CN101294753B

CN101294753B - 一种内循环复合能供热制冷装置

Info

Publication number: CN101294753B
Application number: CN2008100980856A
Authority: CN
Inventors: 柳吉东; 吴卫平
Original assignee: Qingdao Aerper New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao airpower Amperex Technology Limited
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2028-05-26
Also published as: KR20100139093A; WO2009143660A1; CN101294753A; KR101151691B1

Abstract

一种内循环复合能供热制冷装置，它涉及一种节能供热制冷设备，具体涉及一种利用自循环水源或太阳能热泵供暖、制冷及供给生活热水的综合装置。冷凝器(13)和蒸发器(20)的上端连接处分别设有第一排气阀(14)和第二排气阀(19)，热水出口与冷凝器的下端相连接，采暖回水口(4)通过水过滤器和三通转向阀与冷凝器的下端相连接，冷凝器(13)上设置有水温传感器，蒸发器上设置有冷水水温传感器(21)，压缩机上设置有压缩机温度传感器。本发明结构简单、水箱内水温均匀、冷凝器中的水不易结冰、延长了产品的使用寿命。

Description

一种内循环复合能供热制冷装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种高效节能供热制冷设备，具体涉及一种利用自循环水源或太阳能热泵供暖、制冷及供给生活热水的综合装置。

背景技术：

[0002] 热泵热水器是以外循环水源或空气源单体源作为低温热源，制取高温热水的系统。它作为节能的热水产品，正逐渐进入家用时代，已开始取代常规的电和燃气锅炉。但热泵热水器受环境温度的影响比较大，当环境温度在0°c以下或更低温度时，热泵热水器的蒸发器就会结霜，从而影响了传热效果，使热泵热水器的制热量及能效比急剧下降，严重影响了用户的正常使用。

发明内容：

[0003] 本发明的目的是提供一种内循环复合能供热制冷装置，它结构简单、热效率高，节能效果明显、冷凝器中的水不结冰、系统无需除霜，延长了产品的使用寿命。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它由太阳能热水器进水口 1、冷水进口 2、热水出口 3、采暖回水口 4、采暖出水口 5、太阳能热水器出水口 6、循环水泵7、采暖回水管 8、毛细管9、喷液毛细管10、电磁阀11、水温传感器12、冷凝器13、第一排气阀14、四通阀 15、风机16、压缩机17、压缩机温度传感器18、第二排气阀19、蒸发器20、冷水传感器21、排水阀22、水流量控制开关23、水过滤器M、三通转向阀内25、内循环水源管路沈组成。

[0004] 太阳能热水器进水口 1通过水管与冷凝器13和蒸发器20的下端相连接，冷水进口 2通过水流量控制开关23与冷凝器13和蒸发器20的上端相连接，冷凝器13和蒸发器 20的上端连接处分别设有第一排气阀14和第二排气阀19，热水出口 3与冷凝器13的下端相连接，采暖回水口 4通过水过滤器M和三通转向阀25与冷凝器13的下端相连接，采暖出水口 5、太阳能热水器出水口 6均与冷凝器13的下端相连接，水流量控制开关23的上方设置有排水阀22，水流量控制开关23与冷凝器13的之间用采暖回水管8连接并设置有循环水泵7 ；冷凝器13的上端通过四通阀15与压缩机17的一端相连接，压缩机17的左侧设置有风机16，压缩机17的另一端与蒸发器20的上端相连接，蒸发器20的上端通过四通阀 15、电磁阀11和冷凝器13的下端相连接，蒸发器20的上端直接与冷凝器13的相连接，蒸发器20的下端与冷凝器13的下端相连接；冷凝器13上设置有水温传感器12，蒸发器20上设置有冷水水温传感器21，压缩机17上设置有压缩机温度传感器18。冷水回水口 2给水补足冷凝器13，由冷凝器13的部分内循环水源通过内循环管道沈进入蒸发器20，蒸发器 20内的冷却介质吸收热量后进入压缩机17，增压增温后进入冷凝器13释放热量加热冷凝器中的水。被加热的热水一部分经采暖出水口 5进入采暖（制冷）末端，另一部分热水通过内循环水管路26再次进入蒸发器20，依次往复循环。系统水温不断叠加升高。由蒸发器 20换热后产生的小比例流量的冷水经由采暖回水管8回到冷凝器13。

