【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种暖通空调，具体涉及一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统及其控制方法。
技术介绍
1、近些年来，我国轨道交通发展迅速，轨道交通网络覆盖面积十分广泛。为提高乘坐轨道列车的舒适性，目前的轨道列车均配备有热泵空调系统。现有配备在轨道列车上的暖通系统与家用空调系统基本一致，但实际上，由于应用场景不一样，车载热泵空调系统的结构设计和性能均与家用空调系统的结构设计和性能存在不小差别。性能方面，车载热泵空调系统的性能系数相较于家用空调系统的性能系数相差甚多，由于列车上的空间有限，列车上的热泵空调系统难以达到最佳性能设计指标，然而，对于铁路类轨道列车，里程较长，途中所经历地域气候可能各不相同，甚至可能涉及到高环境温度到低环境温度之间的转变，因此对热泵空调系统的变工况性能及可靠性提出了更高的要求。结构设计方面，与家用空调系统分体式的设计不同，由于空间限制，车载热泵空调系统一般将系统部件集中放置在一个箱体内并置于列车车厢顶部，而这种集成式的设计使得热泵空调系统换热器与环境及室内之间的相对位置关系与家用空调之间有较大的差别。因此，基于车载热泵空调系统的应用场景的独特性，对车载热泵空调系统进行设计以提高系统性能、可靠性、经济性及车厢内的舒适性，这在当下具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有车载热泵空调系统采用家用空调系统设计，其性能和结构与其应用场景匹配度不高，导致车载热泵空调系统的性能、可靠性及车厢内供冷或供热的舒适性较差的技术问题，而提供一种基于风门控制
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特殊之处在于：包括热泵空调模块、供冷风道和供热风道；所述供冷风道和供热风道分别用于向车体内每节车厢的不同区域通入冷风和热风；
4、所述热泵空调模块包括风门单元、固连在车顶的外壳，以及设置于外壳内的压缩节流单元、第一电磁阀、蒸发器风机、冷凝器风机和分别位于压缩节流单元两侧的冷凝器、蒸发器；
5、所述风门单元包括设置在外壳上端且分别与蒸发器风机、蒸发器、冷凝器和冷凝器风机的上端相对应的第三外风门、第一外风门、第二外风门和第四外风门，以及设置在外壳下端且分别与蒸发器风机、蒸发器、冷凝器和冷凝器风机的下端相对应的第三内风门、第一内风门、第二内风门和第四内风门；所述风门单元中的各风门均为可开关式风门；
6、所述压缩节流单元包括制冷剂压缩模块和节流模块；所述制冷剂压缩模块用于提供压缩制冷剂、接收蒸发器返回的压缩制冷剂，以及制冷和制热时，用于将压缩制冷剂送入冷凝器内；以及除霜时，用于将其中一部分压缩制冷剂送入冷凝器内，另一部分被第一电磁阀抽取；
7、所述第一电磁阀用于除霜时，抽取部分压缩制冷剂送往蒸发器；所述冷凝器用于将压缩制冷剂进行空气换热，并将换热后的压缩制冷剂通过节流模块节流后送入蒸发器内；所述蒸发器用于将压缩制冷剂进行空气换热，并将换热后的压缩制冷剂送入制冷剂压缩模块；
8、所述蒸发器风机与蒸发器对应设置，用于制冷时，通过第一内风门吸入车厢内空气经蒸发器换热，再由第三内风门向供冷风道输送冷风；以及在制热及除霜时，通过第一外风门吸入外界空气经蒸发器换热，再由第三外风门向外排出；
9、所述冷凝器风机与冷凝器对应设置，用于制冷时，通过第二外风门吸入外界空气经冷凝器换热，再由第四外风门向外排出；以及在制热及除霜时，通过第二内风门吸入车厢内空气经冷凝器换热，由第四内风门向供热风道输送热风。
10、进一步地，所述制冷剂压缩模块包括储液器、压缩机；所述节流模块包括第一节流元件；所述储液器的出口与压缩机的进口连通，储液器的入口与蒸发器的出口连通；所述储液器内储存有制冷剂；所述压缩机的出口分为两路，一路与冷凝器的入口连通，另一路与第一电磁阀的进口连通；所述第一节流元件的进口与冷凝器的出口连通；所述第一节流元件的出口和第一电磁阀的出口均与蒸发器的进口连通。
