CN101078571A - 高效空气源热泵式空调与热水装置 - Google Patents

Abstract

一种高效空气源热泵式空调与热水装置，包括有由压缩机、四通换向阀、膨胀阀和室内、室外换热器组成的空气源热泵空调，其所述的压缩机采用低回压型低温压缩机；所述的室外换热器由箱体和置于箱体内的风机、换热盘管及配置的水喷淋装置、水位控制补水装置组成；与热泵空调相配置有串联的浴室换热器和热水加热器，其浴室换热器、热水加热器的制冷剂管接于热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室采暖和水加热制冷剂循环回路。本发明能够在45℃至－20℃环境温度范围内高效制冷与采暖及提供卫生热水，并具有设备配置成本和运行费用低、一装置多功能的特点。

Description

高效空气源热泵式空调与热水装置

技术领域

本发明涉及一种利用空气源热泵进行采暖与制冷空调并提供卫生热水及浴室采暖的高效空气源热泵式空调与热水装置。

背景技术

空气源热泵式空调，相对于水源热泵空调、地源热泵空调，具有结构简单，配置方便的特点。而热泵式热水器与电热管式热水器相比较，则具有能耗低，效率高的特点。但目前的空气源热泵式空调和空气源热泵式热水器的压缩机采用中、高回压型中高温压缩机，当室外气温低于0℃时，若不增加辅助电加热装置，难以进行有效的采暖运行与高效率的水加热运行。并且由于室外换热器采用风冷式换热器结构，当室外温度高于30℃时，由于冷凝温度相对较高，其热泵空调的制冷效率同样也很低，难以进行高效的制冷运行。另外，由于其空调与热水器各自独立设置，单一功能的空气调节和单一功能的提供热水，其设备性价比不高，限制了热泵性能的充分发挥，并使用户配置和使用热泵空调与热泵热水器的总体成本难以得到有效的降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种高效空气源热泵式空调与热水装置，其通过选择合理的压缩机类型及设计的喷淋蒸发、冷凝室外换热器，并使空调系统与卫生热水系统有机的组合，而实现利用空气源热泵进行从室外低气温到高气温宽温度范围的高效采暖与制冷空调及卫生热水加热运行，以充分发挥热泵的性能，拓宽空气源热泵空调与热水器的环境温度适用范围，提高空气源热泵空调与热水器的性价比，有效降低空气源热泵空调及热水器的配置和使用成本。

实现上述目的的技术方案是：一种高效空气源热泵式空调与热水装置，它包括有由压缩机、四通换向阀、膨胀阀和室内、外换热器组成的空气源热泵空调，其压缩机采用低回压型低温压缩机；其室外换热器由箱体和置于箱体内的风机、换热盘管及配置的水喷淋装置、水位控制补水装置组成；与其热泵空调相配置设有串联的浴室换热器和热水加热器，所述的浴室换热器和热水加热器的制冷剂管接于热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室采暖和热水加热器水加热制冷剂循环回路。

本发明的技术方案还包括：所述浴室换热器的制冷剂管接于空气源热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室换热器采暖制冷剂回路。

本发明具有如下优点：

1、适用于环境温度在45℃至-20℃范围内高效制冷、采暖运行及提供卫生热水，并具有节能高效的特点。

2、将热泵式空调与热泵式热水器有机结合，实现一装置多功能，可大幅度降低设备配置成本，提高设备配置的性价比。

3、方便提供浴室采暖，替代高能耗的电热式浴室采暖设备。

附图说明

图1是本高效空气源热泵式空调与热水装置的一实施例结构示意图。

图2是本空调与热水装置的另一实施例结构示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

如附图1，本发明具有主要由压缩机1、四通换向阀2、膨胀阀3和室内、室外换热器4、5经制冷剂管相连组成的空气源热泵空调。其压缩机1采用低回压型低温制冷压缩机采用变频或增卸载控制。膨胀阀3采用电子式膨胀阀，室内换热器4为表冷式换热器。室外换热器5为由箱体6和置于箱体内的风机7、换热盘管8及配置的水喷淋装置9、水位控制补水装置10组成的喷淋蒸发、冷凝换热器。其换热器的水喷淋装置9由水泵、水管和喷头及配置的过滤器组成。水位控制补水装置10可采用浮球式水位控制或其它电子方式水位控制补水装置。与热泵空调相配置有串联的浴室换热器11和热水加热器12。浴室换热器11设置成表冷式换热器结构。热水加热器12可采用壳管式、壳盘管式、套管式、壳螺旋管式等各种制冷剂与水式换热器。其换热器11和热水加热器12的制冷剂管接于热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室采暖和水加热制冷剂循环回路，如附图，该循环回路分设成冬季与夏季运行两条回路。本发明的浴室换热器11的制冷剂管接于热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室换热器采暖制冷剂回路。