[0005] 本发明采用内循环水源作为蒸发器的热源，或采用太阳能热水作为蒸发器的补充热源，形成复合源。本发明中整个装置置于室内，水箱内的水通过带循环水泵的水循环系统与制冷剂循环系统中的冷凝器进行热交换。冷凝器的换热器为套管式换热器，其中制冷剂走管程，水走壳程，它们之间形成完全的逆流换热。本发明系统组成简单，制冷剂循环系统由压缩机17、四通阀15、电磁阀11、冷凝器13、蒸发器20组成，极大地提高了热泵供暖设备的性能和使用范围，使之在很低的环境温度下依然有较高的能效比和出水温度。本发明通过采用循环水泵7来驱动水循环，使水温逐步加热升温，加强了换热效果，避免了水箱内水温不均的现象。因整个装置放置在室内，避免了在低温环境温度下（0°C以下），在大气压力的作用下，能把冷凝器中水压回到水箱，避免了热水温度在达到了设定温度下，由于机器停机而导致冷凝器中的水结冰而挤爆套管冷凝器。蒸发器采用套局式盘管，在低温环境温度下（0°C以下），无结霜现象提高了机器运行的传热效果，从而能有效地提高制热量及能效比。本发明提高压缩机的使用寿命，在热泵供暖设备系统增加了风机冷却系统和一个压缩机喷液毛细管，使之在压缩机排气温度过高时进行喷液有效地降低了排气温度，避免了压缩机在长时间超负荷运行排气温度过高而导致使用寿命缩短。电子温控器能自动监测水温，并且能在水温达到设定值，压缩机停机后，定时的通过控制水泵的运行来对水温进行采样，从而自动的控制水温和避免水管在低温环境温度下结冰。本发明结构简单、热效率高，节能效果明显、冷凝器中的水不结冰、系统无需除霜，延长了产品的使用寿命；本发明突破了热泵原来只能在气温较高地区使用的限制，拓宽了热泵供暖设备的使用范围。同时通过四通阀对制冷剂流向的切换，满足了用户夏季供冷，冬季供热的需求，大大提高了其使用的合理性。

附图说明：

[0006] 图1是本发明的结构示意图。具体实施方式：

[0007] 参看图1，本具体实施方式由太阳能热水器进水口 1、冷水进口 2、热水出口 3、采暖回水口 4、采暖出水口 5、太阳能热水器出水口 6、循环水泵7、采暖回水管8、毛细管9、喷液毛细管10、电磁阀11、水温传感器12、冷凝器13、第一排气阀14、四通阀15、风机16、压缩机 17、压缩机温度传感器18、第二排气阀19、蒸发器20、冷水传感器21、排水阀22、水流量控制开关23、水过滤器对、三通转向阀25、内循环水源管路沈组成；太阳能热水器进水口 1通过水管与冷凝器13和蒸发器20的下端相连接，冷水进口 2通过水流量控制开关23与冷凝器13和蒸发器20的上端相连接，冷凝器13和蒸发器20的上端连接处分别设有第一排气阀14和第二排气阀19，热水出口 3与冷凝器13的下端相连接，采暖回水口 4通过水过滤器 24和三通转向阀25与冷凝器13的下端相连接，采暖出水口 5、太阳能热水器出水口 6均与冷凝器13的下端相连接，水流量控制开关23的上方设置有排水阀22，水流量控制开关23 与冷凝器13的之间用采暖回水管8连接并设置有循环水泵7 ；冷凝器13的上端通过四通阀15与压缩机17的一端相连接，压缩机17的左侧设置有风机16，压缩机17的另一端与蒸发器20的上端相连接，蒸发器20的上端通过四通阀15、电磁阀11和冷凝器13的下端相连接，蒸发器20的上端直接与冷凝器13的相连接，蒸发器20的下端与冷凝器13的下端相连接；冷凝器13上设置有水温传感器12，蒸发器20上设置有冷水水温传感器21，压缩机17上设置有压缩机温度传感器18。在电磁阀11和四通阀15之间设置有喷液毛细管11，在冷凝器13和蒸发器20的下端之间设置有毛细管9。冷水回水口 2给水补足冷凝器13，由冷凝器13的部分内循环水源通过内循环管道沈进入蒸发器20。