11、进一步地，所述制冷剂压缩模块包括储液器、压缩机；所述节流模块包括第一节流元件、闪发器、第二电磁阀和第二节流元件；所述储液器的出口与压缩机的进口连通，储液器的入口与蒸发器的出口连通；所述储液器内储存有制冷剂；所述压缩机的出口分为两路，一路与冷凝器的入口连通，另一路与第一电磁阀的进口连通；所述第一电磁阀的出口与蒸发器的进口连通；所述闪发器上下端分别设置有气体出口和液体出口，侧壁设置有进口；所述压缩机的侧壁设置有补气孔口；所述冷凝器的出口通过第二节流元件与闪发器的进口连通；所述闪发器的液体出口通过第一节流元件与蒸发器的进口连通，闪发器的气体出口通过第二电磁阀与压缩机的补气孔口连通；所述第二节流元件为电子膨胀阀。
12、进一步地，所述制冷剂压缩模块包括储液器、压缩机；所述节流模块包括第一节流元件、经济器和第三节流元件；所述储液器的出口与压缩机的进口连通，储液器的入口与蒸发器的出口连通；所述储液器内储存有制冷剂；所述压缩机的出口分为两路，一路与冷凝器的入口连通，另一路与第一电磁阀的进口连通；所述压缩机的侧壁设置有补气孔口；所述经济器上分别设置有制冷剂主路进口、补气支路进口和主路出口；所述冷凝器的出口分为两路，其中一路通过第三节流元件与经济器的补气支路进口连通，另一路与经济器的制冷剂主路进口连通；所述经济器的主路出口分别与压缩机的补气孔口和第一节流元件的入口连通；所述第一节流元件的出口和第一电磁阀的出口均与蒸发器的进口连通；所述第三节流元件为电子膨胀阀。
13、进一步地，各部件之间采用铜管连通。
14、进一步地，所述供冷风道和供热风道分别沿车体长度方向设置在车体顶部和车体底部；所述供冷风道的底部沿车体长度方向均匀设置有多个供冷出风口；供冷风道通过多个供冷出风口向车体内每节车厢的不同区域通入冷风；所述供热风道的顶部沿车体长度方向均匀设置有多个供热出风口；供热风道通过多个供热出风口向车体内每节车厢的不同区域通入热风。
15、进一步地，所述压缩机为高背压滚动转子压缩机或者高背压涡旋压缩机；所述第一节流元件为电磁膨胀阀、热力膨胀阀和毛细管中的一种；所述蒸发器风机和冷凝器风机均为双出口离心风机。
16、同时，本专利技术还提供了一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统的控制方法，采用上述的空调系统，其特殊之处在于：
17、当需制冷时，将蒸发器风机和冷凝器风机开机运行，打开第一内风门、第三内风门、第二外风门和第四外风门，关闭第三外风门、第一外风门、第四内风门和第二内风门，调节节流模块以满足系统负荷需求；通过第一内风门吸入车厢内空气经蒸发器换热，再由第三内风门向供冷风道输送冷风；通过第二外风门吸入外界空气经冷凝器换热，再由第四外风门向外排出；
18、当需制热时，将蒸发器风机和冷凝器风机开机运行，打开第三外风门、第一外风门、第四内风门和第二内风门，关闭第一内风门、第三内风门、第二外风门和第四外风门，根据需求调节节流模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：包括热泵空调模块(4)、供冷风道(2)和供热风道(3)；所述供冷风道(2)和供热风道(3)分别用于向车体内每节车厢(1)的不同区域通入冷风和热风；
2.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
5.根据权利要求2-4任一所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
8.一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统的控制方法，采用权利要求1-7任一所述的空调系统，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统的控制方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：包括热泵空调模块(4)、供冷风道(2)和供热风道(3)；所述供冷风道(2)和供热风道(3)分别用于向车体内每节车厢(1)的不同区域通入冷风和热风；
2.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于风门控制的双风道车载热泵空调系统，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：吴启航，吴建华，周黎希，李佳靖，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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