CN101526246A - 集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统 - Google Patents

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Abstract

一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，由空调氟系统、空调水系统、直接蒸发式冷凝系统和直接燃烧式蒸发系统组成；空调氟系统为制冷、制热系统，空调水系统为空调冷、热量输出系统，直接蒸发式冷凝系统主要是给空调提供冷源，直接燃烧式蒸发系统主要是给空调提供热源。本发明将直接蒸发式冷凝系统与直接燃烧式蒸发系统完美的结合，主机、冷源、热源三者合一，不需要再添加任何外围设备，体积小、成本低、安装使用方便。特别是蒸发器首次采用直燃方式，可以最大限度的吸收利用燃烧器的显热和潜热，使燃烧器的热效率更高，使水冷空调的制热问题得到有效解决，系统的综合能效比较高。

Description

集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统
技术领域
本发明涉及一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统。
技术背景
目前使用的水冷空调大多是蒸发器、冷凝器与水先进行显热交换，再利用冷却塔、锅炉等进行冷却或加热，给空调提供冷热源，无论是放热过程还是吸热过程最少也是两次交换，这样势必换热温差减小，换热效率降低，空调能耗增大，再加上水泵风机的功率也很大，系统的综合能效比不高。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，将直接蒸发式冷凝系统与直接燃烧式蒸发系统完美的结合，主机、冷源、热源三者合一，不需要再添加任何外围设备，体积小、成本低、安装使用方便。特别是利用空调蒸发管来吸收燃烧的显热热量，以及燃烧过程中蒸汽冷凝产生的潜热热量，使排烟道的温度降低到常温状态，使燃烧余热得到最大限度的利用，可以使燃烧热效率达到120％，节能降耗，系统的综合能效比较高。
本发明的技术解决方案：一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，由空调氟系统、空调水系统、直接蒸发式冷凝系统和直接燃烧式蒸发系统组成；空调氟系统由压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)组成；空调水系统由板式换热器(2)、空调回水管(5)、空调出水管(6)、水换热器(7)和膨胀水箱(8)组成；直接蒸发式冷凝系统由位于喷淋室内的水泵(10)、蒸发风机(11)、喷淋头(12)及蒸发换热器(13)组成，喷淋头(12)位于蒸发换热器(13)的上方，蒸发风机(11)位于蒸发换热器(13)的一侧，水泵(10)的出水口与喷淋头(12)连接，吸水口与喷淋室下部的水箱(9)连接；直接燃烧式蒸发系统由位于燃烧室内的水换热器(7)、燃烧风机(14)、直燃换热器(15)和燃烧器(16)组成，水换热器(7)、直燃换热器(15)依次位于燃烧器(16)的上方，燃烧风机(14)位于燃烧器(16)的下方；压缩机(1)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与板式换热器(2)的制冷剂出口连接，板式换热器(2)的制冷剂入口与节流阀(3)的制冷剂出口连接，节流阀(3)的制冷剂入口与直燃换热器(15)的制冷剂出口连接，直燃换热器(15)的制冷剂入口与蒸发换热器(13)的制冷剂出口连接，蒸发换热器(13)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与压缩机(1)的制冷剂出口连接；板式换热器(2)的入水口与空调回水管(5)连接，板式换热器(2)的出水口与水换热器(7)的入水口连接，水换热器(7)的出水口与空调出水管(6)连接，空调出水管(6)上连接有膨胀水箱(8)。
所述压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)位于壳体(17)的底部，喷淋室位于壳体(17)的中部，燃烧室位于壳体(17)的上部；且壳体(17)上部一侧制有进风口(18)，另一侧制有排风口(19)，喷淋室上连接有排风管(20)，燃烧室上连接有排烟管(21)，且排风管(20)与排烟管(21)交汇后与排风口(19)连接。
补水管分别与空调水管(22)及喷淋室下部的水箱(9)上的浮球阀(27)连接。膨胀水箱(8)上设有自动排气阀(24)和安全阀(25)。板式换热器(2)的入水口通过空调水泵(26)与空调回水管(5)连接。排风管(20)与排烟管(21)内均设有止回阀(23)。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明将直接蒸发式冷凝系统与直接燃烧式蒸发系统完美的结合，主机、冷源、热源三者合一，不需要再添加任何外围设备，体积小、成本低、安装使用方便。
