本发明专利技术是一种风冷热泵循环系统，涉及制冷系统换热器，将风冷翅片管换热器作为冷凝器和蒸发器的风冷热泵循环系统。包括壳管式换热器、风冷翅片管换热器、压缩机、气液分离器、四通换向阀、制冷单向阀、制热单向阀、制冷膨胀阀、制热膨胀阀、制热吸气单向阀、排气角阀、液路截止阀和液路干燥过滤器；所述的风冷翅片管换热器具有冷凝器集气管/蒸发器回气集管、冷凝器集液管/蒸发器回气集管、冷凝器二次分配集液管/蒸发器分液集管、分流头及分流管、冷凝器排气头管/蒸发器回气头管和冷凝器液相管。本发明专利技术系统包括制热和制冷两种循环过程。在两过程中风冷翅片管换热器具有不同单回路换热管长、回路数量和管内制冷剂质量流速，同时优化传热效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种风冷热泵循环系统，涉及制冷系统换热器，特别是一种将风冷翅片管换热器作为冷凝器和蒸发器的风冷热泵循环系统。
技术介绍
公知的制冷系统的原理是制冷系统工作在高温环境和低温环境中，在制冷循环系统中制冷剂循环流动将低温环境中的热量排放到高温环境中，在热泵循环系统中制冷剂循环流动将低温环境中的低品位热量连同输入功率一同转化为高品位的热量排放到高温环境中。现有的风冷热泵循环的系统，在风冷热泵机组中，在夏季制冷循环运行时，风冷翅片管换热器充当冷凝器，在风冷翅片管换热器中高温高压的制冷剂气体与高温环境(空 气)交换热量，制冷剂气体冷凝为制冷剂液体，制冷剂冷凝释放潜热，排入高温环境(空气)中，制冷剂液体将排入节流机构；在冬季制热循环运行时，风冷翅片管换热器充当蒸发器，在风冷翅片管式蒸发器中，制冷剂气液两相混合物与低温环境(空气)交换热量，制冷剂液体从低温环境(空气)中吸收热量蒸发为气体，气体将被压缩机吸入。由于同一个风冷翅片管换热器即作为冷凝器又作为蒸发器使用时，采用了相同的换热器的流程排布设计，因此换热器的流程排布设计即要考虑到制冷剂冷凝表面传热系数和冷凝压降的性能优化，又要考虑到蒸发表面传热系数和蒸发压降的性能优化，是比较困难的。冷凝传热及压降同蒸发传热及压降的传热机理和特点不同。按照优化冷凝器传热效率设计的冷凝器，主要是为了提高制冷剂侧的冷凝表面传热系数，通常需要提高单回路管长和减小回路数量，以增大管内制冷剂的质量流速，虽然制冷剂流量增大，但由于冷凝过程压降梯度小，高压状态下的制冷剂气体饱和压力曲线的斜率低，因此冷凝压降小，冷凝传热温差的降低也很小。因此优化设计的冷凝器通常具有较高的制冷剂管内质量流速和更长的单回路换热管总长/更少的回路数量。按照优化蒸发器传热效率设计的蒸发器，主要是为了适当提高制冷剂侧的蒸发表面传热系数的基础上尽量降低蒸发压降，通常需要设计较短的单回路换热管长和提高回路数量，以保持相对冷凝器较低的管内的制冷剂的质量流速，因为制冷剂侧的蒸发表面传热系数随质量流速提高的幅度远小于制冷剂侧的蒸发压降梯度随质量流速提闻而提闻的幅度，蒸发表面传热系数的提闻是有利于提闻换热器的传热效率的，但是蒸发压降却起着副作用，加之低压状态下的制冷剂气体饱和压力曲线的斜率高，蒸发压降越大，蒸发过程的传热温差越小，传热效率迅速降低。因此优化设计的蒸发器通常具有相比冷凝器较低的制冷剂管内质量流速和更短的单回路换热管总长/更多的回路数量。按照设计经验，通常风冷翅片管冷凝器的单管管长(无汇流和分流的简单回路)应该在15m 25m左右，而风冷翅片管蒸发器的单管管长(无汇流和分流的简单回路)应该在IOm 15m之间。同一个风冷翅片管换热器不可能实现两种设计的回路布置，既要提高冷凝器的能力，又要提高蒸发器的能力，二者之间本身存在矛盾。