CN101526280A - 一种热水空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热水空调器，室内、外换热器由四通换向阀选择第一、二管路与压缩机连接；室内、外换热器由第三管路连接；水侧换热器位于与第二管路并联的第四管路上；还包括：第五、六管路，一端均连接第三管路，另一端分别连接第四管路中水侧换热器一侧；第六管路上的第一控制阀；第二管路上的第二控制阀，位于第四、二管路的两节点之间；第四管路上的第三控制阀，位于第四、二管路的第一节点和水侧换热器之间；第五管路上的第四控制阀；第四管路上的第五控制阀，位于第四、二管路的第二节点和第四、五管路的节点之间。本发明实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水功能。
Description
技术领域
本发明涉及具有可逆循环的压缩机器、装置或系统，具体来说是一种热水空调器。
背景技术
空调使用过程中会产生高温废气，加以利用可制成热水，这不仅有利于节能，也有利于减少温室效应。为此，市场上已出现带热水器的空调，是在空调的基础上增加热水器，从而在空调基础上实现制热水的功能。
由于现有热水空调装置是在定速一拖一的基础上增加一个热水器，来实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水的功能，其不能同时实现制热+制热水的功能。此外，现有热水空调装置采用定频压缩机，不能对输出能力进行无级调节，从而造成压机频繁启动，其效率低，从而缩短了压缩机的运行寿命，浪费能源。
发明内容
本发明目的在于，提供一种热水空调器，可同时实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水的功能。
为解决以上技术问题，本发明提供的热水空调器，包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通换向阀、水侧换热器；室内换热器、室外换热器分别通过四通换向阀选择第一管路、第二管路与压缩机连接；室内换热器和室外换热器通过第三管路连接；水侧换热器设置在与第二管路并联的第四管路上；还包括：
第五管路、第六管路，一端均连接第三管路，另一端分别连接第四管路中水侧换热器的一侧；
第一控制阀，设置在第六管路上；
第二控制阀，设置在第二管路上，位于第四管路与第二管路的两个节点之间；
第三控制阀，设置在第四管路上，位于第四管路与第二管路的第一节点和水侧换热器之间；
第四控制阀，设置在第五管路上；
第五控制阀，设置在第四管路上，位于第四管路与第二管路第二节点、第四管路与第五管路的节点之间。
优选地，还包括第一调节器，设置在第三管路上，位于室内换热器和第六管路与第三管路的节点之间；
优选地，还包括第二调节器，设置在水侧换热器和第四管路与第五管路的节点之间。
优选地，还包括有第六控制阀，与第二调节器并联。
优选地，所述控制阀均为电磁阀。
优选地，所述调节器均为电子膨胀阀。
优选地，还包括气液分离器，设置在第一管路上。
优选地，所述压缩机为直流变频压缩机。
与现有技术相比，本发明的热水空调器可同时实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水的不同功能；同时，因采用热气旁通的方法，可有效解决冬季制热水时需要除霜的问题。
特别地，采用直流变频压缩机，可实现数字化无级能量调节，使空调器具有更高的能效比，更加节能；通过调节电子膨胀阀开度，可对制冷剂流量在室内换热器和水侧换热器进行合理的分配；在压缩机回气管上增加汽液分离器，有效解决压缩机受到液击的问题。
进一步地，采用可靠的传感技术，可准确地掌握各个测试点的参数，从而实现精确的控制；通过采用可靠的控制系统和控制方案，可精确控制房间温度和热水温度，其温度波动极小。
附图说明
图1是本发明热水空调器一较优实施例的示意图；
图2是图1中A部分的放大图。
具体实施方式
本发明的基本构思是，设计合理的管路及控制阀，使空调输出能力在室内换热器和水侧管路换热器之间合理分配。
