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空气源热泵(冷热两用,带水路切换)原理

发布时间:2026/9/24 17:31:54 来源:尧图企业网站定制
空气源热泵冷热两用带水路切换原理图完整解读这是带四通阀换向的空气源热泵机组可以实现制热模式空气取热加热循环水、制冷模式水侧吸热空气侧散热同时集成水路系统、防冻保护、补水、排污整套水系统属于空气-水热泵风冷冷水/热水机组。图例颜色红高温高压气态制冷剂黄中温高压液态制冷剂绿低温低压两相/气态制冷剂一、制冷剂回路冷媒循环核心热力循环部件清单压缩机及其附件(1)涡旋压缩机冷媒升压做功四通阀及其附件(4)换向核心切换制冷/制热改变冷媒流向气液分离器(13)压缩机吸气侧防止液态冷媒进入压缩机避免液击翅片换热器(12)轴流风扇电机(11)空气侧换热器与室外空气换热过滤器(10)(8)冷媒管路杂质过滤电子膨胀阀(9)节流降压控制冷媒流量、调节过热度套管换热器(7)水-冷媒换热器冷媒和循环水在这里换热是水侧换热核心传感器ET排气感温头压缩机排气温度CT盘管感温头翅片换热器温度AT环境感温头室外环境温度压力保护器件(2)卸载开关、(3)高压开关高压侧超压保护卸载可做减载、防高压停机(5)低压开关、(6)低压针阀低压侧保护低压过低停机低压针阀用于测压、充冷媒✅模式1制热模式制取热水空气源热泵常规采暖/热水工况冷媒流向压缩机(1) →【红管高温高压气体】→四通阀(4) →套管换热器(7)在套管换热器里高温气态冷媒向循环水放热冷媒冷凝变成中温高压液体黄管→过滤器(8) →电子膨胀阀(9)节流降压 →变成低温低压两相冷媒绿管→过滤器(10) →翅片换热器(12)风机带动室外空气流过冷媒吸收空气中热量蒸发成低压气体→回到四通阀(4) →气液分离器(13) →回到压缩机吸气口完成循环。制热时套管换热器是冷凝器放热给水翅片换热器是蒸发器从空气吸热✅模式2制冷模式制取冷水夏季供冷四通阀换向冷媒流向反转压缩机(1) →红管高温高压气体 →四通阀(4) →翅片换热器(12)向空气散热冷凝成高压液体黄管→过滤器(8) →电子膨胀阀(9)节流 →低温低压冷媒绿管进入套管换热器(7)冷媒在套管内吸收循环水热量水被降温冷媒吸热蒸发为低压气体→四通阀(4) →气液分离器(13) →压缩机。制冷时翅片换热器是冷凝器套管换热器是蒸发器吸收水的热量制备冷水二、水路系统循环水自来水补水防冻保护套管换热器是冷媒与水循环的换热界面水路分为循环水回路自来水补水支路带大量保护、开关、阀门。1循环水主回路循环水进 →(17)水泵 →套管换热器(7)在这里和冷媒换热升温/降温→循环水出配套监测OT出水感温头监测换热后的出水温度机组温控核心水压开关(18)监测系统水压缺水/掉压保护停机水流开关(19)检测有没有水流动无水保护防止干烧流量计(20)实时监测水流量1T进水感温头监测回水/进水温度AFT防冻感温头套管换热器本体防冻温度探头低温触发防冻保护2电动球阀分水支路两路出水可分路控制(16)(22)(21)电动球阀多路电动阀门可独立开启/关闭实现分区供水比如一路供采暖、一路供生活热水或者分区域空调水路。3自来水补水支路自动补水稳压自来水进 →(14)电磁二通阀 →(15)止回阀接入循环水系统。电磁二通阀系统压力不足时打开自来水自动补水压力足够关闭。止回阀防止循环水倒流回自来水管路。套管底部排污口定期排放管路泥沙。三、各类保护逻辑汇总压力保护冷媒侧高压开关冷凝压力过高停机卸载开关提前卸载负荷避免直接停机。低压开关蒸发压力过低停机防止冷媒不足、结霜严重。温度保护ET排气感温头压缩机排气超温保护AFT防冻探头AT环境探头低温防冻停机或者开启防冻循环防止套管换热器冻裂CT盘管探头翅片盘管温度用于化霜控制制热工况室外低温结霜机组自动四通阀换向化霜。水系统保护水流开关无水流动禁止压缩机启动防止换热器干烧冻裂水压开关系统缺水压力过低保护停机进出水温度探头水温超限保护。阀门功能电动球阀水路通断、分区控制止回阀单向防止回水倒灌电磁二通阀自动补水。四、系统特点冷暖一体依靠四通阀换向一套机组夏季制冷供冷水、冬季制热供热水典型风冷热泵空气-水热泵。套管式水换热器承压高、结构简单适合中小型空气源热泵缺点脏堵后清理难度高于板式。完备水侧自控自动自来水补水、流量/水压监测、多路电动阀分水适合地暖、风机盘管热水/冷水系统。自带化霜硬件基础制热模式下翅片会结霜控制器根据盘管温度AT环境温度控制四通阀短暂换向进入化霜。