CN101235992A

CN101235992A - 二管制热泵、热水三用中央空调系统

Info

Publication number: CN101235992A
Application number: CNA2008100707036A
Authority: CN
Inventors: 林贤华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2008-08-06

Abstract

本发明涉及了一种二管制热泵、热水三用中央空调系统，由蒸发冷却塔能量交换循环系统，室内能量交换循环系统，热水能量交换循环系统，制冷剂能量交换循环系统组成，蒸发冷却塔能量交换循环系统由翅片蒸发冷却塔、冷凝器、蒸发器、冷凝泵、冷冻泵组成，室内能量交换循环系统由室内换热器、冷凝器、蒸发器、冷凝泵、冷冻泵组成，热水能量交换循环系统由热水换热器、热水循环泵、热水保温箱组成，制冷剂能量交换循环系统由压缩机、热水换热器、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成，本发明三用中央空调系统具有在夏天可同时供应冷气、热水，冬天可供应暖气和热水，春秋可供应热水，使三用中央空调系统一年四季都可使用。本发明三用中央空调系统设备投资少，节能减排，降低运行费用。

Description

二管制热泵、热水三用中央空调系统

一.技术领域

本发明涉及了一种二管制热泵、热水三用中央空调系统

二.背景技术

目前一般热泵中央空调只在夏冬两季有用，春秋一般被闲置，这都对买卖双方都不利，且已有的热水系统基本上都是通过液化气、电、油锅炉进行加热的，使用时都需要消耗大量的电能、液化气、油等燃料，而中央空调制冷时要大量的热量通过冷却塔释放出去，这些热量也不能很好的得到利用。现在全球能源紧张，节能减排是当务之急。

三.发明内容

本发明为一种二管制热泵、热水三用中央空调系统。夏天可同时供应冷气、热水冬天可供应暖气和热水，春秋可供应热水，四季常用。

本发明是这样构成的：一种二管制热泵、热水三用中央空调系统，由蒸发冷却塔能量交换循环系统、室内能量交换循环系统、热水能量交换循环系统、制冷剂能量交换循环系统组成，热水能量交换循环系统由热水换热器、热水循环泵、热水保温箱组成，制冷剂能量交换循环系统由压缩机、热水换热器、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成，其特征在于：1)所述的压缩机的出口通过管路与热水换热器入口相连，热水换热器出口与冷凝器入口相连，冷凝器出口与过滤器进口相连，过滤器的出口与两用节流机构进口相连，两用节流机构出口与蒸发器进口相连，蒸发器出口与压缩机的入口相连；2)所述的冷凝器和蒸发器的一出口通过管路和阀门分别与蒸发冷却塔的一入口相连，所述蒸发冷却塔的一出口通过阀门与冷凝泵入口相连，所述的冷凝泵的出口通过阀门分别与冷凝器和蒸发器的一入口相连，所述的冷凝器和蒸发器的另一出口通过管路和阀门分别与室内换热器入口和蒸发冷却塔的另一入口相连，所述室内换热器出口和蒸发冷却塔的另一出口通过阀门分别与冷冻泵入口相连，所述冷冻泵的出口通过阀门分别与冷凝器和蒸发器的另一入口相连；

3)所述的热水换热器的出口通过管路与热水保温箱的入口相连，所述的热水保温箱的出口与热水循环泵的入口相连，所述的热水循环泵的出口与热水换热器的入口相连。

本发明设备投资少，节能减排，降低运行费用。

四.附图说明

图1是二管制热泵、热水三用中央空调系统原理图。

图2是二管制活塞、涡旋、螺杆、多级离心热泵、热水三用中央空调系统原理图。

图3是二管制螺杆式、多级离心式热泵、热水三用中央空调系统原理图。

图4是翅片蒸发冷却塔平视图。

图5a、图5b是翅片蒸发冷却塔俯视图。

图6a、图6b是图4中的I-I视图。

上述图中A热泵、热水机组，A1压缩机，A2冷凝器，A3蒸发器，A4两用节流机构，A5制冷节流元件，A6制热节流元件，A7A8电磁阀，A9过滤器，A10制冷用膨胀阀、节流孔板，A11制热用膨胀阀、节流孔板，A12制冷用浮球阀，A13制热用浮球阀，A14热水换热器，B翅片蒸发冷却塔，B1翅片盘管，B2冷却风机，B3冷却塔循环泵，B4布水器，B5集水槽，C辅助供热设备，D1冷凝泵，D2冷冻泵，D3热水循环泵，D4热水供水泵，E室内换热器(空调器)，F热水用户，G热水保温箱，H排气阀，J膨胀水箱和补水，K阀门。

