CN101307939B - 热回收型模块化风冷热水机组 - Google Patents

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Abstract

热回收型模块化风冷热水机组有二个或二个以上独立模块，各模块之间有相应的公共进、出水总管和卫生热水进、出总管相连而将各模块集成为整体。各模块的机壳中有压缩机、气液分离器、螺旋套管式换热器、空调水循环泵、热力膨胀阀、视镜、干燥过滤器、翅片式换热器、四通换向阀、储液器、单向阀组构成工作系统，还设置有串接在回路中的水加热器，利用机组制冷放出的余热提供卫生热水。可根据负荷大小灵活调节开启的模块数，并可多台联动而节约能源；它可全年提供卫生热水，利用废热而减少“热岛”效应，提高能源利用率。其低温制热性能优于常规热泵系统，在较低环境温度下制热性能稳定。

Description

热回收型模块化风冷热水机组
技术领域：本发明涉及到中央空调，特别是涉及到热回收型模块化风冷热水机组。
技术背景：在现有技术中，虽已出现模块式小型中央空调机组，具备了一定的优点，但没有设置卫生热水供应系统，不能满足实际需要，机组制冷时排出的废热对环境产生了热污染。同时，机组的节能效果不能得到提高。
发明内容；本发明的目的就是要提供一种热回收型模块化风冷热水机组，它能很好地克服现有模块式小型中央空调机组所存在的问题。本发明的目的是这样实现的，热回收型模块化风冷热水机组是由机壳、压缩机、气液分离器、空调水循环泵、储液器等所组成，其特征在于：二个或二个以上独立的模块之间有相应的公共进、出水总管将其集成为一体，所述的独立模块的结构是机壳中装有压缩机、气液分离器、螺旋套管式换热器、空调水循环泵、热力膨胀阀、视镜、干燥过滤器、翅片式换热器、四通换向阀、储液器、由两只串联的单向阀I、II和另两只串联的单向阀III、IV并联组成的单向阀组，还设置有水加热器；所述的压缩机的排气口依次经水加热器的工质进、出端口、四通换向阀的A、D端口、翅片式换热器的工质进、出端口、单向阀组中的单向阀I、储液器、干燥过滤器、视镜、热力膨胀阀、单向阀组中的单向阀III与螺旋套管式换热器的一个工质端口相接，而该螺旋套管式换热器的另一个工质端口经四通换向阀的B、C端口及气液分离器与压缩机的吸入口连通，设置有空调进水口的空调水循环泵的排水口同螺旋套管式换热器的进水口相连，设置有卫生水进口的卫生水循环泵的排水口同水加热器进水口相连，各模块中的螺旋套管式换热器的空调出水口经阀门同空调热水出水总管相连通，空调水循环泵的空调进水口经阀门与空调热水进水总管连通，所述的卫生水循环泵的卫生热水进口经阀门同卫生热水进水总管连通，水加热器的排水口经阀门同卫生热水出水总管连通；并设置有一个水箱，该水箱的一组进、出水端口经阀门分别同卫生热水进水总管和卫生热水出水总管连通，水箱的另一组进、出水端口经阀门分别同空调热水出水总管和空调热水进水总管连通。本发明在每个模块中设置有提供卫生热水的水加热器，满足了实际需要，机组制冷时排出的废热对环境不产生热污染，节能效果得到了提高，从而使机组功能更加完善。
附图说明：
图1是两个模块并列时的立体结构示意图；
图2是两个以上模块与相关进、出水总管的连接结构示意图；
图3是一个独立功能模块的内部结构示意图；
图4是本发明两个模块的连接结构示意图；
1.压缩机，2.气液分离器，3.螺旋套管式换热器，4.空调水循环泵，5.空调水出口，6.空调进水口，7.干燥过滤器，8.视镜，9.热力膨胀阀，10.卫生水排水口，11.卫生水进口，12.卫生水循环泵，13.水加热器，15.翅片式换热器，16.四通换向阀，17.储液器，18.单向阀组，19.机壳，20.总机壳，21.卫生热水进水总管，22.卫生热水出水总管，23.空调热水进水总管，24.空调热水出水总管，25.通风口，26、第五阀门，27、第六阀门，28、第七阀门，29、第八阀门，30、第三阀门，31、第四阀门，32、第一阀门，33、第二阀门，34、第十阀门，35、第十一阀门，36、第十二阀门，133第九阀门，132.水箱。
具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明；
