换热系统以及具有其的空调器的制作方法

1.本技术属于空调技术领域，具体涉及一种换热系统以及具有其的空调器。


背景技术：

2.目前，常规换热系统中为了在尽量降低外机换热器和壳体成本的基础上保证系统能效，通常的做法是提高室外换热器的迎面风速来降低冷凝温度。而这种做法同时会导致室外机噪音较大、换热器容易脏堵的问题，影响用户的舒适性体验。
3.因此，如何提供一种能够在能效不降低的基础上降低换热器迎面风速的换热系统以及具有其的空调器成为本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种换热系统以及具有其的空调器，能够在能效不降低的基础上降低换热器迎面风速。
5.为了解决上述问题，本技术提供一种换热系统，包括换热器组件，换热器组件包括室内换热器和室外换热器；室外换热器具有迎风侧室外换热器和背风侧室外换热器，在工作状态下，迎风侧室外换热器的换热温度低于背风侧室外换热器的换热温度；室内换热器包括迎风侧室内换热器和背风侧室内换热器，迎风侧室内换热器和背风侧室内换热器依次连通。
6.进一步地，换热系统还包括压缩组件，压缩组件包括第一压缩结构和第二压缩结构，压缩组件还具有吸气口，制冷剂能够通过吸气口分别进入第一压缩结构和第二压缩结构；第一压缩结构具有第一排气口，第一排气口连通至迎风侧室外换热器；第二压缩结构具有第二排气口，第二排气口连通至背风侧室外换热器。
7.进一步地，压缩组件包括第一压缩机和第二压缩机，第一压缩机包括第一压缩结构，第二压缩机包括第二压缩结构；
8.或者，压缩组件包括双缸压缩机，双缸压缩机包括第一压缩结构和第二压缩结构；双缸压缩机包括吸气口、第一排气口和第二排气口，第一排气口连通至迎风侧室外换热器，第二排气口连通至油气分离结构，油气分离结构的气体出口连通至背风侧室外换热器，油气分离结构的出油口连通至回油组件。
9.进一步地，换热系统中采用的制冷剂为非共沸制冷剂，非共沸制冷剂包括第一沸点组分和第二沸点组分，第一沸点组分的沸点高于第二沸点组分的沸点，迎风侧室外换热器中第一沸点组分在非共沸制冷剂中的重量占比高于背风侧室外换热器中第一沸点组分在非共沸制冷剂中的重量占比。
10.进一步地，非共沸制冷剂的滑移温度为5-7℃；
11.和/或，非共沸制冷剂由r152a制冷剂、r1234yf制冷剂或r161制冷剂中的任一种与r32制冷剂混合而成。
12.进一步地，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r152a混合而成时，r32制冷剂和r152a
的重量份百分比为：60％-80％的r32制冷剂和20％-40％r152a制冷剂；
13.和/或，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r1234yf混合而成时，r32制冷剂和r1234yf的重量份百分比为：40％-60％的r32制冷剂和40％-60％r1234yf制冷剂；
14.和/或，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r161混合而成时，r32制冷剂和r161的重量份百分比为：40％-60％的r32制冷剂和40％-60％r161制冷剂。
15.进一步地，迎风侧室外换热器的出口通过第二管路连通至背风侧室内换热器的入口。
16.进一步地，换热系统还包括气液分离器，背风侧室外换热器的出口通过第一管路连通至气液分离器的入口，气液分离器的气体出口连通至迎风侧室外换热器的入口，气液分离器的液体出口通过第三管路连通至背风侧室内换热器的入口。
17.进一步地，第一管路上设置有第一节流装置；