五.具体实施方式

制冷或制冷同时制热水时，热泵、热水机组中，制冷节流元件前或后的电磁阀A7打开，制热节流元件前或后的电磁阀A8关闭。三用中央空调载冷剂循环系统阀门K1K2K3K4K5K6打开，阀门K7K8K9K10K11K12关闭。热水保温箱中的水进入热水换热器A14或蒸发冷却塔B中循环载冷剂进入冷凝器A2，室内换热器(空调器)E循环载冷剂进入蒸发器A3，从压缩机A1排出的高温高压制冷剂气体进入热水换热器A14和冷凝器A2，将热量放给进入热水换热器A14热水箱中水或冷凝器A2中冷却塔循环载冷剂变成低温高压制冷剂液体，然后再依次通过过滤器A9、电磁阀A7通过制冷用节流元件A5节流，降压进入蒸发器A3低温低压制冷剂液体在蒸发器A3中吸收热量变成气体，这些热量来自于进入蒸发器A3的室内换热器循环载冷剂，然后制冷剂气体回到压缩机A1重新开始循环，如此往复，室内换热器(空调器)E中载冷剂温度逐渐降低，从而起到制冷目的。

制热或制热水时，热泵、热水机组中制热节流元件前或后的电磁阀A8打开，制冷节流元件前或后的电磁阀A7关闭，三用中央空调载冷剂循环系统中阀门K5K6K7K8K9K10打开，阀门K1K2K3K4K11K12关闭。热水保温箱中的水进入热水换热器A14或室内换热器E循环载冷剂进入冷凝器A2，蒸发冷却塔B中循环载冷剂进入蒸发器A3，从压缩机A1排出的高温高压制冷剂气体直接进入热水换热器A14和冷凝器A2将热量放给进入热水换热器A14中热水保温箱水或冷凝器A2中的室内换热器E循环载冷剂，高温高压制冷剂气体从热水换热器A14和冷凝器A2出来，变成低温高压制冷剂液体，然后依次通过过滤器A9、电磁阀A8然后通过制热用节流元件A6节流降压，再进入蒸发器A3低温低压制冷剂液体，在蒸发器A3中蒸发吸热，也就是从蒸发冷却塔B中循环载冷剂中吸收热量，变成低温低压制冷剂气体，然后回到压缩机A1重新开始循环，如此往复。制冷剂从蒸发冷却塔循环载冷剂中吸收热量传递给热水换热器A14中水或室内换热器E中循环载冷剂使其温度升高达到制热水或制热目的。

如图1所示本发明由蒸发冷却塔能量交换循环系统，室内能量交换循环系统，热水能量交换循环系统，制冷剂能量交换循环系统组成，热水能量交换循环系统由热水换热器A14，热水循环泵D3热水保温箱G组成，制冷剂能量交换循环系统由压缩机A1，热水换热器A14，冷凝器A2，过滤器A9，节流机构A4，蒸发器A3组成，其特征在于：1)所述的压缩机A1的出口通过管路与热水换热器A14入口相连，热水换热器A14出口与冷凝器A2入口相连，冷凝器A2出口与过滤器A9进口相连，过滤器A9出口与两用节流机构A4进口相连，两用节流机构A4出口与蒸发器A3进口相连，蒸发器A3的出口与压缩机A1的入口相连；2)所述的冷凝器A2和蒸发器A3的一出口通过管路和阀门K1K9K5K22分别与蒸发冷却塔B的一入口相连。所述蒸发冷却塔B的一出口通过阀门K6与冷凝泵D1入口相连，所述的冷凝泵D1的出口通过阀门K2K10分别与冷凝器A2和蒸发器A3的一入口相连；所述的冷凝器A2和蒸发器A3的另一出口通过管路和阀门K7K3K19K11K22分别与室内换热器E入口和蒸发冷却塔B的另一入口相连，所述室内换热器E出口和蒸发冷却塔B的另一出口通过阀门K20K12分别与冷冻泵D2入口相连，所述冷冻泵D2的出口通过阀门K8K4分别与冷凝器A2和蒸发器A3的另一入口相连；3)所述的热水换热器A14的出口通过管路与热水保温箱G的入口相连，所述的热水保温箱G的出口与热水循环泵D3的入口相连，所述的热水循环泵D3的出口与热水换热器A14的入口相连。

