液体循环制冷热泵换热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及换热设备，具体涉及液体循环制冷热栗换热装置。
【背景技术】
[0002]热栗是将低位热能转化为高位热能的系统，被称为“热量倍增器”的热栗供热与传统的供热方式相比，具有能源利用率高、节能环保等技术优势，因此热栗技术在空调和热水供应等方面已得到广泛应用。
[0003]热栗机组包括由蒸发器、冷凝器、压缩机以及节流元件构成的制冷系统，现有技术中，热栗机组还包括至少一个四通切换阀，节流元件的方向应是双向的，制冷和制热的切换通常是通过改变四通切换阀的状态和制冷剂的流动方向来实现。在这种结构模式下，制冷系统会变得较为复杂，蒸发器和冷凝器的功能互换，制冷系统中的焊点也较多，即制冷泄漏的可能性增加，这会导致热栗成本增加和可靠性下降，对使用寿命也有一定影响。
[0004]同时，现有的热栗在使用热能和冷能时，用热端换热器为常规的风管机，通过风机的强制对流将换热器的热量输送到用热空间。制热时，出风口的温度明显偏高，制冷时出风口的温度明显偏低，用热空间的温度并不均匀。风机的噪声、空气对流造成的强吹风感以及忽冷忽热的温度调控显著降低了人们对高度舒适性环境的美好感受。同时，对波动度和均匀度要求较高的应用场合，如何提高温度的波动度和均匀度仍是一个严峻的挑战，如高均匀度和高精度的高低温试验箱，制药、食品与化妆品领域的化学品及其制剂的稳定性试验箱与留样储存库，生命科学领域的植物生长试验、组织与微生物培养、种子发芽试验、昆虫与小动物饲养以及化学农药的环境安全性评价等等。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种液体循环制冷热栗换热装置。本发明无需改变传统制冷装置的结构原理和蒸发器、冷凝器的功能，通过液体循环实现加热与制冷的切换。
[0006]本发明采取的技术方案如下:
[0007]一种液体循环制冷热栗换热装置，包括制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流元件以及蒸发器，所述冷凝器包括冷凝器液体传热介质通道以及制冷剂冷凝通道，所述蒸发器包括蒸发器液体传热介质通道以及制冷剂蒸发通道，所述压缩机、制冷剂冷凝通道、节流元件以及制冷剂蒸发通道依次连通构成换热回路；
[0008]液体循环制冷热栗换热装置还包括热源端循环栗、用热端循环栗、热源端换热器、用热端换热器以及四只切换阀；
[0009]四只切换阀分别为第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀以及第四切换阀；各切换阀均包括三个端口，三个端口分别为第一端口、第二端口以及第三端口 ；
[0010]所述冷凝器液体传热介质通道的一端与第一切换阀的第二端口连通，另一端与第二切换阀的第二端口连通；所述蒸发器液体传热介质通道的一端与第三切换阀的第二端口连通，另一端与第四切换阀的第二端口连通；
[0011]所述热源端换热器包括第一端和第二端，所述热源端换热器的第一端同时与第一切换阀的第三端口以及第三切换阀的第一端口连通；所述热源端换热器的第二端同时与第二切换阀的第一端口以及第四切换阀的第三端口连通；
[0012]所述热源端循环栗用于驱动热源端换热器内的液体流动；
[0013]所述用热端换热器包括第一端和第二端，所述用热端换热器的第一端同时与第一切换阀的第一端口以及第三切换阀的第三端口连通；所述用热端换热器的第二端同时与第二切换阀的第三端口以及第四切换阀的第一端口连通；
[0014]所述用热端循环栗用于驱动用热端换热器内的液体流动。
[0015]本申请中，“压缩机、制冷剂冷凝通道、节流元件以及制冷剂蒸发通道依次连通构成换热回路”指的是压缩机的出口与制冷剂冷凝通道的入口连通，制冷剂冷凝通道的出口与节流元件的入口连通，节流元件的出口与制冷剂蒸发通道的入口连通，制冷剂蒸发通道的出口与压缩机的入口连通，四者串联构成换热回路。
[0016]本申请中，节流元件可以为膨胀阀或毛细管等。