18.和/或，第二管路上设置有第二节流装置；第二节流装置的开度可调；当换热系统在降温模式时，第二节流装置调节至第一开度，当换热系统在再热除湿模式时，第二节流装置调节至第二开度，其中第二开度大于第一开度；
19.和/或，第三管路上设置有第三节流装置，第三节流装置的开度可调；当换热系统在降温模式时，第三节流装置调节至第三开度，当换热系统在再热除湿模式时，第三节流装置调节至第四开度，其中第四开度大于第三开度。
20.进一步地，室内换热器包括在制冷剂流动方向上依次连通的迎风侧室内换热器和背风侧室内换热器。
21.进一步地，迎风侧室内换热器和背风侧室内换热器之间连接有第四节流装置；第四节流装置的开度可调。
22.进一步地，以第四节流装置的最大开度为通流状态，以第四节流装置具有节流作用的开度为节流状态；当换热系统在降温模式时，第四节流装置调节通流状态，当换热系统在再热除湿模式时，第四节流装置调节至节流状态；并且，在节流状态时，第四节流装置的开度根据压缩组件的吸气过热度或排气过热度调节。
23.根据本技术的再一方面，提供了一种空调器，包括换热系统，换热系统为上述的换热系统。
24.本技术提供的换热系统以及具有其的空调器，即本技术采用梯级换热技术，梯级换热能够通过降低换热温差来减小换热器换热过程中的不可逆热损失，强化换热效果，在保证制冷能效的基础上可以适当的降低室外风机转速。本技术能够在能效不降低的基础上降低换热器迎面风速。
附图说明
25.图1为本技术实施例的换热系统的连接结构示意图；
26.图2为本技术实施例的换热系统的连接结构示意图；
27.图3为本技术实施例的双缸压缩机的结构示意图。
28.附图标记表示为：
29.1、压缩组件；101、吸气口；102、第一排气口；103、第一压缩结构；104、第二压缩结构；105、回油组件；106、油气分离器；107、第二排气口；21、迎风侧室外换热器；22、背风侧室
外换热器；3、室外风机；41、第一节流装置；42、第二节流装置；43、第三节流装置；44、第四节流装置；5、气液分离器；61、迎风侧室内换热器；62、背风侧室内换热器；7、室内风机。
具体实施方式
30.结合参见图1-3所示，一种换热系统，包括换热器组件，换热器组件包括室内换热器和室外换热器；室外换热器具有迎风侧室外换热器21和背风侧室外换热器22，在工作状态下，迎风侧室外换热器21的换热温度低于背风侧室外换热器22的换热温度；室内换热器包括迎风侧室内换热器61和背风侧室内换热器62，迎风侧室内换热器61和背风侧室内换热器62依次连通，迎风侧室内换热器61的换热温度高于背风侧室内换热器62的换热温度，通过采用非共沸制冷剂实现室内侧迎风侧换热器的换热温度高于背风侧换热器的换热温度。即本技术采用梯级换热技术，梯级换热能够通过降低换热温差来减小换热器过程中的不可逆热损失，强化换热效果，在保证制冷能效的基础上可以适当的降低室外风机3转速。可以在能效不降低的基础上降低换热器迎面风速，进而降低换热过程的不可逆损失，可以再保证系统能效不降低的基础上降低室外换热器迎面风速，减小室外机噪音。现有换热系统中空气经过换热器组件时，换热器组件以一个较高的温度对空气进行加热，此时空气和换热器组件之间的换热温差大，换热不可逆损失多；所谓梯级换热是将换热器组件沿空气流动方向分为两部分，可以使得空气沿程中的换热温差更均匀，整体换热温差更大，室外冷凝侧时是迎风侧温度低、背风侧温度高；室内蒸发侧时是迎风侧温度高、背风侧温度低，即沿程空气中与换热器的温差更均匀，平均换热温差更大。本技术可以降低制冷系统的吸排气温差，减小系统能耗从而提升制冷运行系统的能效。
