提高空調熱泵系統運行效率的方法及裝置與流程

本發明涉及一種壓縮機技術，尤其是一種熱泵壓縮機技術，具體地說是一種提高空調熱泵系統運行效率的方法及裝置。

背景技術：

因新能源汽車的續航能力決定于各零部件系統是否能夠高效穩定運行，而空調系統是汽車行駛過程中的第二大能源消耗系統，因此如何提高空調系統的運行效率，對汽車續航里程的提高至關重要。

技術實現要素：

本發明的目的是針對電動汽車空調系統能源消耗較大，會影響電動汽車續駛里程的問題，發明一種提高空調熱泵系統運行效率以節約電能消耗的方法及裝置。

本發明的技術方案之一是：

一種提高空調熱泵系統運行效率的方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，在蒸發器5下部增加一個冷凝水收集8；

其次，將冷凝水導入一個冷凝水熱交換器9中；

第三，在冷凝水熱交換器9中增加一個儲液器7，使從冷凝器出來的工質先進入儲液器中與冷凝水熱交換器9的冷凝水進行熱交換以降低進入膨脹閥6中的工質的溫度，從而降低蒸發器5進口端的工質的溫度，提高了工質的過冷量，降低工質進入電動熱泵壓縮機3的溫度，從而提高電動熱泵壓縮機的制冷量和COP值。

本發明的技術方案之二是：

一種提高空調熱泵系統運行效率的裝置，它包括電動熱泵壓縮機3、冷凝器1、儲液器7、膨脹閥6和蒸發器5，電動熱泵壓縮機3的高壓側接冷凝器1的輸入端，冷凝器1的輸出側接儲液器7的輸入側，儲液器7的輸出側接膨脹閥6的輸入側，膨脹閥6的輸出側接蒸發器5的輸入側，蒸發器5的輸出側接電動熱泵壓縮機的輸入側，其特征是所述的儲液器7安裝在冷凝水熱交換器9中，冷凝水熱交換器9接冷凝水收集器8，冷凝水收集器8安裝在蒸發器5的下部。

本發明的有益效果：

1、本發明利用蒸發箱冷凝水對儲液器中的工質進行降溫，在系統輸入功率一定時增加了空調制冷量。

2、本發明采用對儲液器中的工質進行二級降溫的方式安全可靠，可實施性高。

附圖說明

圖1是本發明的空調系統組成結構示意圖。

圖2是本發明的熱力原理圖。

圖中：2為冷凝風機，4為鼓風機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

實施例一。

一種提高空調熱泵系統運行效率的方法，它包括以下步驟：

首先，在蒸發器5下部增加一個冷凝水收集8，收集得到溫度在10℃～15℃之間的低溫冷凝水；

其次，將收集得到的低溫冷凝水通過管道送煤入一個冷凝水熱交換器9中；

第三，在冷凝水熱交換器9中增加一個儲液器7，使從冷凝器出來的工質先進入儲液器中與冷凝水熱交換器9的冷凝水進行熱交換以降低進入膨脹閥6中的工質的溫度，從而降低蒸發器5進口端的工質的溫度，提高了工質的過冷量，降低工質進入電動熱泵壓縮機3的溫度，從而提高電動熱泵壓縮機的制冷量和COP值。如圖1所示，壓縮機3排氣口處的工質通過冷凝器1后成為中溫高壓的液體，其溫度T₃＞40℃，而冷凝水的溫度T₀約在10℃～15℃之間，工質在流經浸泡在冷凝水中的儲液器7時，與冷凝水進行熱交換，在進入膨脹閥6之前，可以降至T₄'，約為30～35℃，而T₃'＜T₃，因此在經過膨脹閥6后進入蒸發器5前，設置了本發明冷凝水熱交換器9的系統中的工質過冷溫度T₄'小于未設置該裝置的系統中的工質過冷溫度T₄，故本發明的冷凝水熱交換器9提高了工質的過冷量，有助于提高系統的制冷量和COP值。

由此可見，本發明將蒸發箱中的冷凝水收集后通過管道連通置有儲液器的水槽進行熱交換，利用低溫冷凝水對未流經膨脹閥的工質進行二次降溫處理(一次降溫通過冷凝風機2進行)，以達到提高工質過冷度，提高系統制冷量和COP，最終達到提高汽車續航里程的目的。

實施例二。

如圖1-2所示。

一種提高空調熱泵系統運行效率的裝置，它包括電動熱泵壓縮機3、冷凝器1、儲液器7、膨脹閥6和蒸發器5，電動熱泵壓縮機3的高壓側接冷凝器1的輸入端，冷凝器1的輸出側接儲液器7的輸入側，儲液器7的輸出側接膨脹閥6的輸入側，膨脹閥6的輸出側接蒸發器5的輸入側，蒸發器5的輸出側接電動熱泵壓縮機的輸入側，所述的儲液器7安裝在冷凝水熱交換器9中，冷凝水熱交換器9接冷凝水收集器8，冷凝水收集器8安裝在蒸發器5的下部。如圖1所示，壓縮機3排氣口處的工質通過冷凝器1后成為中溫高壓的液體，其溫度T₃＞40℃，而冷凝水的溫度T₀約在10℃～15℃之間，工質在流經浸泡在冷凝水中的儲液器7時，與冷凝水進行熱交換，在進入膨脹閥6之前，可以降至T₄'，約為30～35℃，而T₃'＜T₃，因此在經過膨脹閥6后進入蒸發器5前，設置了本發明冷凝水熱交換器9的系統中的工質過冷溫度T₄'小于未設置該裝置的系統中的工質過冷溫度T₄，故本發明的冷凝水熱交換器9提高了工質的過冷量，有助于提高系統的制冷量和COP值。

由圖2可知：未安裝本發明的冷凝水收集器及冷凝水熱交換器之前，整個制冷系統(T₁-T₂-T₃-T₄-T₁)的制冷量為：

Q_c＝(h₁-h₄)·m

安裝本發明的冷凝水收集器及冷凝水熱交換器之后，系統(T₁-T₂-T₃-T′₃-T′₄-T₁)的制冷量為：

Q′_c＝(h₁-h′₄)·m

由壓焓圖可以看出h₄＞h′₄，因此Q′_c＞Q_c，COP′＞COP，故本發明有助于提高空調系統能效比，從而有助于提高新能源汽車的續航里程數。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。