下步骤：
[0021]S1、启动控制系统，压缩机运转，当所述压缩机的高压出口端的压力低于设定值时，贮存罐内的冷媒流出并经过第一膨胀阀和第一空气能换热器汽化转换为具有过热度的气态低温冷媒并输入到所述压缩机的低压进口端，以使保持所述压缩机的高压出口端的压力达到设定值，同时用于保持所述压缩机的低压进口端压力在设定值；
[0022]S2、转换出的具有过热度的气态低温冷媒经所述压缩机增压后成为高压高温冷媒，接着高压高温冷媒进入第二空气能换热器内；
[0023]S3、进入所述第二空气能换热器内的高压高温冷媒通过向环境中的空气释放热量而转变为高压常温冷媒，接着高压常温冷媒进入到所述第二膨胀阀；
[0024]S4、高压常温冷媒进入所述第二膨胀阀后由于JT效应转换为低温冷媒进入载冷剂换热器；
[0025]S5、低温冷媒进入到所述载冷剂换热器之后，与所述载冷剂换热器外表面的载冷剂进行热交换，载冷剂向冷媒释放热量实现载冷剂的降温制冷，且低温冷媒吸收载冷剂热量后复热和完全汽化；
[0026]S6、经所述载冷剂换热器排出后的气态冷媒再经管道进入所述压缩机增压成为高压高温冷媒后循环利用；
[0027]S7、在所述压缩机的高压出口端的压力未达到设定值时，则所述贮存罐持续放出冷媒，而在所述压缩机的高压出口端的压力达到设定值时，所述贮存罐的出口停止放出冷
媒；
[0028]S8、在所述压缩机的高压出口端的压力超过设定值时，则多余的冷媒经所述贮存罐的入口流入，直至所述压缩机的高压出口端的压力达到设定值时，所述贮存罐的入口停止流入冷媒。
[0029]作为一种具体的实施例，在步骤S1中，所述压缩机运转后，当所述压缩机的高压出口端的压力低于设定值时，首先使所述载冷剂换热器内的冷媒排出且冷媒经所述第一膨胀阀和所述第一空气能换热器汽化转换为具有过热度的气态冷媒并输入所述压缩机的低压进口端；如载冷剂换热器的管内压力达到设定值而所述压缩机的高压出口端的压力仍低于设定值时，则由所述贮存罐流出冷媒补充，且后续的控制系统制冷过程中的所述载冷剂换热器排出的气态冷媒直接输入至所述压缩机而不再流出到所述第一膨胀阀和所述第一空气能换热器内。
[0030]作为一种具体的实施例，所述载冷剂换热器的使用数量增加后，使所述压缩机的高压出口端的压力小于设定值，从而让所述贮存罐的出口打开并放出冷媒，以用于填充，直至所述压缩机的高压出口端的压力达到设定值时停止；
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于，包括：贮存罐、压缩机、第一空气能换热器、第二空气能换热器、载冷剂换热器、第一膨胀阀和第二膨胀阀；所述贮存罐的出口通过依次设有所述第一膨胀阀和所述第一空气能换热器的管道连接至所述压缩机的低压进口端，以将所述贮存罐输出的冷媒转换为具有过热度的气态低温冷媒输入所述压缩机；所述压缩机的高压出口端通过管道连接所述第二空气能换热器的入口，以将所述第一空气能换热器输出的具有过热度的气态低温冷媒转换为高压高温冷媒输入所述第二空气能换热器；所述第二空气能换热器的出口通过管道分别与所述贮存罐的入口和所述载冷剂换热器的入口并联设置，且在所述载冷剂换热器的入口设置有所述第二膨胀阀，以将所述压缩机所输出的高压高温冷媒由所述第二空气能换热器转换为高压常温冷媒，然后使所述高压常温冷媒可输入到所述贮存罐进行贮存或通过所述第二膨胀阀节流膨胀，并在所述载冷剂换热器内吸收载冷剂热量成为气态冷媒排出所述载冷剂换热器；所述载冷剂换热器的出口通过管道连接所述压缩机的低压进口端，以将所述载冷剂换热器排出的气态冷媒通过所述压缩机进行增压并实现循环利用或者输入到所述贮存罐进行贮存。2.根据权利要求1所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：在所述载冷剂换热器的出口连接所述压缩机的管道与所述贮存罐的出口连接所述第一空气能换热器的入口的管道之间还连通有一设置有第一电磁阀的管道，以用于将所述载冷剂换热器内的冷媒输入到所述第一空气能换热器内；在所述载冷剂换热器的出口连接所述压缩机的管道上还设置有用于与所述第一电磁阀配合的第二电磁阀；在所述贮存罐的出口和入口处分别设置有第一控制阀和第二控制阀。3.根据权利要求1所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：所述载冷剂换热器设有两个以上且并联设置，在每个所述载冷剂换热器的入口均设置有一所述第二膨胀阀。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：在所述载冷剂换热器的出口还设置有比例阀，以用于控制开度来调节冷媒流量以达到控制制冷量。5.根据权利要求1所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：所述压缩机的低压进口端的压力设定值在0.15MPa
‑
4MPa间，所述压缩机的高压出口端的压力设定值在3.5MPa
‑
12MPa间。6.根据权利要求5所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：在所述压缩机的低压进口端和高压出口端还分别设置有压力传感器。7.根据权利要求1所述的空气能制冷和变流量的控制系统，其特征在于：在控制系统由于所需制冷量降低而需减少控制系统的冷媒的质量时，多余质量的冷媒通过所述压缩机增压后流入所述贮存罐贮存；在控制系统由于所需制冷量增加而需增加控制系统的冷媒的质量时，输出所述贮存罐
内的冷媒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，邹鑫，郁伟荣，
申请(专利权)人：广东颐柏流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：