CN101592420A

CN101592420A - 水源采暖/空调/热水三用机

Info

Publication number: CN101592420A
Application number: CNA2009101171552A
Authority: CN
Inventors: 侴乔力; 金从卓; 张贤根; 许文增; 尹庆凯; 易广江
Original assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2009-12-02

Abstract

一种水源采暖/空调/热水三用机：全面耦合水源热泵机组，与采暖、空调、热水功能末端，构建统一的多功能系统，从而实现以水为热源的采暖、空调、热水功能。比由水冷冷水机组实现空调、蒸汽锅炉实现采暖、电热炉实现热水的现有分离技术，降低初投资1/3；减少运行费1/2以上；降低建筑能耗与温室效应；拥有巨大的节能、环保、经济价值；符合可持续发展战略；深刻改变用能方式。

Description

水源采暖/空调/热水三用机

(一)技术领域

本发明涉及一种水源采暖/空调/热水三用机。

(二)背景技术

所获权的中国发明专利“采暖/空调/热水机”(获权专利号：ZL200410034929.2)，

1、一石三鸟：其循环泵、换热器、电子膨胀阀均依据用户指令三用于采暖循环、空调循环、热水循环，节省热水循环泵及热水换热器；

2、借桥过河：只增加1个电动阀，即可一年四季借用空调机的热泵循环制备热水；

3、斧底添薪：由于采用电子膨胀阀变流量调节，比热力膨胀阀+毛细管的自适应调节，在-7℃时的制热衰减率由62％提高到75％；

4、梯级热泵：从控制程序上调低-7℃以下的采暖、热水循环上限水温，使其运行于-7℃至-15℃环境，实现热泵严寒制热；而此时风水分体机已必须停机，完全由电热炉及其专用循环泵带动风盘采暖；

5、小温差与直接换热：热泵制备热水时借用空调机的循环泵和换热器，从而确保在热水制热量增大50％的前提下，通过大幅提高循环流速维持小温差与直接换热，以获得更高热水制热系数；

6、直流热水：小温差与直接换热技术使得热水的供应有条件采取直流方式，从而把大容量的电热水器简化为小容量的热水箱；

7、上水与泵后定压：借用热水箱的上水口及系统中空调与热水相切换的汇流三通阀，实现上水与泵后定压，从而既节省了空调机的减压阀、膨胀罐，又使整个系统的最高压力点不超过上水压力，提高系统可靠性。

3种优化运行方式使其全年运行；优化设置蓄热温度及梯级热泵，使其适应环境温度-15～+43℃；运行20年初投资+运行费比现有技术降低20～45％。然而该空气源三用机在实际运行中存在下列问题：

由于是空气源三用机，从而无法以水为热源来实现采暖、空调、热水三用目的。

(三)发明内容

本发明的目的是要综合采暖/空调/热水机的优点，改进其不足之处，提供一种以水为热源来实现采暖、空调、热水三用目的的水源采暖/空调/热水三用机。

本发明采用的技术方案，即水源采暖/空调/热水三用机如附图1所示，其中：1-压缩机；2-高压开关；3-四通换向阀；4-水源蒸发/冷凝器；5-止回阀；6-干燥过滤器；7-膨胀阀；8-蒸发/冷凝器；9-消音器；10-气液分离器；11-低压开关；12-三通阀组；13-循环泵；14-逆止阀；15-风机盘管；16-热水箱；17-安全阀；18-电热器；19-排气阀；20-过滤器；21-高压储液器；22-功能三通；23-水泵；24-电磁阀。

按照附图1所示的水源采暖/空调/热水三用机：其由压缩机1、高压开关2、四通换向阀3、水源蒸发/冷凝器4、止回阀5、干燥过滤器6、膨胀阀7、止回阀5、蒸发/冷凝器8冷媒侧、消音器9、四通换向阀3、气液分离器10、低压开关11、压缩机1，组成水-水热泵回路；

蒸发/冷凝器8载冷剂侧出口通过出口管道连接排气阀19、功能三通22，而进口管道连接三通阀组12、循环泵13、逆止阀14、蒸发/冷凝器8载冷剂侧进口，形成供冷/热支路；