31.本技术还公开了一些实施例，换热系统还包括压缩组件1，压缩组件1包括第一压缩结构103和第二压缩结构104，压缩组件1还具有吸气口101，制冷剂能够通过吸气口101分别进入第一压缩结构103和第二压缩结构104；第一压缩结构103具有第一排气口102，第一排气口102连通至迎风侧室外换热器21；第二压缩结构104具有第二排气口107，第二排气口107连通至背风侧室外换热器22。室外空气先经过温度较低的迎风侧室外换热器21被初步加热，然后被温度较高的室外换热器进行进一步加热升温，这样分温度梯度的对被处理空气进行加热或降温的处理方式称为“梯级换热”，这样做的好处是可以降低制冷系统的蒸发和冷凝温差及压缩机的压比，减小系统能耗从而提升制冷运行系统的能效。本技术还可以在换热系统能效不变的条件下降低室外风机转速从而解决室外换热器迎面风速大，室外机噪音大以及换热器容易脏堵的问题。
32.本技术还公开了一些实施例，换热系统还包括压缩组件1，压缩组件1包括第一压缩结构103和第二压缩结构104，第一压缩结构103具有第一排气口102，第一排气口102连通至迎风侧室外换热器21；第二压缩结构104具有第二排气口107，第二排气口107连通至背风侧室外换热器22。
33.本技术还公开了一些实施例，压缩组件1包括第一压缩机和第二压缩机，第一压缩机包括第一压缩结构103，第二压缩机包括第二压缩结构104；即两个压缩结构形成两个独立的压缩机。
34.本技术还公开了一些实施例，压缩组件1包括双缸压缩机，双缸压缩机包括第一压缩结构103和第二压缩结构104；双缸压缩机包括吸气口101、第一排气口102和第二排气口
107，第一排气口102连通至迎风侧室外换热器21，第二排气口107连通至油气分离结构，油气分离结构的气体出口连通至背风侧室外换热器22，油气分离结构的出油口连通至回油组件105。该压缩机为双缸单吸气双排气压缩机，其中压缩机的两个压缩结构比如气缸相对独立，两个气缸的进气口同时与压缩机的吸气口101相连接，两个压缩缸的排气分别从第一排气口102和第二排气口107排出压缩机，压缩机的两个排气口分别与两个并联的室外换热器相连接，在迎风侧室外换热器21和背风侧室外换热器22中分别形成两个冷凝温度，其中背风侧室外换热器22的冷凝温度高于迎风侧换热器的冷凝温度。
35.本技术还公开了一些实施例，换热系统中采用的制冷剂为非共沸制冷剂，非共沸制冷剂包括第一沸点组分和第二沸点组分，第一沸点组分的沸点高于第二沸点组分的沸点，迎风侧室外换热器21中第一沸点组分在非共沸制冷剂中的重量占比高于背风侧室外换热器22中第一沸点组分在非共沸制冷剂中的重量占比；通过采用非共沸制冷剂来实现室内迎风侧换热器的换热温度高于背风侧的换热温度，实现梯级换热，减小换热过程中的不可逆换热损失，相比于现有技术中广泛应用于制冷空调行业的hfcs类制冷剂因具有非常高的全球变暖潜能值(gwp)，本技术采用非共沸制冷剂，可以降低制冷剂的gwp，解决现有制冷剂的gwp值高的技术问题。由于非共沸制冷剂的温度滑移特性，背风侧以低沸点制冷剂冷凝为主，相对于双排气单温制冷剂而言进一步提升了迎风侧室外换热器21与背风侧室外换热器22的冷凝温差。室外背风侧室外换热器22的出口与气液分离器5连接，对非共沸制冷剂进行组分分离，其中气体部分进入迎风侧室外换热器21，液体部分经过节流降压后与进入室内换热器，迎风侧中高沸点制冷剂组分占比比较多，冷凝之后经过节流降压后直接进入室内换热器中。非共沸制冷剂在室内换热器中相对于热源介质进行逆流换热，以便充分发挥其温度滑移特性，减少换热过程不可逆损失，提升系统能效。
36.本技术还公开了一些实施例，非共沸制冷剂的滑移温度为5-7℃；
37.和/或，非共沸制冷剂由r152a制冷剂、r1234yf制冷剂或r161制冷剂中的任一种与r32制冷剂混合而成。
