一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组，包括压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、室内空气换热器、室内空气再热换热器和蓄热装置，压缩机的进气口和排气口与四通换向阀连接，四通换向阀的一端分别通过冷媒管和电磁阀与室外空气换热器的一端和室内空气再热换热器的一端连接，四通换向阀的另一端分别通过冷媒管和电磁阀与室内空气换热器的一端和蓄热装置的一端连接，室外空气换热器的另一端和室内空气再热换热器的另一端连接后通过电子膨胀阀与室内空气换热器的另一端和蓄热装置的另一端连接。本实用新型专利技术既可以提升融霜速度、降低融霜能耗、减轻融霜时室内空气温度的波动；又可以对冷凝热进行回收利用，降低对室内空气电再热的能耗。室内空气电再热的能耗。室内空气电再热的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组


[0001]本技术属于建筑制冷空调领域，涉及到一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组。

技术介绍

[0002]空气源热泵技术已经广泛应用于建筑制冷空调领域，可以同时兼顾供冷供热，是一项节能环保的技术。但是空气源热泵空调在冬季供热时会面临室外换热器结霜的问题，尤其是在寒冷、潮湿的地区，严重制约了空气源热泵的广泛应用。
[0003]恒温恒湿空调是一种工艺性空调，在民用建筑通常应用于藏品库房、档案库房等需要长期严格控制室内温度、湿度的区域，也广泛应用于电子制造、医疗卫生、生物制药等工业领域。由于需要精确控制室内空气的温度和湿度，供冷工况时室内空气在经过室内空气换热器一次降温、除湿后，还需要进行再热，以达到精确控制相对湿度、减小送风温差、避免压缩机频繁启停的目的。
[0004]冬季供热工况下，当室外换热器结霜严重时需要融霜，常规的恒温恒湿空调在化霜时，需要通过室内空气换热器从室内吸热，导致在化霜期间无法正常维持室内的空气温湿度，同时电加热器也会产生较大的能耗。夏季供冷工况下，为了精确控制室内温湿度，常规的恒温恒湿空调通常在室内换热器的后设置电加热器，对降温除湿后的空气进行再热。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组，这种恒温恒湿空调机组在室外空气换热器结霜严重需要化霜时，可避免直接从室内空气中取热，降低融霜时室内空气温度的波动，减少融霜时间和能耗。
[0006]本技术提供的技术方案是：一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组，包括室内机和室外空气换热器，室内机包括压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、室内空气换热器、室内空气再热换热器和蓄热装置组成，压缩机的进气口和排气口分别与四通换向阀连接，四通换向阀的一端分别通过冷媒管和电磁阀与室外空气换热器的一端和室内空气再热换热器的一端连接，四通换向阀的另一端分别通过冷媒管和电磁阀与室内空气换热器的一端和蓄热装置的一端连接，室外空气换热器的另一端和室内空气再热换热器的另一端连接后通过电子膨胀阀与室内空气换热器的另一端和蓄热装置的另一端连接。
[0007]本技术室内机设有电加热器与电加湿器，室内再热换热器设置在电加热器与电加湿器之间。
[0008]所述的蓄热装置采用相变蓄能换热器。
[0009]本技术在常规恒温恒湿空调机组的基础上，综合利用了蓄热装置和室内空气再热换热器。在供热工况时，同时加热室内一侧的蓄热装置，当室外空气换热器结霜严重需要化霜时，可通过逆循环优先利用蓄热装置中的热量，避免直接从室内空气中取热，降低融霜时室内空气温度的波动，减少融霜时间和能耗，有利于精确控制室内的温湿度。在供冷工
况下，夏季空气经过除湿后需要再热时，可通过控制室内空气再热换热器的电磁阀，对冷凝热进行回收利用，用于对降温除湿后的过冷空气进行再热，以达到设定的送风状态点。如此可以在保证精确控制室内温度、湿度的同时，大大减少室内空气在除湿后电再热的能耗。
附图说明
[0010]图1为本技术的恒温恒湿空调室内机结构示意图。
[0011]图2为本技术供热工况原理图。
[0012]图3为本技术化霜工况原理图。
[0013]图4为本技术供冷工况原理图。
实施方式