功能三通22通过管道连接风机盘管15、过滤器20、三通阀组12，形成风机盘管15支路；

功能三通22通过管道连接热水箱16、三通、过滤器20、三通阀组12，形成热水箱16支路；

热水箱16的上水管通过过滤器20、逆止阀14、安全阀17，形成补水、定压支路。

水源蒸发/冷凝器4附设其驱动水泵23。

热水箱16的热水引出口设置电磁阀24，并由补水、定压支路上设置的低压开关11控制。

膨胀阀7是电子膨胀阀7、热力膨胀阀7、毛细管7、节流孔板7，或其间的相互并联结构。

止回阀5和干燥过滤器6之间接入高压储液器21。

三通阀组12是1只三通阀，或由2只二通阀及1只三通相连接组成。

在风机盘管15的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的电热器18。

蒸发/冷凝器8、水源蒸发/冷凝器4，是壳管式换热器、板式换热器、板翅式换热器、套管式换热器、盘管式换热器的冷媒-载冷剂换热器。

本发明的工作原理结合附图1说明如下：

1、水-水热泵采暖循环：压缩机1启动，以驱动冷媒流经高压开关2、四通换向阀3、消音器9、蒸发/冷凝器8冷媒侧、止回阀5、干燥过滤器6、膨胀阀7、止回阀5、水源蒸发/冷凝器4、四通换向阀3、气液分离器10、低压开关11、压缩机1，构成水-水热泵循环；以把水源蒸发/冷凝器4中采集的低位水源热能泵至蒸发/冷凝器8内。循环泵13预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀14、蒸发/冷凝器8载冷剂侧、排气阀19、功能三通22、风机盘管15、过滤器20、三通阀组12、循环泵13，构成采暖循环，以把蒸发/冷凝器8内的高位冷凝放热输送给风机盘管15系统。

2、制冷-空调循环：压缩机1启动，以驱动冷媒流经高压开关2、四通换向阀3、水源蒸发/冷凝器4、止回阀5、干燥过滤器6、膨胀阀7、止回阀5、蒸发/冷凝器8冷媒侧、消音器9、四通换向阀3、气液分离器10、低压开关11、压缩机1，构成制冷循环，以把蒸发/冷凝器8中提取的低位室内空气热能泵至水源蒸发/冷凝器4中，通过其水泵23驱动向环境水源释放。循环泵13预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀14、蒸发/冷凝器8载冷剂侧、排气阀19、功能三通22、风机盘管15、过滤器20、三通阀组12、循环泵13，构成空调循环，以把蒸发/冷凝器8内的蒸发冷量输送给风机盘管15系统。

3、水-水热泵热水循环：压缩机1启动，以驱动冷媒流经高压开关2、四通换向阀3、消音器9、蒸发/冷凝器8冷媒侧、止回阀5、干燥过滤器6、膨胀阀7、止回阀5、水源蒸发/冷凝器4、四通换向阀3、气液分离器10、低压开关11、压缩机1，构成水-水热泵循环；以把水源蒸发/冷凝器4中采集的低位水源热能泵至蒸发/冷凝器8内。循环泵13预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀14、蒸发/冷凝器8载冷剂侧、排气阀19、功能三通22、热水箱16、三通、过滤器20、三通阀组12、循环泵13，构成热水循环，以把蒸发/冷凝器8内的高位冷凝放热输送给热水箱16。

因此与现有技术相比，本发明的技术优势如下：

1、仅由两台换热器组成，与三台换热器组成的三用机相比较，既简化了产品结构，又降低了制造成本，还根本避免了第三台停用并联换热器内积存液态冷媒的隐患，提高产品可靠性，对于三用机技术从试验阶段转为规模生产，并真正走向市场，具有决定性意义；

2、根本免除冷媒回路电磁阀，不仅降低制造成本，也减少单片机的开关量输出，使系统简单化、家电化、规模化，并提高运行可靠性；

3、实现了以水为热源来实现采暖、空调、热水三用的目的。

本发明全面耦合水源热泵机组，与采暖、空调、热水功能末端，构建统一的多功能系统，从而实现以水为热源的采暖、空调、热水功能。比由水冷冷水机组实现空调、蒸汽锅炉实现采暖、电热炉实现热水的现有分离技术，降低初投资1/3；减少运行费1/2以上；降低建筑能耗与温室效应；拥有巨大的节能、环保、经济价值；符合可持续发展战略；深刻改变用能方式！

