麥克維爾的產(chǎn)品專利為《CN201320863387-一種全熱回收機(jī)組-實(shí)用新型》，其中的流程圖如下。

1、熱源側(cè)風(fēng)冷換熱器；2、壓縮機(jī)；3、負(fù)荷側(cè)水冷換熱器；4、熱回收器；5、儲液器；6、過濾器；D1、D2、D3均為單向閥；EXVH、 EXVC、EXVD均為電子膨脹閥；A1-A4、B1-B4均為四通閥接口

根據(jù)專利描述及流程圖，將各個循環(huán)通路整理如下：

制冷：2-A4-A1-B4-B1-1-D1-5-6-EXVC-3-B3-B2-2

伴隨通路：4-A3-A2-2

制冷+熱水：2-A4-A3-4-D3-5-6- EXVC-3-B3-B2-2

伴隨通路：1-B1-B4-A1-A2-2（B1-B4對于四通閥為逆向流）

制熱：2-A4-A1-B4-B3-3-D2-5-6-EXVH-1-B1-B2-2

伴隨通路：4-A3-A2-2

熱水：2-A4-A3-4-D3-5-6-EXVH-1-B1-B2-2

伴隨通路：3-B3-B4-A1-A2-2（B3-B4對于四通閥為逆向流）

除霜：2-A4-A1-B4-B1-1-D1-5-6- EXVD-4-A3-A2-2

伴隨通路：3-B3-B2-2

上面所說的“伴隨通路”是指，在不同模式下，除了參與換熱循環(huán)的流程外，還有另外一條相通的制冷劑線路。

如果只看各個模式下的流程通路，并沒有什么問題，問題就出在伴隨通路上。

當(dāng)系統(tǒng)從“制冷”模式切換到“制冷+熱水”模式時(shí)，熱源側(cè)風(fēng)冷換熱器1和壓縮機(jī)2的吸氣口相通。切換前，熱源側(cè)風(fēng)冷換熱器1作為冷凝器，其內(nèi)為高溫高壓的飽和制冷劑，切換后，由于和壓縮機(jī)吸氣口相通，壓力迅速降低，仍然是飽和狀態(tài)，被吸入壓縮機(jī)，可能會造成壓縮機(jī)的液擊。

當(dāng)系統(tǒng)從“制冷+熱水”模式切換到“制冷”模式時(shí)，熱回收器4和壓縮機(jī)2的吸氣口相通。同樣也會出現(xiàn)上面說的問題。

當(dāng)系統(tǒng)從“熱水”模式切換到“制熱”模式、從“制熱”模式切換到“熱水”模式，以及切換到“除霜”模式，都有同樣的問題。

要想解決這個問題，需要截?cái)喟殡S通路或在壓縮機(jī)吸氣管上添加一個氣液分離器。鑒于此類系統(tǒng)切換頻繁，系統(tǒng)制冷劑流量波動較大，我建議同時(shí)截?cái)喟殡S通路和添加氣液分離器。

由于專利圖紙流程看著不是很習(xí)慣，我根據(jù)其流程整理了一份流程圖，并分別在兩個四通閥和回氣的連接管上加了兩個電磁閥，同時(shí)在壓縮機(jī)回氣管上加了一個氣液分離器。

電磁閥的控制邏輯，根據(jù)切換和通路的需要，有時(shí)常開，有時(shí)常閉，有時(shí)還先開一段時(shí)間，待四通閥切換后再關(guān)閉。

麥克維爾的這個專利用了三個電子膨脹閥，成本較高，控制繁瑣。

我將系統(tǒng)流程做了以下改進(jìn)，如下圖所示。下面所有的流程圖中，過濾器等非必要類配件在圖中省略。

我們一起來看看上圖這些閥件的使用原則。

雙四通閥的使用是為了保證各個模式運(yùn)行時(shí)，制冷劑循環(huán)始終只經(jīng)過三個換熱器中的兩個，我把它稱之為全熱回收的并聯(lián)系統(tǒng)。

