西安交通大學劉國強獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉西安交通大學申請的專利一種微通道換熱器熱泵系統及其控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115615046B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211244683.6,技術領域涉及:F25B30/02;該發明授權一種微通道換熱器熱泵系統及其控制方法是由劉國強;熊通;汪思遠;晏剛設計研發完成,并于2022-10-12向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種微通道換熱器熱泵系統及其控制方法在說明書摘要公布了:一種微通道換熱器熱泵系統及其控制方法,所述微通道換熱器熱泵系統包括壓縮機、2個室內換熱器、氣液分離器,微通道換熱器、5個球閥、2個節流閥、2個換熱管;微通道換熱器在結霜工況下工作時,存在結霜速率較快,換熱性能衰減較快的問題,此外,換熱器在換熱過程中,會出現冷凝液,冷凝液會增大換熱熱阻;本發明提出一種微通道換熱器熱泵系統的控制方法,利用氣液分離器和第二室內換熱器出來的高溫制冷劑加熱微通道換熱器中的低溫制冷劑,提高蒸發溫度,延緩結霜,另外還根據熱泵系統的運行負荷和扁管表面溫度對熱泵系統進行控制,使熱泵系統高效運行。
本發明授權一種微通道換熱器熱泵系統及其控制方法在權利要求書中公布了:1.一種微通道換熱器熱泵系統的控制方法,其特征在于:所述微通道換熱器熱泵系統包括壓縮機(01)、第一室內換熱器(02)、氣液分離器(03),壓縮機(01)排氣口與第一室內換熱器(02)相連,第一室內換熱器(02)又與氣液分離器入口(301)相連,氣液分離器氣體出口(302)與第一球閥(04)相連,第一球閥(04)又與第二室內換熱器(05)入口相連,第二室內換熱器(05)出口分別與第四球閥(08)和第五球閥(09)相連,氣液分離器液體出口(303)分別與第二球閥(06)和第三球閥(07)相連,第一換熱管(10)與第二球閥(06)相連,第二換熱器(11)和第四球閥(08)相連,第一換熱管(10)和第二換熱管(11)均安裝在第一集液管(12)中,節流閥(13)分別與第一換熱管(10)、第二換熱管(11)、第三球閥(07)和第五球閥(09)相連,節流閥(13)又與第一集液管(12)相連,設置在第一集液管(12)和第二集液管(16)間并連通第一集液管(12)和第二集液管(16)的多根扁管(14),安裝在相鄰扁管間的翅片(15),第二集液管(16)又與壓縮機(01)入口相連,溫度傳感器布置在扁管(14)表面,用于測試微通道換熱器表面的溫度T 1;其中,第一換熱管(10)、第二換熱管(11)、第一集液管(12)、第二集液管(16)、扁管(14)和翅片(15)構成微通道換熱器,第一球閥(04)、第二球閥(06)、第三球閥(07)、第四球閥(08)、第五球閥(09)和溫度傳感器分別與控制模塊(C1)相連,控制模塊(C1)根據熱泵系統的工作負荷和工作工況,來控制各個球閥的開關; 在第一室內換熱器(02)和第二室內換熱器(05)之間安裝了氣液分離器(03),當熱泵系統滿負荷工作時,由于冷凝過程中,會出現冷凝液,冷凝液會在第一室內換熱器(02)內壁面形成一層液膜,不利于換熱器換熱,采用氣液分離器(03)能夠分離出冷凝液,讓進入第二室內換熱器(05)的制冷劑為氣體,從而提高第二室內換熱器(05)的換熱性能;當熱泵系統在低負荷下工作時,只需要一個室內換熱器就能滿足換熱需求,此時控制模塊(C1)關閉第一球閥(04),只使用第一室內換熱器(02)對室內供熱,減小了第一室內換熱器的壓降,提高了熱泵系統的性能; 控制模塊(C1)根據溫度傳感器檢測扁管(14)表面溫度變化,判別微通道換熱器是否處于結霜狀態,當微通道換熱器處于結霜狀態時,則把氣液分離器(03)分離出來的高溫冷凝液和第二室內換熱器(05)出來的高溫制冷劑分別通入到第一換熱管(10)和第二換熱管(11)加熱第一集液管(12)中的低溫制冷劑,增加扁管(14)表面的溫度,抑制霜層的增長,延長熱泵系統的運行時間,提高熱泵系統在結霜工況下的運行性能; 所述控制方法為:控制模塊(C1)收集熱泵系統工作負荷和工作工況的信號,并控制第一球閥(04)、第二球閥(06)、第三球閥(07)、第四球閥(08)、第五球閥(09)開關,具體控制方法如下: 當熱泵系統在非結霜工況下工作時: 當熱泵系統滿負荷工作時,控制模塊(C1)控制第一球閥(04)、第三球閥(07)和第五球閥(09)打開,第二球閥(06)和第四球閥(08)關閉,此時,氣液分離器(03)分離出冷凝液,并且高溫冷凝液進入第二室內換熱管(05);當熱泵系統低負荷工作時,控制模塊(C1)控制第三球閥(07)打開,第一球閥(04)、第二球閥(06)、第四球閥(08)和第五球閥(09)關閉,此時制冷劑流量小,不需要氣液分離,并且制冷劑只流經了第一室內換熱器(02),減小了壓降,提升了熱泵系統的性能; 當熱泵系統在結霜工況下工作時: 當熱泵系統滿負荷工作時,控制模塊(C1)根據扁管(14)表面溫度來控制進入第一換熱管(10)和第二換熱管(11)的高溫制冷劑的量,當溫度傳感器測試的微通道換熱器表面的溫度T 1≥-2℃,微通道換熱器表面結霜不嚴重,只需要氣液分離器(03)分離出的高溫冷凝液進入第一換熱管(10)去加熱第一集液管(12)中的低溫制冷劑就能滿足需求,此時,控制模塊(C1)控制第一球閥(04)、第二球閥(06)和第五球閥(09)打開,第三球閥(07)和第四球閥(08)關閉,當T 1<-2℃,微通道換熱器表面結霜嚴重,需要氣液分離器(03)分離出的高溫冷凝液進入第一換熱管(10)和第二室內換熱器(05)出來的高溫制冷劑進入第二換熱管(10)一起加熱第一集液管(12)中的低溫制冷劑,此時,控制模塊(C1)控制第一球閥(04)、第二球閥(06)和第四球閥(08)打開,第三球閥(07)和第五球閥(09)關閉;當熱泵系統低負荷工作時,只需要第一室內換熱器(02)換熱就能滿足供熱,控制模塊(C1)控制第一球閥(04)、第三球閥(07)、第四球閥(08)和第五球閥(09)關閉。
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