CN101666542A - 一种一拖多空调热泵热水器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一拖多空调热泵热水器系统。其特征在于：系统除普通的一拖多外机结构以外，还具有热水电子膨胀阀、热水单向阀、空调抽液回路、热水抽液回路。本发明的目的就是提出一种一拖多空调热泵热水器系统，这样就可以在低成本的系统结构上解决冷媒分配、冷媒储存，从而实现空调、热泵热水器的各种功能。
Description
技术领域
本专利属于制冷系统组成，特别是具有热水功能的中央空调系统，属于制冷和空调领域。
技术背景
热泵热水器是利用热泵的逆卡诺循环原理，通过制冷剂与外界空气的温差吸热，压缩机的压缩制热以及制冷剂与水的持续换热等过程，将水加热。与传统热水器相比，热泵热水器其具有以下各项优点：热泵热水器的安全性：传统热水器以燃气、电和太阳能为主，三分天下，燃气热水器安全性较差，燃烧不充分和水压不稳定易造成燃气中毒和烫伤事件，电热水器的漏电隐患和住宅接地不良也对消费者的生命安全造成严重威胁，太阳能热水器储水式的特点决定了其在晴天时，水温可能很高，造成烫伤，阴雨天的电辅助加热却留下安全隐患，与以上热水器不同，热泵热水器制热过程是通过压缩机排出的高温高压制冷剂气体加热水罐中的水，电主要用于压缩机，制热后的气体通过外盘式的盘管与搪瓷水罐中的水交换热量，水电完全分离，这样，既不存在漏电隐患，省去了防漏电的烦恼，也避免了电加热管表面温度高，易结垢并影响加热效率的弊端，真正作到绝对安全。
然而热泵热水器在技术上实现确有很大的难度，这是由于家庭一年四季都需要热水，并且冷凝侧水温往往要从5℃升到55℃，这对热泵的设计和运行带来了极大的困难，常规的热泵空调很难适应这么宽的变化范围。专利200310121162.2户内空气源热泵热水器中，把蒸发器安装在室内，一定程度上缓解了调节的压力，但压缩机安放在室内显然是不现实的，压缩机的噪音是用户难以承受的。另外，国内的热泵热水器都是采用定频压缩机和热力膨胀阀或者毛细管节流的，这显然是不能满足上述要求的。并且一般的10L的燃气热水器相当于18kw的供热量，即达到这个供热量的热泵热水器相当于6hp的空调机，这样成本就很高。另外，在国内热泵热水器还不占主导的情况下，空调改造的市场是巨大的，而这方面，现有的用户显然是不希望室内的装修变化，也就是想室内机保持原样不变。
另外，由于冷媒多联式户式中央空调具有以下优越的特点：一是节能、舒适、运转平衡；二是各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求；三是空间占用较小，对层高要求不高；四是安装非常规范，标准化的管配件齐全，施工费用低。冷媒多联式户式中央空调在最近几年得到了广泛的应用。
而在这样的形势下，理所当然一种结合中央空调和热泵热水器的机器就成为了我们的下一步目标。由于多个换热器在这样的系统存在，冷媒分配和储存成为了一个重大的难题。
发明内容
本专利的目的就是提出一种一拖多空调热泵热水器系统，这样就可以在低成本的系统结构上实现空调、热泵热水器的功能。
本专利的技术方案是这样的，它由室内机系统和室外机系统组成，后者包括压缩机1(1)、压缩机2(2)、压缩机1单向阀(3)、压缩机2单向阀(4)、排气电磁阀(5)、四通阀(6)、冷凝器(7)、制热电子膨胀阀(8)、制冷单向阀(9)、储液器(10)、热水电子膨胀阀(11)、热水单向阀(12)、空调抽液回路(13)、热水抽液回路(14)、气液分离器(15)热泵热水器换热系统(16)、空调液管接口(17)空调气管接口(18)、热泵热水器液管接口(19)、热泵热水器气管接口(20)，室外盘管温度(21)，制热吸气温度(22)，室内机部分包括室内电子膨胀阀(23)、室内制热电磁阀(24)、室内制冷单向阀(25)、室内机(26)、室内机气管接口(27)、室内机液管接口(28)、室内机进口温度(29)、室内机出口温度(30)。
附图说明
图1是室外机系统原理图；图2室内机系统原理图；
具体实施例