電磁閥SD1、SD2的使用是為了保證各個模式運(yùn)行時(shí)，伴隨通路被截?cái)啵乐骨袚Q時(shí)先前參與循環(huán)的換熱器內(nèi)的高溫高壓的制冷劑液體被吸入切換后的壓縮機(jī)內(nèi)，造成液擊。

所有的單向閥，都是為了保證各個模式下流路的正常通斷。

使用電磁閥SD3而不是使用單向閥，這是為什么呢？

單向閥D1、D2和電磁閥SD3在所有的模式運(yùn)行時(shí)都處于冷凝器的出口，儲液器的進(jìn)口。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行從一種模式切換到另一種模式時(shí)，不參與系統(tǒng)運(yùn)行的那個換熱器在切換前是冷凝器。如果該換熱器在切換前運(yùn)行的模式下，壓力高于切換后的系統(tǒng)冷凝器的壓力，制冷劑就會遷移到系統(tǒng)中。

從“制冷+熱水”模式切換到“制冷”模式和從“熱水”模式切換到“制熱”模式，均會出現(xiàn)熱水側(cè)換熱器內(nèi)的制冷劑遷移到系統(tǒng)中。

為防止制冷劑遷移，于是就在熱水側(cè)換熱器出口和儲液器進(jìn)口之間裝了電磁閥SD3。

也許你會說，不是有儲液器嗎，遷移的制冷劑不是可以進(jìn)入儲液器內(nèi)，熱水側(cè)換熱器出口和儲液器進(jìn)口之間用一個單向閥就能搞定。

首先，遷移的制冷劑量很難確切的計(jì)算，為了滿足制冷劑遷移，可能會加大儲液器的整個體積，那么機(jī)組外形會有所加大或內(nèi)部空間減小。而且儲液器容積越大，系統(tǒng)的過冷度損失越嚴(yán)重。（具體分析我在《空調(diào)制冷產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，儲液器放在什么位置最合適》一文中有說明）同時(shí)制冷劑的遷移也會造成系統(tǒng)一定的波動。

如果你非得用單向閥也是可以的。

那么單向閥D1、D2是不是也需要換成電磁閥呢？

在系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)，開始啟動任何模式時(shí)，由于停機(jī)整個系統(tǒng)的壓力已經(jīng)平衡，不參與運(yùn)行的換熱器初始壓力一定小于此時(shí)冷凝器的壓力，制冷劑不會遷移。

從“制冷”模式初次切換到“制冷+熱水”模式，由于熱水是循環(huán)加熱，切換初期，熱水側(cè)換熱器的壓力不會太高，此次熱源側(cè)的制冷劑會遷移到系統(tǒng)中。

同樣，從“制熱”模式初次切換到“熱水”模式，由于熱水是循環(huán)加熱，切換初期，熱水側(cè)換熱器的壓力不會太高，此次負(fù)荷側(cè)的制冷劑會遷移到系統(tǒng)中。

以上兩種遷移的情況只發(fā)生在初次切換，并非頻繁出現(xiàn)，對系統(tǒng)的波動影響不大，依舊使用單向閥。

單向閥D3、D4、、D5在所有的模式運(yùn)行時(shí)都處于膨脹閥出口，蒸發(fā)器的進(jìn)口。

在系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)，開始啟動任何模式時(shí)，由于停機(jī)整個系統(tǒng)的壓力已經(jīng)平衡，不參與運(yùn)行的換熱器初始壓力一定大于此時(shí)膨脹閥出口的壓力，制冷劑不會遷移。

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中模式切換時(shí)，不參與系統(tǒng)運(yùn)行的那個換熱器在切換前是冷凝器，壓力一定大于此時(shí)膨脹閥出口的壓力，制冷劑也不會遷移。