附图2与附图1的区别在于换热器4的输出端配置由循环水泵22与空调末端设备23组成的冷热水循环方式采暖与制冷系统。

本发明冬、夏季采暖与制冷空调运行转换，经不同回路对热水加热器12内卫生热水加热及浴室换热器11独立采暖运行的转换，通过四通换向阀2及分别配置于各制冷剂回路中的阀门13、14、15、16、17、18、19、20和21完成。

结合附图1说明本发明的工作原理。

冬季运行时，压缩机1排出的高温制冷剂气体由四通换向阀2的虚线通路经转换阀门13进入浴室换热器11进行浴室供暖后再经阀门21至热水加热器12进行卫生热水加热，冷凝后的制冷剂液体经过转换阀门14至膨胀阀3节流后，至室外换热器5的换热盘管8，经蒸发吸收空气中的低温热量变成气体后的制冷剂通过转换阀门15至四通换向阀2的另一虚线通路至压缩机1吸气端，被压缩机吸入后重复上述压缩循环。当热水加热器12内水温达到设定温度时，转换阀门16打开将制冷剂气体排入室内换热器4向室内供热采暖，经延时后阀门13和21关闭。转换阀门13和16及21的交替打开与关闭，实现卫生热水加热与室内采暖按要求的交替进行。在配置的压缩机1足够大时，也可同时打开转换阀门13和16，使加热热水和采暖同时进行。在阀门16开启后，开启阀门17和18可经其回路将一部分高温制冷剂气体导入浴室换热器11，以确保热水加热器12停止加热时浴室采暖的继续进行。

夏季运行时，压缩机1排出的高温气态制冷剂经四通换向阀2的实线通路至转换阀门19，经过浴室换热器11至阀门21经热水加热器12进行卫生热水加热，冷凝后的液体制冷剂经阀门20通过膨胀阀3节流后至室内换热器4蒸发吸收空气中热量向室内吹冷风制冷，蒸发变成气态的制冷剂经阀门16至四通换向阀2的另一实线通路回到压缩机1，被压缩机吸入后继续重复上述压缩循环。当热水加热器12内的水温达到设定的温度时，阀门15开启，经延时阀门19关闭，高温制冷剂经阀门15至室外换热器5的非喷淋盘管段先降温后，再进入喷淋盘管8进行水喷淋冷却，其液态制冷剂经膨胀阀3节流后至室内换热器4蒸发吸收室内空气热量，向室内吹冷风进行制冷。

本发明附图1实施例的室内换热器4可以配置多台，组成一托多式空调器。附图2实施例中的换热器4为制冷剂水式各种类型换热器，其二次水系统的空调末端设备可以是冷、热水式风机盘管式空调设备。

Claims (2)

1、一种高效空气源热泵式空调与热水装置，包括有由压缩机(1)、四通换向阀(2)、膨胀阀(3)和室内、室外换热器(4)、(5)组成的空气源热泵空调，其特征是：所述的压缩机(1)为低回压型低温压缩机；所述的室外换热器(5)由箱体(6)和置于箱体内的风机(7)、换热盘管(8)及配置的水喷淋装置(9)、水位控制补水装置(10)组成；与热泵空调相配置有串联的浴室换热器(11)和热水加热器(12)，其浴室换热器(11)、热水加热器(12)的制冷剂管接于热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室采暖和水加热制冷剂循环回路。

2、根据权利要求1所述的高效空气源热泵式空调与热水装置，其特征是：浴室换热器(11)的制冷剂管接于空气源热泵空调的制冷剂循环管上构成浴室换热器采暖制冷剂回路。

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