在图中，本发明热回收型模块化风冷热水机组是由机壳19、压缩机1、气液分离器2、空调水循环泵4、储液器17等所组成，其特征在于：二个或二个以上独立的模块之间有相应的公共进、出水总管将其集成为一体；独立模块的结构是机壳19中装有压缩机1、气液分离器2、螺旋套管式换热器3、空调水循环泵4、热力膨胀阀9、视镜8、干燥过滤器7、翅片式换热器15、四通换向阀16、储液器17、由两只串联的阀I、II与另两只串联的单向阀III、IV并联组成的单向阀组18，还设置有水加热器13；压缩机1的排气口依次经水加热器13的工质进、出端口、四通换向阀16的A、D端口、翅片式换向器15的工质进、出端口、单向阀组18中的单向阀I、储液器17干燥过滤器7、视镜8、热力膨胀阀9、单向阀组18中的单向阀III与螺旋套管式换热器3的一个工质端口相连，而该螺旋套管式换热器3的另一个工质端口经四通换向阀16的B、C端口及气液分离器2与压缩机1的吸入口连通；设置有空调进水口6的空调水循环泵4的排水口同螺旋套管式换热器3的进水口相连；设置有卫生水进口11的卫生水循环泵12的排水口同水加热器13的进水口相连；各模块中的螺旋套管式换热器3的空调出水口5经第一阀门32或第二阀门33同空调热水出水总管24连通；空调水循环泵4的空调进水口6经第三阀门30或第四阀门31与空调热水进水总管23连通；卫生水循环泵12的卫生热水进口11经第五阀门26或第六阀门27同卫生热水进水总管21连通；水加热器13的排水口10经第七阀门28或第八阀门29同卫生热水出水总管22连通；并设置有一个水箱132，该水箱的一组进、出水端口经第九阀门133、第十阀门34分别同卫生热水进水总管21`和卫生热水出水总管22连通，水箱132的另一组进、出水端口经第十一阀门35、第十二阀门36分别同空调热水出水总管24和空调热水进水总管23连通。具体实施时，设置三至五个相同结构的模块，每个模块的尺寸为1530X750X1650mm，压缩机制冷量为2万大卡/小时，其余各构件结构及技术参数可采用1999年11月中国建筑工业出版社《中央空调设备选型手册》(周邦宁主编)及1996年1月由机械工业出版社出版的《采暖空调制冷手册》(黄素逸等编著)的记载。
所述的模块的通风口可设置在其左右两侧，便于散热和组装多个模块。所述的阀门26、27、28、29、30、31、32、33可用电磁阀，用以调节使用模块的个数。独立的模块在正常夏季制冷运行过程是全封闭式制冷压缩机排气(高温高压气态工质)-水加热器-四通换向阀-翅片式换热器(工质冷凝放热，变成高压过冷液体)-单向阀I-储液器-干燥过滤器-视镜-热力膨胀阀(节流降压，工质变成低温低压液体)-单向阀III-螺旋套管式换热器(工质变成低温低压蒸汽)四通换向阀-气液分离器(工质变成低压过热蒸汽)-全封闭式制冷压缩机吸入。
由于空调系统由空调水循环泵导入的水所带热量在螺旋套管式换热器中被制冷工质不断带走，使其水温下降，转变为低温冷水，提供给用户末端，实现空调房间制冷。
所述的模块在冬季制热运行过程是全封闭式制冷压缩排气-水加热器-四通换向阀-螺旋套管式换热器(工质冷凝放热、管间水被加热)-单向阀II-储液器-干燥过滤器-视镜-热力膨胀阀-单向阀IV-翅片式换热器(工质蒸发吸收环境空气热量)-四通换向阀-气液分离器-全封闭式制冷压缩机吸入。
水加热器提供卫生热水工作过程是冷水从卫生水进口由卫生水循环泵导入，进入水加热器中，与从压缩机排出的高压高温工质进行热交换，被加热升温，经卫生水出口引出至卫生热水出水总管。
对由各模块集成的系统而言，冷水从卫生热水进水总管导入，并联进入各模块的水加热器中，加热后，经各分管汇入卫生热水出水总管，引出至用户。
热回收型模块化风冷热水机组在制冷的同时，几乎不耗能的产生高品位的生活热水或工艺用水，实现了单向耗能、双向输出，取得了显著的节能效果。
举例说明：
风冷冷水机组在环境温度35℃时，每小时耗电20.6Kw，产生60Kw冷量，同时排出78Kw热量；
热回收型模块化风冷因热水机组热回收量50％，每小时耗电21Kw，因热回收量50％，每小时能回收39Kw热量，以该机组每天工作12小时计算Q回收＝78X16X3600X50％＝2.695X106，以该机组夏季运行4小时计算：Q总＝2.695X106X30X4＝3.234X108。如果宾馆500m2，制冷量120w/m2，按每个房间25m2计算，宾馆客人淋浴需消耗65℃热水175L，每个房间两人，共需50人8750L65℃热水，入住率按75％计算，以每人折合50℃热水0.5m3计算，需20m3/天。按自来水温度20℃计算：50℃-20℃＝30℃，即Q＝4.18X20X1000X30＝2.508X106KJ，因Q回收＞Q，则通过热回收器回收的热量足够加热所需用水。
本发明为多功能节能型模块化风冷热泵中央空调机组，它具有模块式空调的通用优点，即能较大范围内调节制冷(热)量，可灵活地根据负荷的大小调节开启的模块数；可多台联动，达到节能的目的；每个模块结构相同或类似，有利于缩短开发、调试周期及提高零件的通用化程度；同时，它由两个或两个以上模块集成制冷或供暖以及卫生热水，每个模块都设有水加热器，在夏季制冷时吸收余热提供卫生热水；它可全年提供热水并回收废热，减少“热岛”效应，节约能源。由于本发明设置了水加热器并将其科学合理地连接在系统工作回路中，能充分利用机组制冷时放出的余热，提高了它的能源利用率。本机组低温制热性能优于常规热泵系统，在较低环境温度下制热性能稳定。