(四)附图说明

附图1为本发明的系统流程图。

(五)具体实施方式

本发明提出的水源采暖/空调/热水三用机的实施例如附图1所示，现说明如下：按照附图1所示的水源采暖/空调/热水三用机，其由电功率4.0kW的全封闭涡旋式压缩机1通过直径20mm铜管顺次连接相同直径接口的高压开关2、四通换向阀3、换热面积1.5m²的铜钎焊板式水源蒸发/冷凝器4中R22的直径20mm进口，其直径10mm出口再通过铜管顺次连接相同直径接口的止回阀5、3升高压储液器21、干燥过滤器6、电子膨胀阀7、止回阀5、换热面积1.5m²的铜钎焊板式蒸发/冷凝器8的R22进口，其直径20mm出口再通过铜管顺次连接相同直径接口的消音器9、四通换向阀3、气液分离器10、低压开关11、压缩机1，组成水-水热泵回路；蒸发/冷凝器8载冷剂侧出口通过直径24mm出口钢管连接排气阀19、功能三通22，而进口管道通过直径24mm钢管连接电动三通球阀12、流量2m³/h、扬程14mH₂O的循环泵13、逆止阀14、蒸发/冷凝器8载冷剂侧进口，形成供冷/热支路；功能三通22通过直径24mm钢管并联连接5台全热冷量3.7kW/供热量6.3kW的风机盘管15、过滤器20、三通阀12，形成风机盘管15支路；功能三通22通过直径24mm钢管连接1台厚1.2mm不锈钢板制成/直径300mm/长800mm的热水箱16、三通、过滤器20、三通阀12，形成热水箱16支路；热水箱16的直径15mm上水钢管通过相同直径接口的过滤器20、逆止阀14、安全阀17，形成补水、定压支路。水源蒸发/冷凝器4附设其流量2m³/h、扬程14mH₂O、电功率260W的驱动水泵23。热水箱16的直径15mm热水引出口设置直径15mm、不锈钢电磁阀24，并由直径15mm补水、定压支路上设置的直径15mm低压开关11控制。在风机盘管15的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的3.7kW电热器18。

本发明实施例在环境水源温度15℃的条件下，循环供水温度45℃时，可实现采暖/热水制热功率22.25kW，热泵供热系数5.0，总输入电功率4.45kW，距离机组1m处运行噪音59dB，运行重量100kg；在空调循环供水温度7℃、热水循环供水温度45℃时，可实现空调制冷功率12.0kW、热水制热功率15.5kW，空调+热水联供系数6.21，总输入电功率4.43kW。

Claims

1、一种水源采暖/空调/热水三用机，其由压缩机(1)；高压开关(2)；四通换向阀(3)；水源蒸发/冷凝器(4)；止回阀(5)；干燥过滤器(6)；膨胀阀(7)；蒸发/冷凝器(8)；消音器(9)；气液分离器(10)；低压开关(11)；三通阀组(12)；循环泵(13)；逆止阀(14)；风机盘管(15)；热水箱(16)；安全阀(17)；电热器(18)；排气阀(19)；过滤器(20)；高压储液器(21)；功能三通(22)；水泵(23)；电磁阀(24)组成，其特征在于：压缩机(1)、高压开关(2)、四通换向阀(3)、水源蒸发/冷凝器(4)、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、膨胀阀(7)、止回阀(5)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)，组成水-水热泵回路；蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧出口通过出口管道连接排气阀(19)、功能三通(22)，而进口管道连接三通阀组(12)、循环泵(13)、逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧进口，形成供冷/热支路；功能三通(22)通过管道连接风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成风机盘管(15)支路；功能三通(22)通过管道连接热水箱(16)、三通、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成热水箱(16)支路；热水箱(16)的上水管通过过滤器(20)、逆止阀(14)、安全阀(17)，形成补水、定压支路。

2、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：水源蒸发/冷凝器(4)附设其驱动水泵(23)。

3、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：热水箱(16)的热水引出口设置电磁阀(24)，并由补水、定压支路上设置的低压开关(11)控制。

4、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：膨胀阀(7)是电子膨胀阀(7)、热力膨胀阀(7)、毛细管(7)、节流孔板(7)，或其间的相互并联结构(7)。

5、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：止回阀(5)和干燥过滤器(6)之间接入高压储液器(21)。

6、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：三通阀组(12)是1只三通阀，或由2只二通阀及1只三通相连接组成。

7、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：在风机盘管(15)的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的电热器(18)。

8、按照权利要求1所述的水源采暖/空调/热水三用机，其特征在于：蒸发/冷凝器(8)、水源蒸发/冷凝器(4)，是壳管式换热器、板式换热器、板翅式换热器、套管式换热器、盘管式换热器的冷媒-载冷剂换热器。