38.本技术还公开了一些实施例，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r152a混合而成时，r32制冷剂和r152a的重量份百分比为：60％-80％的r32制冷剂和20％-40％r152a制冷剂；
39.和/或，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r1234yf混合而成时，r32制冷剂和r1234yf的重量份百分比为：40％-60％的r32制冷剂和40％-60％r1234yf制冷剂；
40.和/或，当非共沸制冷剂由r32制冷剂和r161混合而成时，r32制冷剂和r161的重量份百分比为：40％-60％的r32制冷剂和40％-60％r161制冷剂。
41.本技术还公开了一些实施例，换热器组件还包括室内换热器，迎风侧室外换热器21的出口通过第二管路连通至背风侧室内换热器62的入口。
42.本技术还公开了一些实施例，换热系统还包括气液分离器5，背风侧室外换热器22的出口通过第一管路连通至气液分离器5的入口，气液分离器5的气体出口连通至迎风侧室外换热器21的入口，气液分离器5的液体出口通过第三管路连通至背风侧室内换热器62的入口。
43.本技术还公开了一些实施例，第一管路上设置有第一节流装置41；
44.本技术还公开了一些实施例，第二管路上设置有第二节流装置42；第二节流装置42的开度可调；当换热系统在降温模式时，第二节流装置42调节至第一开度，当换热系统在
再热除湿模式时，第二节流装置42调节至第二开度，其中第二开度大于第一开度；
45.本技术还公开了一些实施例，第三管路上设置有第三节流装置43，第三节流装置43的开度可调；当换热系统在降温模式时，第三节流装置43调节至第三开度，当换热系统在再热除湿模式时，第三节流装置43调节至第四开度，其中第四开度大于第三开度。第二节流装置和第三节流装置均为电子膨胀阀。
46.本技术换热系统制统，包含压缩机、迎风侧室外换热器21、背风侧换热器、室外风机3、第一节流装置41、第二节流装置42和第三节流装置43、气液分离器5，迎风侧室内换热器61、背风侧换热器和室内风机7，其具体工作方式如下：
47.该系统运行制冷模式时：制冷剂气体在压缩机中分别被两个压缩结构比如气缸压缩后形成高温高压制冷剂气体，其中压缩机第一排气口102与迎风侧室外换热器21的入口相连接，压缩机第二排气口107与背风侧室外换热器22的入口相连接。迎风侧室外换热器21的进风温度为环境温度、背风侧室外换热器22的进风状态为迎风侧室外换热器21的出口状态，因此背风侧室外换热器22的进风温度高于迎风侧室外换热器21的进风温度，其冷凝压力相对高于迎风侧换热器的冷凝压力。其迎风侧室外换热器21的冷凝温度低、背风侧室外换热器22的冷凝温度相对较高，可以形成梯级换热效果，在保证系统能效不降低的前提下可降低室外换热器风量、降低室外风机3转速和风噪。
48.低沸点制冷剂首先在背风侧室外换热器22中放热冷凝，冷凝之后的两相制冷剂经过第一节流装置41降压之后进入气液分离器5中进行气液分离，在气液分离器5中分离之后分为两部分：气体部分进入迎风侧室外换热器21的入口、液体部分经过第三节流装置43节流降压后变为低温低压两相状态。从气液分离器5中分离出来的气体制冷剂与从压缩机第一排气口102出来的排气混合之后进入迎风侧室外换热器21，在迎风侧室外换热器21中放热冷凝为制冷剂液体，该液体在第二节流装置42中节流降压之后与第三节流装置43出来的两相制冷剂混合之后进入背风侧室内换热器62，然后经过迎风侧室内换热器61，其中迎风侧室内换热器61的进风是室内回风状态，背风侧换热器的入口空气状态为迎风侧室内换热器61的出口状态，因此背风侧室内换热器62的进风温度低于迎风侧室内换热器61的进风温度，由于非共沸制冷剂的温度滑移特性，背风侧换热器的蒸发温度较低，接近蒸发压力下该混合制冷剂的泡点温度、而迎风侧换热器的蒸发温度较高，接近蒸发压力下该混合制冷剂的露点温度，因此蒸发侧也能形成梯级换热效果，从而减小换热过程的不可逆损失，提高系统运行能效。低温低压的制冷剂在室内换热器中吸热后变为制冷剂气体，制冷剂气体进入压缩机吸气口101在压缩缸内被压缩为高温高压的制冷剂气体分别经两个排气口排出。