[0017]热源端换热器设置在水源或者地热源上，热源端换热器能够为地热源、水热源的利用创造条件，与空气源换热相比，运行效率高，节省运行成本，噪声更低，对环境的排热更少，效益显著。且热源端换热器的关键零部件深埋水下、地下或安装室内，避免了室外的恶劣气候影响，其地下部分可保用50年，地上部分可保用30年，系统维护成本极为降低。
[0018]用热端换热器用途广泛，包括冷热水供应系统，毛细管网辐射末端，地热等，利用辐射制冷与供暖，舒适度极高，无机械传动的能源消耗与噪声。
[0019]本申请的液体循环制冷热栗换热装置共有三种工作模式，分别为制冷模式，制热模式，以及过渡季的直接换热模式。
[0020]在制冷模式下(适合夏季)，第一切换阀的第二端口和第三端口连通，第二切换阀的第一端口和第二端口连通，第三切换阀的第二端口和第三端口连通，第四切换阀的第一端口和第二端口连通。此种模式下，热源端换热器与冷凝器液体传热介质通道构成回路，能够给制冷剂冷凝通道降温，而用热端换热器与蒸发器液体传热介质通道构成回路，蒸发器液体传热介质通道内的液体降温，最终实现用热端换热器的温度降低，为房间或箱体提供冷能。
[0021]在制热模式下(适合冬季)，第一切换阀的第一端口和第二端口连通，第二切换阀的第二端口和第三端口连通，第三切换阀第一端口和第二端口连通，第四切换阀的第二端口和第三端口连通。此种模式下，热源端换热器与蒸发器液体传热介质通道构成回路，能够给制冷剂蒸发通道加热，而用热端换热器与冷凝器液体传热介质通道构成回路，加热冷凝器液体传热介质通道内的液体，最终实现用热端换热器的温度升高，为房间或箱体提供热會泛。
[0022]在过渡季的直接换热模式下(适合春秋季)，制冷系统和热源端循环栗关闭，不再工作，四个切换阀的第一端与第三端连通。此时，用热端换热器直接与热源端换热器连通，通过用热端循环栗循环换热，整个系统能耗非常少，节能显著。
[0023]本申请的切换阀可以为手动阀也可以为电动阀，根据实际情况选定。
[0024]本申请的制冷模式与制热模式通过控制各切换阀能够瞬间切换，结构简单；制冷系统中制冷剂的流动方向始终不变，制冷系统可为结构最为简单的最小系统，降低了零部件与焊点数量，零部件故障与焊接点泄漏的几率进一步降低，可靠性提高，可维护性好，能够有效的延长制冷系统的使用寿命；因为制冷系统本身无需切换工作状态，因而系统工作的稳定性更高；在过渡季的直接换热模式下制冷系统和热源端循环栗停止工作时，系统能耗显著降低，使用寿命更长。
[0025]进一步的，还包括设置在热源端循环栗出口端或入口端的第一膨胀容器。
[0026]进一步的，还包括设置在用热端循环栗出口端或入口端的第二膨胀容器。
[0027]因为本申请循环系统完全密闭，通过设置膨胀容器能够消除热胀冷缩带来的液体循环系统压力上升或液体循环量不足等问题，从而确保装置在各个温度下可靠运行。
[0028]本申请中，各切换阀为三通切换阀，各切换阀具有三种工作模式，第一种模式为第一端口与第二端口连通；第二种模式为第一端口与第三端口连通；第三种模式为第二端口与第三端口连通。
[0029]进一步的，所述热源端换热器包括第一总管、第二总管，以及并联连接的多根换热管，各换热管的一端与第一总管连通，另一端与第二总管连通；第一总管和第二总管的其中一个端口分别为热源端换热器的第一端和第二端；各换热管各处材料、密度、壁厚、长度以及内径等完全相同，相互间等间距布置。
[0030]并联的设计能够增加热源端换热器的换热面积。实际运用时，为了发挥每一根换热管的效果，液体传热介质在热源端换热器第一总管和第二总管中的流动方向可以相同，热源换热器的各换热管可以等间距布置。
[0031]实际运用时，为了增加空间利用率热源端换热器的换热管可以为U形等弯折的形状。
[0032]进一步的，所述用热端换热器包括第一总管、第二总管，以及并联连接的多根换热管，各换热管的一端与第一总管连通，另一端与第二总管连通；第一总管和第二总管的其中一个端口分别为用热端换热器的第一端和第二端；所述换热管中部弯折，形成两个弯折部，两个弯折部相互靠拢，整体形成恒温部；各换热管各处材料、密度、壁厚、长度以及内径等完全相同，各换热管的恒温部相互间等间距布置构成换热层。
[0033]本申请所说的“靠拢”，表示两个弯折部相互紧贴或者留有一定的间隙，靠拢的目的是为了他们之间均匀的传热以确保均匀度。实际运用中，根据对均匀度的需