制冷时，当负荷小的时候，开压缩机1，负荷大的时候开压缩机2，同时冷媒通过排气阀、四通阀进入冷凝器冷凝，然后进入室内机蒸发后回到气液分离器回到压缩机，这时热水抽液回路打开，在热泵热水器换热器中的冷媒通过热水抽液回路回到气液分离器。
制热时，当负荷小的时候，开压缩机1，负荷大的时候开压缩机2，同时冷媒通过排气阀、四通阀进入室内机冷凝，然后进入冷凝器蒸发后回到气液分离器回到压缩机，这时热水抽液回路打开，在热泵热水器换热器中的冷媒通过热水抽液回路回到气液分离器。
单独制热水时，当负荷小的时候，开压缩机1，负荷大的时候开压缩机2，同时冷媒通过热水阀进入热泵热水器换热器冷凝，然后通过热水电子膨胀阀和制热电子膨胀阀节流进入冷凝器蒸发后通过四通阀回到气液分离器到压缩机，这时空调抽液回路打开，在热泵热水器换热器中的冷媒通过热水抽液回路回到气液分离器。
进行制冷热回收时，当负荷小的时候，开压缩机1，负荷大的时候开压缩机2，同时冷媒通过热水阀进入热泵热水器换热器冷凝，然后通过热水电子膨胀阀和室内电子膨胀阀节流进入室内机蒸发后通过四通阀回到气液分离器到压缩机。
当制热同时制热水时，冷媒通过排气阀进入室内机，同时冷媒通过热水阀进入热泵热水器换热器冷凝，这时通过热水电子膨胀阀和室内机电子膨胀阀可以调节双方的冷媒流量分配，然后冷媒通过制热电子膨胀阀节流进入冷凝器蒸发后通过四通阀回到气液分离器到压缩机。
在所有的制热模式(包括单独热水)中，相应的电子膨胀阀是根据以盘管温度(21)和制热吸气温度(22)之间的温差作为调节目标的。
在所有的制冷模式(包括制冷热回收)中，相应的室内电子膨胀阀是根据以室内盘管进温度(29)和制热吸气温度(30)之间的温差作为调节目标的。
Claims (3)
1.本专利涉及一种一拖多空调热泵热水器系统，它由室内机系统和室外机系统组成，后者包括压缩机1(1)、压缩机2(2)、压缩机1单向阀(3)、压缩机2单向阀(4)、排气电磁阀(5)、四通阀(6)、冷凝器(7)、制热电子膨胀阀(8)、制冷单向阀(9)、储液器(10)、热水电子膨胀阀(11)、热水单向阀(12)、空调抽液回路(13)、热水抽液回路(14)、气液分离器(15)热泵热水器换热系统(16)、空调液管接口(17)空调气管接口(18)、热泵热水器液管接口(19)、热泵热水器气管接口(20)、室外盘管温度(21)，制热吸气温度(22)，室内机部分包括室内电子膨胀阀(23)、室内制热电磁阀(24)、室内制冷单向阀(25)、室内机(26)、室内机气管接口(27)、室内机液管接口(28)、室内机进口温度(29)、室内机出口温度(30)，其特征在于：1)热水电子膨胀阀(11)、热水单向阀(12)相连的冷媒管接于制热电子膨胀阀(8)、制冷单向阀(9)与储液器(10)之间；2)空调抽液回路(13)包括一个电磁阀和一端毛细管路，其一端连于室外机内机回气管，另一端与气液分离器(15)入口相连，另外室内侧有室内电子膨胀阀(23)、室内制热电磁阀(24)、室内制冷单向阀(25)，在单独开热水功能的时候，室内电子膨胀阀(23)完全关闭，空调抽液回路这段回路中的电磁阀打开，空调侧冷媒通过室内制冷单向阀(25)、空调抽液回路流回到气液分离器(15)；3)热水抽液回路(14)一端连于热水器液管，另一端与气液分离器(15)入口相连，在单独空调功能的时候，这段回路中的电磁阀打开，热水侧冷媒通过电磁阀和毛细管路流回到气液分离器(15)；4)压缩机1(1)、压缩机2(2)可以是两个任意大小的同工质压缩机，可以采取分别单开不同的压缩机来实现不同的能量输出。
2.根据权利要求1所述的室外机系统冷凝器(7)作为蒸发器使用的时候，以盘管温度(21)和制热吸气温度(22)之间的温差作为调节目标，以热水电子膨胀阀(11)和制热电子膨胀阀(8)作为节流调解元件。
3.根据权利要求1所述的室内机作为蒸发器使用的时候，分别以室内机进口温度(29)和室内机出口温度(30)之间的温差作为调节目标，以对应的室内机电子膨胀阀作为节流调解元件。
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