下面结合附图与具体实施例进行说明。
请同时参见图1、图2，其中图1为本发明热水空调器一较优实施例的示意图；图2是图1中A部分的放大图。该热水空调器，包括压缩机1、水侧换热器2、四通换向阀3、室外换热器4、第一调节器5、室内换热器6、汽液分离器7、第三控制阀8、第二控制阀9、第一控制阀10、第六控制阀11、第四控制阀12、第五控制阀13、第二调节器14，其中：
室内换热器6、室外换热器4分别通过四通换向阀3选择第一管路P1、第二管路P2与压缩机1连接；
室内换热器6和室外换热器4通过第三管路P3连接；
水侧换热器2设置在与第二管路P2并联的第四管路P4上；
第五管路P5、第六管路P6，一端均连接第三管路P3，另一端分别连接第四管路P4中水侧换热器2的一侧；
第一控制阀10，设置在第六管路P6上；
第二控制阀9，设置在第二管路P2上，位于第四管路P4与第二管路P2的两个节点之间；
第三控制阀8，设置在第四管路P4上，位于第四管路P4与第二管路P2的第一节点和水侧换热器2之间；
第四控制阀12，设置在第五管路P5上；
第五控制阀13，设置在第四管路P4上，位于第四管路P4与第二管路P2的第二节点、第四管路P4与第五管路P5的节点之间。
由此，只要开启/关闭相应管路上的控制阀，就可实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水的不同功能。同时，由于采用热气旁通的方法，还可解决制热水模式时的融霜问题，达到化霜时也能制热水的目的，而不必进行系统循环流路反复的切换。
本发明特别设有：第一调节器5，设置在第三管路P3上，位于室内换热器6和第六管路P6与第三管路P3的节点之间；第二调节器14，设置在水侧换热器2和第四管路P4与第五管路P5的节点之间；和第六控制阀11，与第二调节器14并联。通过调整调节器，可使制冷剂在室内换热器6与水侧换热器2之间进行合理分配。
特别地，压缩机1回气管即第一管路P1上设有气液分离器7，可储存部分负荷时剩余的制冷剂，防止压缩机1产生液击，有效地提高了系统的稳定性。
优选地，各调节器均为电子膨胀阀，控制精度高，便于实现无级调级制冷剂流量；各控制阀均为电磁阀，易于实现自动控制；压缩机1为直流变频压缩机，易于实现数字化无级能量调节，具有更高的能效比。
上述热水空调器可轻易实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水功能，其工作过程如下。
一、制冷循环
打开第二控制阀9、第一调节器5；关闭第三控制阀8、第一控制阀10、第六控制阀11、第四控制阀12、第五控制阀13、第二调节器14、四通换向阀3；制冷剂依次流经：压缩机1、第二控制阀9、四通换向阀3、室外换热器4、第一调节器5、室内换热器6、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；制冷剂在室内换热器6中吸收热量，降低室内中空气的温度，对房间进行制冷。
二、制热水循环
打开第三控制阀8、第四控制阀12、第二调节器14、四通换向阀3；关闭第二控制阀9、第一控制阀10、第六控制阀11、第五控制阀13、第一调节器5；制冷剂依次流经：压缩机1、第三控制阀8、水侧换热器2、第二调节器14、第四控制阀12、室外换热器4、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；制冷剂在水侧换热器2中冷凝并释放热量，提高水侧换热器2中水的温度，制取生活用热水。
三、制热循环
打开第二控制阀9、第一调节器5、四通换向阀3；关闭第三控制阀8、第一控制阀10、第六控制阀11、第四控制阀12、第五控制阀13、第二调节器14；制冷剂依次流经：压缩机1、第二控制阀9、四通换向阀3、室外内换热器4、第一调节器5、室内换热器6、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；制冷剂在室内换热器6中冷凝并释放热量，提高室内中空气的温度，对房间进行制热。
四、制冷+制热水循环