因此如何取得一个最优的平衡点，是个难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种风冷热泵循环系统，在制冷循环中作为冷凝器的风冷翅片管换热器和制热循环中作为蒸发器的风冷翅片管换热器具有不同的单回路换热管长和不同的回路数量，不同的管内制冷剂质量流速，能同时优化风冷翅片管换热器作为冷凝器及作为蒸发器时的传热效率。—种风冷热泵循环系统是采取以下技术方案实现的一种风冷热泵循环系统包括壳管式换热器、风冷翅片管换热器、压缩机、气液分离器、四通换向阀、制冷单向阀、制热单向阀、制冷膨胀阀、制热膨胀阀、制热吸气单向阀、排气角阀、液路截止阀和液路干燥过滤器； 所述的风冷翅片管换热器具有冷凝器集气管/蒸发器回气集管、冷凝器集液管/蒸发器回气集管、冷凝器二次分配集液管/蒸发器分液集管、分流头及分流管、冷凝器排气头管/蒸发器回气头管和冷凝器液相管。压缩机的排气口依次通过排气角阀、四通换向阀的D 口以及四通换向阀的C 口与风冷翅片管换热器相连；四通换向阀的E 口与壳管式换热器的吸气口相连；压缩机的吸气口与气液分离器的出气口相连，气液分离器的进气口与四通换向阀的S 口相连；四通换向阀的C 口通过制热吸气单向阀与冷凝器液相管相连；冷凝器液相管与第一制冷单向阀的进口相连，第一制冷单向阀的出口通过第二制冷单向阀与壳管式换热器才的进液口相连；第一制冷单向阀的出口通过液路截止阀与液路干燥过滤器的进口相连，液路干燥过滤器的出口通过制冷膨胀阀与壳管式换热器的进液口相连；风冷翅片管换热器的分流头端通过制热膨胀阀与制冷膨胀阀的进口相连。一种风冷热泵循环系统中的风冷翅片管换热器包括102支路组、103支路组、104支路组和105支路组，制热吸气单向阀所在的管路为101支路组，制热膨胀阀所在的管路为106支路组、制热单向阀所在的管路为107支路组、制冷膨胀阀所在的管路为108支路组。在进行制冷循环时，风冷翅片管换热器作为冷凝器使用，在冷凝器中还包括冷凝器回路，冷凝器回路分成上、下两部分，上半部分为为冷凝器第一流程，下半部分为冷凝器第二流程；风冷翅片管换热器的制冷剂流动的换热管长是作为蒸发器时的制冷剂流动的换热管长的2倍；风冷翅片管换热器的传热面积被分成两个回路，即102支路组和104支路组组成的一组回路以及103支路组和105支路组组成的一组回路；具有两个流程，102支路组和103支路组属于第一流程的回路，104支路组和105支路组属于第二流程的回路。在制热模式下，风冷翅片管换热器作为蒸发器时为一流程，进行制热循环时，风冷翅片管换热器的传热面积被分成四个支路组，即102支路组、103支路组、104支路组和105支路组，都属于第一流程且仅有一个流程。工作原理在夏天制冷时，四通换向阀处于断电状态，四通换向阀的D 口和C 口接通，E 口和S 口接通，压缩机吸入从壳管式换热器出气口排出的低温低压的制冷剂气体，经压缩机的压缩做功，排出高温高压的制冷剂过热气体经四通换向阀的D 口导通至C 口被送入风冷翅片管式冷凝器；此时制热吸气单向阀起到了逆止作用，制热吸气单向阀所在的101支路组处于逆止状态，这些高温高压的制冷机过热气体在风冷翅片管式冷凝器中与高温环境(空气)进行热交换，高温高压的制冷剂过热气体冷凝为高温高压的制冷剂液体，制冷剂冷凝过程释放出来的潜热热量通过热交换被排入到高温环境(空气)中。