[发明专利]采用辐射换热的供热制冷空调

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用辐射换热的供热制冷空调，该空调尤其适合于在各种民用住宅中使用。

背景技术

目前，我国民用住宅大量使用的供热制冷空调是包括室内机和室外机的传统分体机空调。夏季其工作原理是将室内空气和室内机中的低温低压冷媒进行对流换热，空调控制室内的空气温度，室内空气和人体发生对流传热，人体获得冷舒适度；冬季其工作原理是将室内空气和室内机中的高温高压冷媒进行对流换热，提高室内的空气温度，室内空气和人体发生对流传热，人体获得热舒适度。

这种传统供热制冷空调采用对流换热，在夏季制冷模式下，需要5℃左右的冷媒，才能输出15℃左右的冷风；在冬季供热模式下，送入室内的空气温度不能低于50℃，而冷媒温度应该高于空气温度15℃，故冷媒温度就应该是至少大约65℃；当冬季室外空气温度为零下10℃时，压缩机进出口的冷媒温差达75℃，导致空调的COP非常低。同时，室外机在低温环境下经常结霜，空调频繁进行化霜就会导致其制热性能降低，最终不能正常运行。

另外，市场上还有一种技术是地暖系统，该系统中通常将水温控制在大约45℃，由于水侧和冷媒侧同样需要15℃的温差，故冷媒温度应该在60℃左右。如果在零下10℃的场合使用，热泵的进出口温差仍然在70℃，系统运行COP同样很低，大概是1左右，甚至低于电热水的效率。同样地，室外的取热换热器由于低温结霜也会影响热泵的正常运行。

中国专利文献CN200810029359.6公开了一种辐射换热天花板及含有该辐射换热天花板的空调，该空调包括热泵系统和水循环系统，水循环系统包括多块换热天花板，换热天花板的换热盘管接入水循环系统的水循环回路中。但该专利文献所公开的空调使用的是传统中央空调的冷水和热水，需要专门的新风机和其他设备的配合，不是非常适合于民用住宅使用。

中国专利文献CN201380026039.4公开了一种辐射式空气调节机，包括：辐射面板，配置在室内；室外侧热交换器；压缩机，通过制冷剂配管使制冷剂在辐射面板和室外侧热交换器中循环；控制部；以及配置在与辐射面板连接的制冷剂配管上的阀，当控制部使运转中的压缩机成为停止状态时，控制部使阀成为小开度的状态。该辐射式空气调节机采用双向膨胀阀同时调节供热模式和制冷模式下的冷媒流量，但由于供热状态和制冷状态下冷媒流量相差很大，而双向膨胀阀的调节能力有限、工况范围窄，因此在供热和制冷模式下冷媒流量平衡困难、效率低，特别是在制冷模式下存在冷量不够的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够同时在供热和制冷模式下有效平衡冷媒流量，以提供稳定可靠、高能效比的供热制冷效果的供热制冷空调，该空调尤其适合于在各种民用住宅中使用。

为了实现上述的主要发明目的，本发明提供了一种采用辐射换热的供热制冷空调，其具有：

控制系统；

冷媒回路，包括压缩机、四通阀、室外热交换器、双向膨胀阀、一个或多个室内辐射换热器；其中，该冷媒回路还包括与双向膨胀阀并联设置的电磁阀。

通常，辐射换热的供热制冷空调在供热模式下的冷媒流量是制冷模式下的大约一倍。上述技术方案中，将双向膨胀阀与电磁阀并联设置，供热模式下由于所需的冷媒流量相对较低，可以控制电磁阀处于小开度或关闭的状态；制冷模式下由于所需的冷媒流量相对较高，可以控制电磁阀处于大开度或完全开启的状态。这样，既可以通过膨胀阀来实现冷媒的节流降压，又可以通过电磁阀来提供足够的冷媒流量，从而结构简单、可靠地解决了现有供热制冷空调中因供热和制冷模式下冷媒流量差异较大所导致冷媒流量平衡困难、效率低等问题。

与此相对地，为了解决供热和制冷模式下冷媒流量不同的问题，现有的一种解决方案是设置两个单向膨胀阀分别调节供热和制冷模式下的冷媒流量，但由此导致空调的结构复杂、成本过高。另外，为了降低成本，也有厂商采用毛细管来替代膨胀阀，但毛细管存在节流性能和能效比较差的缺陷。

作为本发明的一种优选实施方式，电磁阀在供热模式下处于打开状态，在制冷模式下处于关闭状态，以便于控制和调节冷媒流量。其中，基于供热模式下的冷媒流量，在供热模式下，流过电磁阀和流过双向膨胀阀的冷媒流量可以是大致相等的。

本发明的空调可以采用现有技术中的各种压缩机。特别地，由于本发明通过将双向膨胀阀与电磁阀并联设置而有效地解决了供热和制冷模式下冷媒流量不同的问题，因此本发明中即使采用普通的容积式涡旋压缩机，也可以达到良好的供热制冷效果和保持较高的空调COP，有效降低了空调成本。