2、本发明不但实现了水冷方式，而且蒸发和冷凝均实现了一次直接换热完成，能效比更高。
3、本发明蒸发器首次采用直燃方式，可以最大限度的吸收利用燃烧器的显热和潜热，使燃烧器的热效率更高，使水冷空调的制热问题得到有效解决。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1描述本发明的一种实施例。
一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，由空调氟系统、空调水系统、直接蒸发式冷凝系统和直接燃烧式蒸发系统组成；空调氟系统为制冷、制热系统，空调水系统为空调冷、热量输出系统，直接蒸发式冷凝系统主要是给空调提供冷源，直接燃烧式蒸发系统主要是给空调提供热源。
空调氟系统由压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)组成；空调水系统由板式换热器(2)、空调回水管(5)、空调出水管(6)、水换热器(7)和膨胀水箱(8)组成；直接蒸发式冷凝系统由位于喷淋室内的水泵(10)、蒸发风机(11)、喷淋头(12)及蒸发换热器(13)组成，喷淋头(12)位于蒸发换热器(13)的上方，蒸发风机(11)位于蒸发换热器(13)的一侧，水泵(10)的出水口与喷淋头(12)连接，吸水口与喷淋室下部的水箱(9)连接；直接燃烧式蒸发系统由位于燃烧室内的水换热器(7)、燃烧风机(14)、直燃换热器(15)和燃烧器(16)组成，水换热器(7)、直燃换热器(15)依次位于燃烧器(16)的上方，燃烧风机(14)位于燃烧器(16)的下方；压缩机(1)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与板式换热器(2)的制冷剂出口连接，板式换热器(2)的制冷剂入口与节流阀(3)的制冷剂出口连接，节流阀(3)的制冷剂入口与直燃换热器(15)的制冷剂出口连接，直燃换热器(15)的制冷剂入口与蒸发换热器(13)的制冷剂出口连接，蒸发换热器(13)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与压缩机(1)的制冷剂出口连接；板式换热器(2)的入水口通过空调水泵(26)与空调回水管(5)连接，板式换热器(2)的出水口与水换热器(7)的入水口连接，水换热器(7)的出水口与空调出水管(6)连接，空调出水管(6)上连接有膨胀水箱(8)，膨胀水箱(8)上设有自动排气阀(24)和安全阀(25)。
所述压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)位于壳体(17)的底部，喷淋室位于壳体(17)的中部，燃烧室位于壳体(17)的上部；且壳体(17)上部一侧制有进风口(18)，另一侧制有排风口(19)，喷淋室上连接有排风管(20)，燃烧室上连接有排烟管(21)，且排风管(20)与排烟管(21)交汇后与排风口(19)连接。排风管(20)与排烟管(21)内均设有止回阀(23)。补水管分别与空调水管(22)及喷淋室下部的水箱(9)上的浮球阀(27)连接。
工作原理：在空调系统制冷时压缩机排出的高温高压冷媒通过四通换向阀进入蒸发换热器，在蒸发换热器中进行充分冷却冷凝，冷却冷凝是通过水泵和喷淋头在蒸发换热器的表面喷淋水，再通过蒸发风机的强制送风使水在蒸发换热器表面迅速蒸发吸收冷媒所释放的热量，湿热空气通过排风管道自排风口被强制排出，从而使冷媒在蒸发换热器内达到冷却冷凝的目的，此时冷媒已经由气态冷凝成液态，冷媒通过冷凝后进入直燃换热器，此时燃烧器不工作，冷媒通过直燃换热器后到达节流阀，通过节流阀节流降压后进入板式换热器，在板式换热器中吸收空调水的热量蒸发为气态，气态冷媒从板式换热器中出来后经过四通换向阀进入压缩机的回气口。本发明制冷时可以给室内风机盘管提供5-10℃的冷水。
在空调系统制热时压缩机排出的高温高压冷媒通过四通换向阀进入板式换热器，在板式换热器中和空调水进行热量交换后冷凝为液态冷媒，液态冷媒通过节流阀节流降压后进入直燃换热器，在直燃换热器中吸收热量进行蒸发，热源是由燃烧器在燃烧室内燃烧，燃烧产生的废气通过燃烧风机及排烟管道自排风口强制排出，燃烧所产生的热量一部分通过水换热器被空调水直接吸收带走，另一部分热量是通过直燃换热器中的冷媒蒸发带走，此时冷媒蒸发所吸收的热量一部分是燃烧的显热热量，还有一部分是燃烧过程火焰中的水蒸汽冷凝产生的潜热热量，冷媒在直燃换热器中充分蒸发后变成气态进入蒸发换热器，此时喷淋系统不工作，冷媒从蒸发换热器出来后通过四通换向阀进入压缩机的回气口。本发明制热时可以给室内风机盘管提供55-60℃的热水。