制冷剂完成在102支路组的流动和冷凝传热后，以及完成在103支路组的流动和冷凝传热后，经冷凝器二次分配集液管/蒸发器分液集管进入到冷凝传热的第二流程的104支路组和105支路组，完成最终冷凝传热后，高温高压的制冷剂过冷液体在第一制冷单向阀的导引作用进入到液路干燥过滤器和制冷膨胀阀；在制冷膨胀阀中高温高压的制冷剂过冷液体变为低温低压的制冷剂气液两相混合物，流入到壳管式换热器中，制冷剂液体从低温环境(冷冻水)中吸收热量蒸发为制冷剂气体，这些制冷剂气体从壳管式换热器的吸气口返回到四通换向阀的E口导通至S 口，依次进入到气液分离器和压缩机的吸气口，被压缩机吸入，然后由此开始下一个制冷循环。在冬天制热时，四通换向阀处于通电状态，四通换向阀的D 口和E 口接通，而C 口和S 口接通，压缩机吸入从翅片管换热器的吸气口排出的低温低压的制冷剂气体，经压缩 机的压缩做功，排出的高温高压的制冷剂过热气体经四通换向阀的D 口导通至E 口被送入壳管式换热器，与高温环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风冷热泵循环系统，其特征在于：包括壳管式换热器、风冷翅片管换热器、压缩机、气液分离器、四通换向阀、制冷单向阀、制热单向阀、制冷膨胀阀、制热膨胀阀、制热吸气单向阀、排气角阀、液路截止阀和液路干燥过滤器；所述的风冷翅片管换热器具有冷凝器集气管/蒸发器回气集管、冷凝器集液管/蒸发器回气集管、冷凝器二次分配集液管/蒸发器分液集管、分流头及分流管、冷凝器排气头管/蒸发器回气头管和冷凝器液相管；压缩机的排气口依次通过排气角阀、四通换向阀的D口以及四通换向阀的C口与风冷翅片管换热器相连；四通换向阀的E口与壳管式换热器的吸气口相连；压缩机的吸气口与气液分离器的出气口相连，气液分离器的进气口与四通换向阀的S口相连；四通换向阀的C口通过制热吸气单向阀与冷凝器液相管相连；冷凝器液相管与第一制冷单向阀的进口相连，第一制冷单向阀的出口通过第二制冷单向阀与壳管式换热器才的进液口相连；第一制冷单向阀的出口通过液路截止阀与液路干燥过滤器的进口相连，液路干燥过滤器的出口通过制冷膨胀阀与壳管式换热器的进液口相连；风冷翅片管换热器的分流头端通过制热膨胀阀与制冷膨胀阀的进口相连；一种风冷热泵循环系统中的风冷翅片管换热器包括102支路组、103支路组、104支路组和105支路组，制热吸气单向阀所在的管路为101支路组，制热膨胀阀所在的管路为106支路组、制热单向阀所在的管路为107支路组、制冷膨胀阀所在的管路为108支路组；在进行制冷循环时，风冷翅片管换热器作为冷凝器使用，在冷凝器中还包括冷凝器回路，冷凝器回路分成上、下两部分，上半部分为为冷凝器第一流程，下半部分为冷凝器第二流程；风冷翅片管换热器的传热面积被分成两个回路，即102支路组和104支路组组成的一组回路以及103支路组和105支路组组成的一组回路；具有两个流程，102支路组和103支路组属于第一流程的回路，104支路组和105支路组属于第二流程的回路；在制热模式下，风冷翅片管换热器作为蒸发器时为一流程，进行制热循环时，风冷翅片管换热器的传热面积被分成四个支路组，即102支路组、103支路组、104支路组和105支路组，都属于第一流程且仅有一个流程。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：商萍君，王明星，陈利军，吴华萍，陈武，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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