[0008] 本具体实施方式中工作原理为：由冷水回水口 2给水补足冷凝器13，由冷凝器13 的部分内循环水源通过内循环管道26进入蒸发器20，蒸发器20内的冷却介质吸收热量后进入压缩机17，增压增温后进入冷凝器13释放热量加热冷凝器中的水。被加热的热水一部分经采暖出水口 5进入采暖（制冷）末端，另一部分热水通过内循环水管路沈再次进入蒸发器20，依次往复循环。系统水温不断叠加升高。由蒸发器20换热后产生的小比例流量的冷水经由采暖回水管8回到冷凝器13。为进一步提高水温降低能耗，本装置可通过太阳能进水口 1接入来自太阳能的热水进入蒸发器20，增强蒸发器20的换热效果，形成复合能热源与内循环热水一道形成复合能热源。该系统可以利用内循环水源作为单体热源，也可以利用内循环水源外连太阳能热水形成复合体热源。

Claims

1. 一种内循环复合能供热制冷装置，其特征在于它由太阳能热水器进水口（1)、冷水进口 O)、热水出口（3)、采暖回水口 G)、采暖出水口（5)、太阳能热水器出水口（6)、循环水泵（7)、采暖回水管（8)、电磁阀（11)、水温传感器（12)、冷凝器（13)、第一排气阀（14)、四通阀（15)、风机（16)、压缩机（17)、压缩机温度传感器（18)、第二排气阀（19)、蒸发器 (20)、冷水传感器（21)、排水阀（22)、水流量控制开关（23)、水过滤器（M)、三通转向阀 (25)、内循环水源管路06)组成，太阳能热水器进水口（1)通过内循环水源管路06)与冷凝器（13)和蒸发器OO)的下端相连接，冷水进口（2)通过水流量控制开关03)和采暖回水管（8)与冷凝器（1¾和蒸发器OO)的上端相连接，采暖回水管（8)与冷凝器（1¾和蒸发器OO)的上端连接处分别设有排气阀（14)和排气阀（19)，热水出口（3)与冷凝器（13) 的下端相连接，采暖回水口⑷通过水过滤器04)和三通转向阀05)与冷凝器（13)的下端相连接，采暖出水口（5)、太阳能热水器出水口（6)均与冷凝器（1¾的下端相连接，水流量控制开关的上方设置有排水阀（22)，水流量控制开关与冷凝器（1¾之间的采暖回水管⑶设置有循环水泵⑵；冷凝器（13)的上端通过四通阀（15)与压缩机（17) 的一端相连接，压缩机（17)的左侧设置有风机（16)，压缩机（17)的另一端与蒸发器OO) 的上端相连接，蒸发器OO)的上端通过四通阀（15)、喷液毛细管（10)、电磁阀（11)和冷凝器（1¾的下端相连接，同时蒸发器OO)的上端直接与喷液毛细管（10)相连接，蒸发器 (20)的下端通过毛细管（9)与冷凝器（1¾的下端相连接；冷凝器（1¾上设置有水温传感器（12)，蒸发器OO)上设置有冷水水温传感器（21)，压缩机（17)上设置有压缩机温度传感器(18)。