49.本技术还公开了一些实施例，迎风侧室内换热器61和背风侧室内换热器62之间连接有第四节流装置44；第四节流装置44的开度可调。解决了温度不高、相对湿度大的过渡季节(如长江流域的“梅雨季节”和华南地区的“回南天”)除湿时提高出风温度、解决室内舒适性差的问题。第四节流装置44为电子膨胀阀。
50.本技术还公开了一些实施例，以第四节流装置44的最大开度为通流状态，以第四节流装置44具有节流作用的开度为节流状态；当换热系统在降温模式时，第四节流装置44调节通流状态，当换热系统在再热除湿模式时，第四节流装置44调节至节流状态；并且，在节流状态时，第四节流装置44的开度根据压缩组件的吸气过热度或排气过热度调节
51.本技术换热系统制统，还具有再热除湿运行模式：其中压缩机第一排气口102与迎
风侧室外换热器21和室内的入口相连接，压缩机第二排气口107与背风侧室外换热器22的入口相连接。迎风侧室外换热器21的进风温度为环境温度，背风侧室外换热器22的进风状态为迎风侧换热器的出口状态，因此背风侧室外换热器22的进风温度高于迎风侧室外换热器21的进风温度，其冷凝压力相对高于迎风侧换热器的冷凝压力。低沸点制冷剂首先在背风侧室外换热器22中放热冷凝，冷凝之后的两相制冷剂经过第一节流装置41降压之后进入气液分离器5中进行气液分离，在气液分离器5中分离之后分为两部分：气体部分进入迎风侧室外换热器21的入口，液体部分经过第三节流装置43部分节流，此时第三节流装置43处于开度较大的状态，其出口仍处于高温状态。从气液分离器5中分离出来的气体制冷剂与从压缩机第一排气口102出来的排气混合之后进入迎风侧室外换热器21，在迎风侧室外换热器21中放热冷凝为制冷剂液体，该液体在第二节流装置42中部分节流(此时电子膨胀阀全开或处于开度比较大的状态，出口仍为高温高压状态)之后与从第三节流装置43出来的两相制冷剂混合之后进入背风侧室内换热器62，在该高温高压制冷剂被进一步冷却为高压过冷状态，同时放出热量对经过迎风侧室内换热器61降温除湿后的空气进行加热，加热后的低湿空气被送往空调房间实现不降温除湿。高压制冷剂过冷液体经过第四节流装置44进行节流降压变为低温低压制冷剂两相状态进入室内迎风侧室内换热器61，在迎风侧室内换热器61中蒸发吸热，对室内回风进行降温除湿处理，制冷剂在迎风侧室内换热器61中吸热气化后变为低温低压气体，制冷剂气体进入压缩机吸气口101在压缩缸内被压缩为高温高压的制冷剂气体分别经两个排气口排出。
52.经压缩机吸气口101吸入的制冷剂气体分别进入第一压缩结构103和第二压缩结构104，其中第一压缩结构103的排气经过压缩机壳体内部与第一排气口102相连、第二压缩结构104的排气直接排出与油气分离器106相连接，在油气分离器106中进行分离之后通过第二排气口107排出，油分中分离出来的润滑油通过回油组件105返回至压缩机底部油池，保证压缩机运行的可靠性。
53.根据本技术的实施例，提供了一种空调器，包括换热系统，换热系统为上述的换热系统。
54.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
55.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。