二管制热泵、热水三用中央空调系统制冷运行时或制冷同时制热水时制冷剂循环流程：

压缩机A1-热水换热器A14-冷凝器A2-过滤器A9-电磁阀A7-制冷节流元件A5-蒸发器A3-压缩机A1

载冷剂冷冻循环流程：

蒸发器A3-阀门K3-阀门K19-室内换热器E-阀门K20-冷冻泵D2-阀门K4-蒸发器A3

载冷剂冷凝循环流程：

冷凝器A2-阀门K1-阀门K5-阀门K22-蒸发冷却塔B-阀门K6-冷凝泵D1-阀门K2-冷凝器A2

二管制热泵、热水三用中央空调系统制热运行时或制热水运行时

制冷剂循环流程：

压缩机A1-热水换热器A14-冷凝器A2-过滤器A9-电磁阀A8-制热节流元件A6-蒸发器A3-压缩机A1

载冷剂冷冻循环流程：

蒸发器A3-阀门K9-阀门K5-阀门K22-蒸发冷却塔B-阀门K6-冷凝泵D1-阀门K10-蒸发器A3

载冷剂冷凝循环流程：

冷凝器A2-阀门K7-阀门K19-室内换热器E-阀门K20-冷冻泵D2-阀门K8-冷凝器A2

制热水时热水循环流程：

热水换热器A14-热水保温箱G-热水循环泵D3-热水换热器A14

蒸发冷却塔结霜时，载冷剂化霜流程：

阀门K11-阀门K22-蒸发冷却塔B-阀门K12-冷冻泵D2-阀门K8-冷凝器A2-阀门K7-阀门K11

每套三用中央空调系统备有两台以上翅片蒸发冷却塔，冬天制热时一台冷却塔在制热工作状态时，另一台冷却塔在除霜。

二管制热泵、热水三用中央空调中载冷剂为乙二醇水溶液或是乙烯乙二醇。

为了更好的充分利用图1中的原理：1)我们可在图1的基础上，把热泵、热水机组A中两用节流机构A4的制冷用节流元件A5改为制冷用膨胀阀或节流孔板A10，制热用节流元件A6改为制热用膨胀阀或节流孔板A11，从而组成了图2的二管制活塞式、涡旋式、螺杆式、多级离心式热泵、热水三用中央空调系统2)我们可在图1的基础上，把热泵、热水机组A中的两用节流机构A4的制冷用节流元件A5改为制冷用浮球阀A12，制热用节流元件A6改为制热用浮球阀A13，把电磁阀A7放在制冷用浮球阀A12后面，把电磁阀A8放在制热用浮球阀A13后面，从而组成了图3的二管制螺杆式、多级离心式热泵、热水三用中央空调系统。3)我们可在保温热水箱接上热水供水泵D4，热水供水泵D4出口接上辅助供热设备C，辅助供热设备C出口接上热水用户F使用，热水用户F剩水回到保温热水箱。

四种节能运行状态主要部件工作明细表：

状态	压缩机	电磁阀开	冷冻泵D2	冷凝泵D1	热水循环泵D3	冷却塔循环泵B3	冷却风机B2	阀门开	冷气	暖气	热水	温控件
状态	压缩机	电磁阀开	冷冻泵D2	冷凝泵D1	热水循环泵D3	冷却塔循环泵B3	冷却风机B2	阀门开	冷气	暖气	热水	温控件	冷气1	开	A7	开	关	开	关	关	K1K2K3K4K5K6	有	无	有	热水温控
冷气2	开	A7	开	开	关	开	开	有	无	热水温度达到	冷冻载冷剂温控		冷气1	开	A7	开	关	开	关	关		有	无	有	热水温控
冷气2	开	A7	开	开	关	开	开	有	无	热水温度达到	冷冻载冷剂温控	暖气	开	A8	开	开	关	关	开	K5K6K7K8K9K10		无	有	无	冷凝载冷剂温控
热水	开	A8	关	开	开	关	开	无	无	有	热水温控	暖气	开	A8	开	开	关	关	开			无	有	无	冷凝载冷剂温控

Claims

1.一种二管制热泵、热水三用中央空调系统，由蒸发冷却塔能量交换循环系统、室内能量交换循环系统、热水能量交换循环系统、制冷剂能量交换循环系统组成，热水能量交换循环系统由热水换热器、热水循环泵、热水保温箱组成，制冷剂能量交换循环系统由压缩机、热水换热器、冷凝器、过滤器、节流机构、蒸发器组成，其特征在于：1)所述的压缩机的出口通过管路与热水换热器入口相连，热水换热器出口与冷凝器入口相连，冷凝器出口与过滤器进口相连，过滤器的出口与两用节流机构进口相连，两用节流机构出口与蒸发器进口相连，蒸发器出口与压缩机的入口相连；2)所述的冷凝器和蒸发器的一出口通过管路和阀门分别与蒸发冷却塔的一入口相连，所述蒸发冷却塔的一出口通过阀门与冷凝泵入口相连，所述的冷凝泵的出口通过阀门分别与冷凝器和蒸发器的一入口相连，所述的冷凝器和蒸发器的另一出口通过管路和阀门分别与室内换热器入口和蒸发冷却塔的另一入口相连，所述室内换热器出口和蒸发冷却塔的另一出口通过阀门分别与冷冻泵入口相连，所述冷冻泵的出口通过阀门分别与冷凝器和蒸发器的另一入口相连；3)所述的热水换热器的出口通过管路与热水保温箱的入口相连，所述的热水保温箱的出口与热水循环泵的入口相连，所述的热水循环泵的出口与热水换热器的入口相连。

2.根据权利要求1所述的二管制热泵、热水三用中央空调系统，其特征在于：1)所述的节流机构为制冷、制热两用节流机构，所述的冷却塔为翅片闭式蒸发冷却塔；2)所述的两用节流机构包括有一电磁阀串接上一制冷节流元件构成的管路，所述管路上的电磁阀的入口和制冷节流元件的出口之间还并联有一由另一电磁阀和制热节流元件所组成的支路；3)所述的电磁阀的位置可以放置在节流元件的前端也可以放置在节流元件的后端。

3.根据权利要求1所述的二管制热泵、热水三用中央空调系统，其特征在于：1)所述的翅片蒸发冷却塔也可以多台并联；所述的室内换热器也可以多台并联；2)所述的管路中连接有膨胀水箱、补水器、排气阀、水处理仪。