Claims (2)

1.热回收型模块化风冷热水机组是由机壳(19)、压缩机(1)、气液分离器(2)、空调水循环泵(4)、储液器(17)所组成，其特征在于：二个或二个以上独立的模块之间有相应的公共进、出水总管将其集成为一体；独立模块的结构是机壳(19)中装有压缩机(1)、气液分离器(2)、螺旋套管式换热器(3)、空调水循环泵(4)、热力膨胀阀(9)、视镜(8)、干燥过滤器(7)、翅片式换热器(15)、四通换向阀(16)、储液器(17)、由两只串联的阀I、II与另两只串联的单向阀III、IV并联组成的单向阀组(18)，还设置有水加热器(13)；压缩机(1)的排气口依次经水加热器(13)的工质进、出端口、四通换向阀(16)的A、D端口、翅片式换向器(15)的工质进、出端口、单向阀组(18)中的单向阀I、储液器(17)、干燥过滤器(7)、视镜(8)、热力膨胀阀(9)、单向阀组(18)中的单向阀III与螺旋套管式换热器(3)的一个工质端口相连，而该螺旋套管式换热器(3)的另一个工质端口经四通换向阀(16)的B、C端口及气液分离器(2)与压缩机(1)的吸入口连通；设置有空调进水口(6)的空调水循环泵(4)的排水口同螺旋套管式换热器(3)的进水口相连；设置有卫生水进口(11)的卫生水循环泵(12)的排水口同水加热器(13)的进水口相连；各模块中的螺旋套管式换热器(3)的空调出水口(5)经第一阀门(32)或第二阀门(33)同空调热水出水总管(24)连通；空调水循环泵(4)的空调进水口(6)经第三阀门(30)或第四阀门(31)与空调热水进水总管(23)连通；卫生水循环泵(12)的卫生热水进口(11)经第五阀门(26)或第六阀门(27)同卫生热水进水总管(21)连通；水加热器(13)的排水口(10)经第七阀门(28)或第八阀门(29)同卫生热水出水总管(22)连通。
2.根据权利要求1所述的热回收型模块化风冷热水机组，其特征在于：它还设置有一个水箱(132)，该水箱的一组进、出水端口经第九阀门(133)、第十阀门(34)分别同卫生热水进水总管(21)和卫生热水出水总管(22)连通，水箱(132)的另一组进、出水端口经第十一阀门(35)、第十二阀门(36)分别同空调热水出水总管(24)和空调热水进水总管(23)连通。
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