單向閥D3、D4、、D5的使用可以滿足制冷劑不發(fā)生遷移。

現(xiàn)在的電子膨脹閥可以滿足雙向流，電磁閥也可以做到雙向流，可以將上圖改為如下所示。

其中儲液器為雙向流，兩管都插入底部。

如果是水源熱回收系統(tǒng)，可以取消逆向除霜的流程，系統(tǒng)更加簡單。

上面使用的雙四通閥系統(tǒng)中，在“熱水”模式下出現(xiàn)了B1-B4逆向流的情況，針對此種情況我在《熱回收機(jī)組換熱器并聯(lián)系統(tǒng)》一文中是通過在第二四通閥進(jìn)口管B4前加了一個單向閥，同時(shí)將B1和B4相連，并在此管段上加了一個單向閥。

解決這個逆向流問題，也可以將連接在B4口的先導(dǎo)閥毛細(xì)管改裝到系統(tǒng)排氣管上，第二四通閥可以在“熱水”模式下?lián)Q向，流向由B1-B4變?yōu)锽1-B2。具體做法我在《還你一個不一樣的四通閥（二）》中有說明。

麥克維爾的專利上說，三通閥需要停機(jī)切換。他所說的應(yīng)該是直接電磁驅(qū)動的三通閥?，F(xiàn)在市面上有由四通閥改造而成三通閥，換向原理和四通閥一樣。如果四通閥在運(yùn)行中切換沒有問題，三通閥也沒有問題。其換向原理和特點(diǎn)我在《你真的了解制冷系統(tǒng)用三通換向閥嗎》一文中有詳細(xì)說明。

那我們來看一下如果用三通閥，系統(tǒng)會是什么樣呢？

根據(jù)上圖整理，各個循環(huán)通路如下：

制冷：1-A1-A2-B1-B2-2-D1-5-EXV-D3-3-B3-B4-6-1

制冷+熱水：1-A1-A3-4-SD1-5-EXV-D3-3-B3-B4-6-1

熱水：1-A1-A3-4-SD1-5-EXV-D4-2-B2-B4-6-1

制熱：1-A1-A2-B1-B3-3-D2-5-EXV-D4-2-B2-B4-6-1

那么，化霜是不是用制冷循環(huán)呢。當(dāng)然不合適，除霜時(shí)制冷劑要從負(fù)荷側(cè)中吸取熱量用于除霜，這就造成供熱溫度急劇波動，因而影響了空調(diào)系統(tǒng)的舒適性。用熱水的逆向化霜更合適，熱水一般都有蓄熱裝置，而且需求不是連貫性的，本身的水溫很高，用于化霜產(chǎn)生的溫降不影響熱水的使用。

那么就需要添加一支流路用于化霜。

如上圖所示，添加了管路和閥件。

化霜：1-A1-A2-B1-B2-2-D1-5-EXV-D5-4-SD2-B3-B4-6-1

如果是水冷系統(tǒng)，就不需要除霜管路，系統(tǒng)更加簡單。系統(tǒng)流程圖和未加除霜管路的一樣。

根據(jù)以上分析，可以看出，一個三通閥加一個四通閥的系統(tǒng)相對于雙四通閥系統(tǒng)，管路簡單，控制簡單，更適合做全熱回收并聯(lián)系統(tǒng)。

最后，我想聲明一下，我寫這篇文章，并不是認(rèn)為麥克維爾的技術(shù)不好，而是想告訴大家，做技術(shù)必須要有質(zhì)疑精神，不可以盲目的相信權(quán)威。

你是不是在工作中喜歡照搬別人的，而不去思考消化，轉(zhuǎn)化為自己的知識和能量！

千里每星期都定時(shí)更新自己工作中的經(jīng)驗(yàn)，如果感興趣的可以加千里V信：beiqianli99，拉你進(jìn)技術(shù)討論群；或者直接關(guān)注北千里V信公眾號：b9053343每星期定期分享！

【版權(quán)聲明】凡來源為北千里公眾號的內(nèi)容、信息、數(shù)據(jù)及圖片、報(bào)告等均為北千里原創(chuàng)，其版權(quán)均屬北千里所有。北千里享有著作權(quán)，著作權(quán)受我國法律保護(hù)，未經(jīng)北千里允許，任何媒體、網(wǎng)站以及微信公眾平臺不得引用、復(fù)制、轉(zhuǎn)載、摘編或以其他任何方式使用上述內(nèi)容或建立鏡像。