五、和上一张双级低温制冷图的对比方便你对照这一张单级压缩空气源热泵四通阀换向可制冷可制热冷媒回路完整水系统常规常温热泵上一张双级串联压缩低温制冷机组无四通阀单向制冷没有水回路用于深度低温工况。空气-水热泵四通阀换向型——制热/制冷时序、压焓循环、防冻化霜逻辑基于你这张套管换热器空气源热泵原理图下面分三部分整理一、制热模式 / 制冷模式 控制时序✅ 制热模式制取采暖热水目标套管换热器做冷凝器翅片换热器做蒸发器从空气中吸热加热循环水。开机前自检上电控制器采集水压开关、水流开关、AFT防冻探头、进出水温度、环境温度、高低压开关状态。✅联锁条件全部满足才允许压缩机启动水流开关无水流→禁止开机。水路先启动水泵启动等待水流开关确认有水流量电动球阀按设定分区打开水路循环建立。冷媒侧换向四通阀线圈得电四通阀切至制热位置等待换向稳定一般30~60s防止液击。压缩机启动电子膨胀阀预开压缩机启动电子膨胀阀先开到初始开度控制器根据排气温度、盘管CT温度调节开度维持吸气过热度。稳态运行套管换热器出水温度OT达到设定值压缩机降载/停机低于下限重新启动。持续监测高压开关、低压开关、排气温度超限立即停机并报警。AT环境温度、CT盘管温度实时判断是否需要进入化霜。正常停机水温达到设定上限 → 压缩机先停机延时一段时间后四通阀保持或复位水泵延时关闭管道余热带走防冻。✅ 制冷模式制取空调冷水目标套管换热器做蒸发器翅片换热器做冷凝器吸收水中热量向空气排热。上电自检同样校验水压、水流、压力保护、温度探头。水泵启动建立水循环电动球阀切换到制冷水路支路。四通阀失电切至制冷位置等待换向稳定。压缩机启动电子膨胀阀调节维持蒸发器侧过热度。稳态运行监测套管出水冷水温度达到设定温度机组减载/停机监测高压翅片侧冷凝压力高温天气容易高压保护。制冷模式不执行化霜逻辑。停机压缩机先停水泵延时关闭。保护联锁两种模式通用高压开关动作、低压开关动作、排气超温、水流中断、水压过低 →立刻切断压缩机优先保持水泵运行。二、压焓图lgP-h循环说明制冷剂常规R410A / R32横坐标焓h纵坐标压力lgP 制热循环标准单级蒸气压缩1→2 压缩压缩机低压低温饱和/过热蒸气被压缩成高温高压过热气体2→3 冷凝套管换热器高压气体在套管内向水放热冷凝为高压饱和液体进一步过冷3→4 节流电子膨胀阀高压过冷液体节流降压变为低温低压气液两相混合物4→1 蒸发翅片换热器两相冷媒吸收空气热量全部蒸发为低压气体带一定过热度回到压缩机。 制冷循环四通阀换向蒸发器、冷凝器互换1→2压缩机压缩生成高温高压气体2→3翅片换热器冷凝向大气散热变成高压液体3→4电子膨胀阀节流低温低压两相4→1套管换热器蒸发吸收循环水热量冷媒蒸发吸热冷水产出。压焓图文字版简图示意压力↑ | 2压缩机排气过热蒸汽 | /| | / | 冷凝放热 2→3 | 3 | | \ | | \| 节流3→4 | 4 | /| 蒸发吸热4→1 | / | | 1 |压缩机吸气 —————————————— 焓 h →三、防冻逻辑 化霜逻辑1. 防冻保护逻辑全年生效重点冬季探头AFT防冻感温头套管本体、进水/出水温度探头分两级防冻①一级预警低水温5~7℃左右可设定机组即使停机循环水泵强制启动保持水循环流动利用管路水体流动防止结冰电动球阀保持通路。②二级保护温度更低2~3℃阈值可设定水泵持续运行条件允许时可启动压缩机制热加热管路水温度继续下跌机组锁定报警切断其他负荷优先保护套管换热器不冻裂。联锁如果水泵故障、无水流防冻保护效果大幅下降原理图的水压开关、水流开关就是防冻保护的前置条件。2. 制热模式【化霜逻辑】制冷模式关闭此功能监测探头AT环境温度、CT翅片盘管温度化霜进入条件同时满足环境温度偏低一般 1~7℃高湿容易结霜翅片盘管CT温度低于设定结霜阈值机组制热已经连续运行一段时间防止频繁误化霜化霜动作流程压缩机继续运行四通阀换向临时切到制冷方向轴流风扇翅片风机停止不再吹风此时压缩机高温排气通入翅片换热器利用压缩机排气热量融化翅片上霜套管侧不再产热水泵继续循环。退出化霜条件满足其一翅片CT温度上升到退出阈值化霜计时超时最大化霜时长防止卡死。化霜结束四通阀切回制热位置风机延时启动机组恢复制热。化霜期间会短暂停止热水制热是空气源热泵的正常现象。补充对比回顾这套是单级空气源热泵适合常规气候你上一张图的双级压缩系统没有四通阀只做单向制冷适合极低温深度制冷工况二者控制逻辑差异很大。这个系统的控制逻辑内容较多工作任务模式可以帮你整理成可直接放进技术文档的标准化说明要不要用它继续

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