空调热泵系统技术方案一、系统构架目前主流的热泵空调系统有:R134a热泵空调系统、R1234YF热泵空调系统、R407热泵空调系统、R410热泵空调系统和CO2热泵空调系统;结合公司的研发发展计划和技术发展条件,本系统是采用的R134a介质热泵空调系统来搭建系统台架本系统为一次换采暖热泵空调系统(无PTC辅助加热),采用三换热器系统架构,该系统能在制冷、制热和除霜/除雾模式下运行,在HVAC总成中有两个换热器,在不同模式下成为功能不同的换热器本热泵空调系统所要满足的要求为工作温度范围为-10℃~42℃,其环境工作模式如图1-1,其达到性能要求如表1-2图1-1环境工作模式表1-2 系统达到要求测试条件达到测试结果容量 Cop(待定)制冷环境温度40℃,车室温度27℃5.0KW2.3 制热环境温度-10℃,车室温度25℃ 3.0KW 1.8 根据系统所需要达到的性能要求,在新空调系统的基础上进行优化改进后的原理图如图1-3所示图1-3一次换采暖热泵空调系统原理图制冷模式:制冷模式原理如图2-4所示,当空调控制器调到制冷模式时,电磁阀1接通,电磁阀2、电磁阀3关闭,高压气态冷媒经过电磁电子膨胀阀进入室外冷凝器放热发生相变为高压液态,高压液态经过电子膨胀阀2变为低压液态,低压液态吸热相变为低压气态经单向阀2返回压缩机,为此完成一个工装循环,经过压缩机压缩再次进入冷凝器进行下一个工装循环,周而复始,完成空调制冷模式。
图1-4制冷工作模式原理图制热模式:制热模式原理如图2-5所示,当空调控制器调到制热模式时,电磁阀1关闭,电磁阀2、电磁阀3接通,高压气态冷媒经过电磁电子膨胀阀进入室内冷凝器放热相变为高压液态,经单向阀1、电磁电子膨胀阀1、电磁阀2变为低压液态,经过室外蒸发器吸收热量相变为低压气态经电磁阀2返回压缩机,为此完成一个工作循环,经过压缩机压缩再次进入室内冷凝器进行下一个工装循环,周而复始,完成空调制热模式图1-5制热工作模式原理图二、主要零部件HVAC总成:HVAC总成借用新 HVAC总成,蒸发器芯体借用蒸发芯件总成;室内冷凝器为自制件采用双联式结构,由两个芯宽为137,芯高为327,(散热管为口琴管,集流管为外径为20的圆形集流管,散热带采用自制的带宽为16,波距2.7,波高8的U形波)换热器上下两层连接在一起,换热量达到3000W室外换热器:室外换热器借用冷凝器总成管路:管路根据具体零部件布置和台架结构布置设计管路,管路由伟和生产加工台架:参照新壳体空调系统实验台架,自制台架电子器件:名称数量技术参数(型号)电磁阀3CDF16D-A/使用温度-40℃~+125℃/电压12V/额定功率≤10W电子电磁膨胀阀1STH07/最高工作压力3.5MPa/使用环境温度-40℃~+125℃/额定电压12V/额定功率≤10W电子膨胀阀1单向阀2ZX-DFX-18-M8/ZX-DFX-15-M6/工作压力3.5MPa/使用环境温度-40℃~+125℃/开阀压力差≤15KPa油分离器1气液分离器1电子扇借用新空调系统电子扇26cc无刷直流电动1排量26L/min/额定转速4500r/min/额定电压510V压力温度传感器3三、控制策略 本系统的控制是采用xx空调控制基础上增加热泵系统控制器,微处理器根据传感器采集信号来控制电子膨胀阀的开度和压缩机的转速来实现不同的工况,由不同的工作模式状态通过微处理器来控制电磁阀的开闭,具体不同工作模式的控制原理图如图3-1、3-2、3-3所示图3-1/3-2空调制冷/采暖模式控制原理图3-3制冷制热模式控制原理序号管路及其支架数量型号备注1压缩机-油分离器连接管1 2油分离器-高压侧电磁阀1连接管1 3高压侧电磁阀1-室内冷凝器连接管1 4三通阀1-高压侧电磁阀2连接管1 5高压侧电磁阀2-三通阀2连接管1 6室内冷凝器-单向阀1连接管1 7单向阀1-电磁电子膨胀阀连接管1 8电磁电子膨胀阀-室外换热器连接管1 9室外换热器-电子膨胀阀连接管1 10三通阀3-低压侧电磁阀连接管1 11低压侧电磁阀-三通阀4连接管1 12电子膨胀阀-单向阀2连接管1 13单向阀2-气液分离器连接管1 14气液分离器-压缩机连接管1 15三通阀5-油分离器连接管1 16蒸发器进出管1 17油分离器端支架1 18电磁电子膨胀阀端支架1 19低压侧电磁阀端支架1 20P-T传感器3TVK3518A15-A4F 21油分离器1Y2007514501 22高压侧电磁阀2CDF06DK-B00-X02-001 23单向阀2MCV-10-A001 24电磁电子膨胀阀1ESV-10-2.4-003-2006 25电子膨胀阀1MEV-1.65-A005 26低压侧电磁阀1CDF10DK-A001-X01-005 27气液分离器1Q2008920501 28冷凝器总成 29电子扇总成 30压缩机总成 34CC/510V 31HVAC总成 32控制器 。