将水侧换热器2与室外换热器4串联，分别作为冷凝器的一部分；打开第三控制阀8、第六控制阀11、第五控制阀13、第一调节器5；关闭第二控制阀9、第一控制阀10、第四控制阀12、第二调节器14、四通换向阀3；制冷剂依次流经：压缩机1、第三控制阀8、水侧换热器2、第六控制阀11、第五控制阀13、四通换向阀3、室外换热器4、第一调节器5、室内换热器6、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；制冷剂在水侧换热器2中冷凝并释放热量，提高水侧换热器2中水的温度，制取生活用热水；同时制冷剂在室内换热器6中吸收热量，降低室内中空气的温度，对房间进行制冷。
五、制热+制热水循环
将水侧换热器2与室内换热器6并联，同时向室内环境和水中释放热量；打开第三控制阀8、第二控制阀9、第四控制阀12、第一调节器5、第二调节器14、四通换向阀3；关闭第一控制阀10、第六控制阀11、第五控制阀13。其循环路线分为两路，制冷剂依次流经：第一路循环路线是压缩机1、第三控制阀8、水侧换热器2、第二调节器14、第四控制阀12、室外换热器4、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；第二路循环路线是压缩机1、第二控制阀9、四通换向阀3、室外换热器4、第一调节器5、室内换热器6、四通换向阀3、汽液分离器7、压缩机1；一部分制冷剂在水侧换热器2中冷凝并释放热量，提高水侧换热器2中水的温度，制取生活用热水；同时另一部分制冷剂在室内换热器6中冷凝并释放热量，提高室内空气的温度，对房间进行制热。
上述实施例中，可采用模糊控制来实现对制冷系统的控制：通过控制系统中的传感器采集各点参数，并且对其进行数据处理来控制直流变频压缩机1的能力输出、电子膨胀阀的开度及各电磁阀和四通换向阀3的开关动作；制热+制热水时，在水侧换热器2和室内换热器6侧都采用电子膨胀阀节流和调节流量，实现制冷剂流量在水侧换热器2和室内换热器6中合理的分配。
由此，在实现制冷、制热、制热水、制冷+制热水、制热+制热水的功能的基础上，通过引入可靠的控制技术、传感技术，实现输出能力在室内换热器6和水侧换热器2之间的合理分配，并且有效解决冬季制热+制热水模式时的输出能力不足和冬季除霜问题，提高系统运行的稳定性和可靠性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1、一种热水空调器，包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通换向阀、水侧换热器；室内换热器、室外换热器分别通过四通换向阀选择第一管路、第二管路与压缩机连接；室内换热器和室外换热器通过第三管路连接；水侧换热器设置在与第二管路并联的第四管路上；其特征在于，还包括：
第五管路、第六管路，一端均连接第三管路，另一端分别连接第四管路中水侧换热器的一侧；
第一控制阀，设置在第六管路上；
第二控制阀，设置在第二管路上，位于第四管路与第二管路的两个节点之间；
第三控制阀，设置在第四管路上，位于第四管路与第二管路第一节点和水侧换热器之间；
第四控制阀，设置在第五管路上；
第五控制阀，设置在第四管路上，位于第四管路与第二管路的第二节点、第四管路与第五管路的节点之间。
2、如权利要求1所述的热水空调器，其特征在于，还包括第一调节器，设置在第三管路上，位于室内换热器和第六管路与第三管路的节点之间。
3、如权利要求2所述的热水空调器，其特征在于，还包括第二调节器，设置在水侧换热器和第四管路与第五管路的节点之间。
4、如权利要求3所述的热水空调器，其特征在于，还包括有第六控制阀，与第二调节器并联。
5、如权利要求4所述的热水空调器，其特征在于，所述控制阀均为电磁阀。
6、如权利要求4所述的热水空调器，其特征在于，所述调节器均为电子膨胀阀。
7、如权利要求1所述的热水空调器，其特征在于，还包括气液分离器，设置在第一管路上。
8、如权利要求1-7任一项所述的热水空调器，其特征在于，所述压缩机为直流变频压缩机。
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