Claims (6)

1、一种集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：所述系统由空调氟系统、空调水系统、直接蒸发式冷凝系统和直接燃烧式蒸发系统组成；空调氟系统由压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)组成；空调水系统由板式换热器(2)、空调回水管(5)、空调出水管(6)、水换热器(7)和膨胀水箱(8)组成；直接蒸发式冷凝系统由位于喷淋室内的水泵(10)、蒸发风机(11)、喷淋头(12)及蒸发换热器(13)组成，喷淋头(12)位于蒸发换热器(13)的上方，蒸发风机(11)位于蒸发换热器(13)的一侧，水泵(10)的出水口与喷淋头(12)连接，吸水口与喷淋室下部的水箱(9)连接；直接燃烧式蒸发系统由位于燃烧室内的水换热器(7)、燃烧风机(14)、直燃换热器(15)和燃烧器(16)组成，水换热器(7)、直燃换热器(15)依次位于燃烧器(16)的上方，燃烧风机(14)位于燃烧器(16)的下方；压缩机(1)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与板式换热器(2)的制冷剂出口连接，板式换热器(2)的制冷剂入口与节流阀(3)的制冷剂出口连接，节流阀(3)的制冷剂入口与直燃换热器(15)的制冷剂出口连接，直燃换热器(15)的制冷剂入口与蒸发换热器(13)的制冷剂出口连接，蒸发换热器(13)的制冷剂入口通过四通换向阀(4)与压缩机(1)的制冷剂出口连接；板式换热器(2)的入水口与空调回水管(5)连接，板式换热器(2)的出水口与水换热器(7)的入水口连接，水换热器(7)的出水口与空调出水管(6)连接，空调出水管(6)上连接有膨胀水箱(8)。
2、根据权利要求1所述的集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：所述压缩机(1)、板式换热器(2)、节流阀(3)和四通换向阀(4)位于壳体(17)的底部，喷淋室位于壳体(17)的中部，燃烧室位于壳体(17)的上部；且壳体(17)上部一侧制有进风口(18)，另一侧制有排风口(19)，喷淋室上连接有排风管(20)，燃烧室上连接有排烟管(21)，且排风管(20)与排烟管(21)交汇后与排风口(19)连接。
3、根据权利要求1所述的集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：补水管分别与空调水管(22)及喷淋室下部的水箱(9)上的浮球阀(27)连接。
4、根据权利要求1所述的集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：膨胀水箱(8)上设有自动排气阀(24)和安全阀(25)。
5、根据权利要求1所述的集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：板式换热器(2)的入水口通过空调水泵(26)与空调回水管(5)连接。
6、根据权利要求2所述的集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调系统，其特征是：排风管(20)与排烟管(21)内均设有止回阀(23)。
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