[0014]参见图1~4，本技术包括室内机和室外空气换热器5，室内机包括压缩机1、四通换向阀2、电子膨胀阀3、室内空气换热器4、室内空气再热换热器6和蓄热装置7，压缩机1的进气口和排气口分别与四通换向阀2连接，四通换向阀2的一端分别通过冷媒管和电磁阀与室外空气换热器5的一端和室内空气再热换热器6的一端连接，四通换向阀2的另一端分别通过冷媒管和电磁阀与室内空气换热器4的一端和蓄热装置7的一端连接，室外空气换热器5的另一端和室内空气再热换热器6的另一端连接后通过电子膨胀阀3与室内空气换热器4的另一端和蓄热装置7的另一端连接。室内机设有电加热器与电加湿器，室内再热换热器设置在电加热器与电加湿器之间。
[0015]如图1所示，本技术在室内机一侧增设了蓄热装置7和室内空气再热换热器6；如图2
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4所示，蓄热装置7与室内机换热器4并联，室内空气再热换热器6与室外空气换热器5并联。通过切换四通换向阀2改变制冷剂的流动通道，改变制冷剂流向，转换冬夏两季空调系统室内机和室外机的功用:夏季，制冷剂液体在室内机(此时为蒸发器)内蒸发吸热成为气体，在室外机(此时为冷凝器)中放热，用于室内供冷;冬季制冷剂液体在室外机(此时为蒸发器)中蒸发吸收外界热量，在室内机(此时为冷凝器)中放热，用于室内供热。各个工况下的工作原理如下：
[0016]1）冬季供热工况
[0017]如图2所示，常规供热时，室内空气换热器4、室外空气换热器5、蓄热装置7前的电磁阀8、电磁阀9、电磁阀11开启，室内空气再热换热器6前的电磁阀10保持关闭。
[0018]供热工况运行时，通过四通换向阀2使压缩机1出口按制冷剂流向12排出高温高压制冷剂气体，进入室内空气换热器4和蓄热装置7冷凝放热，经电子膨胀阀3节流，在室外空气换热器5中蒸发吸热后进入压缩机1，形成供热循环。
[0019]室内侧的空气，经过室内空气入口、室内空气换热器4、电加湿器15分别进行加热、加湿后，由风机13经室内空气出口送入室内。当室内空气换热器4供热量不足时，开启电加热器14补充加热。
[0020]2）冬季化霜工况
[0021]如图3所示，供热工况运行一段时间后，室外空气换热器若已结霜，换热效率降低，则制冷剂系统按制冷剂流向12自动开启逆循环开始化霜，此时室内空气换热器4停止工作，电加热器14开始运行，室外空气换热器5、蓄热装置7前的电磁阀9、电磁阀11开启，室内空气
换热器4、室内空气再热换热器6前的电磁阀电磁阀8、电磁阀10保持关闭。
[0022]系统化霜运行时，压缩机1通过四通换向阀2开启逆循环，压缩机1出口排出高温高压制冷剂气体，进入室外空气换热器5中冷凝放热，经电子膨胀阀3节流，在蓄热装置7中蒸发吸热后进入压缩机1，形成化霜循环。
[0023]3）夏季供冷工况
[0024]如图4所示，供冷工况运行时，蓄热装置7停止工作，室外空气换热器5、室内空气换热器4、室内空气再热换热器6前的电磁阀9、电磁阀8、电磁阀10开启，蓄热装置7前的电磁阀11保持关闭。
[0025]压缩机1出口按制冷剂流向12排出高温高压制冷剂气体，分别进入室外空气换热器5和室内空气再热换热器6冷凝放热，经电子膨胀阀3节流，在室内空气换热器4中蒸发吸热后进入压缩机1，形成供冷循环。
[0026]室内侧的空气，经过室内空气入口进入室内空气换热器4降温除湿后，再由室内空气再热换热器6加热至送风状态点，由风机13经室内空气出口送入室内，电加热器14可对送风温度进行微调。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空气源热泵的恒温恒湿空调机组，包括室内机和室外空气换热器，其特征在于：所述室内机包括压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、室内空气换热器、室内空气再热换热器和蓄热装置，压缩机的进气口和排气口与四通换向阀连接，四通换向阀的一端分别通过冷媒管和电磁阀与室外空气换热器的一端和室内空气再热换热器的一端连接，四通换向阀的另一端分别通过冷媒管和电磁阀与室内空气换热器的一端和蓄热装置的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡磊，董剑，聂幸鑫，王疆，
申请(专利权)人：中信建筑设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：