CN101900454B - 一种蓄热空调热泵热水器系统 - Google Patents

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Abstract

本专利涉及一种蓄热空调热泵热水器系统，它包括压缩机系统(1)、四通阀(2)、气液分离器(3)、室内机系统(4)、室外机换热系统(5)、热水换热系统(6)、热水电磁阀(7)、排气电磁阀(8)、热回收单向阀(9)、热水电子膨胀阀(10)、空调电子膨胀阀(11)、蓄热单向阀(12)、蓄热电磁阀(13)、热水单向阀(14)。本专利的目的就是提出一种具有蓄热功能的空调热泵热水器系统，这样就可以在同时提供热水的同时，并且提供蓄热功能，在低成本的系统结构上解决节流、冷媒分配、冷媒储存，从而实现空调/热回收/热泵热水器/蓄热/释热等各种功能。

Description

一种蓄热空调热泵热水器系统
技术领域
本专利属于制冷系统组成，特别是具有蓄热和热水功能的中央空调系统，属于制冷和空调领域。
技术背景
随着人们对舒适性要求的进一步提高，制热性能好作为空调设备好的一个很重要特征来考量了，但是由于热泵系统制热能力随着环境温度的衰减，冬季的时候，往往在低温的时候，用户得不到足够的制热能力供应，为了解决这个问题，利用低谷电力蓄热再用就成为了一个典型的解决方法。
基本上，低谷电价的费用是峰电价的1/3左右，如果能够用蓄热进行移峰填谷，也可以大大减小电力应用的不平衡性。另外，制热负荷在低温的时候会有一个较大的增长，而这时制热性能反而会有较大的衰减，这显然导致了供需的极大不平衡。
而以往的蓄热系统有以下两个特点：1)蓄热系统都是冷水机系统，系统空调部分输送的是冷/热水；2)蓄热用的热水和卫生热水不能混用。
本专利就是在这个前提下，以期解决以上的这两个问题，以水作为介质来蓄热，但是在释热时以冷媒作为传送热量的介质。这样空调蓄热就不再和卫生热水混用，另一方面，由于蓄热热水温度在50℃以上，作为蒸发侧环境来说，可以大大提高制热性能，相对于环境温度为7℃的制热量，可以提高制热量两倍以上。
发明内容
本专利的目的就是提出一种具有蓄热功能的空调热泵热水器系统，这样就可以在同时提供热水的同时，并且提供蓄热功能，在低成本的系统结构上解决节流、冷媒分配、冷媒储存，从而实现空调/热回收/热泵热水器/蓄热/释热等各种功能。
本专利的技术方案是这样的，一种蓄热空调热泵热水器系统，包括压缩机系统(1)、四通阀(2)、气液分离器(3)、室内机系统(4)、室外机换热系统(5)、热水换热系统(6)、热水电磁阀(7)、排气电磁阀(8)、热回收单向阀(9)、热水电子膨胀阀(10)、空调电子膨胀阀(11)、蓄热单向阀(12)、蓄热电磁阀(13)、热水单向阀(14)。
热水换热系统(6)包含热水换热器和水容器，水容器中含有作为卫生热水和蓄热介质的水，通过这个系统，冷媒沿压缩机系统(1)、排气电磁阀(8)、四通阀(2)、室内机系统(4)、蓄热单向阀(12)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、蓄热电磁阀(13)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从热水换热系统(6)中的蓄热介质吸取热量，并且通过室内机系统放出热量，而需要蓄热的时候，冷媒从压缩机系统(1)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、热水电子膨胀阀(10)、热水单向阀(14)、室外机系统(5)、四通阀(2)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从室外机系统(5)中的吸取热量，并且通过热水换热系统(6)散热。
附图说明
图1是系统原理图；
具体实施例
本发明有以下几种模式：制冷、制热、制冷热回收、制热水(蓄热)、释热
制冷时，冷媒沿压缩机系统、排气电磁阀、四通阀、室外换热系统、空调电子膨胀阀、室内机系统、四通阀、气液分离器、压缩机系统形成一个制冷循环，这时系统从室内机系统中的吸取热量，并且通过室外机换热系统散热。
制热时，冷媒沿压缩机系统、排气电磁阀、四通阀、室内机系统、空调电子膨胀阀、室外换热系统、四通阀、气液分离器、压缩机系统形成一个制冷循环，这时系统从室外机系统中的吸取热量，并且通过室内机系统散热。
单独制热水(蓄热)时，冷媒从压缩机系统、热水电磁阀、热水换热系统、热水电子膨胀阀、热水单向阀、室外机系统、四通阀、气液分离器、压缩机系统形成一个制冷循环，这时系统从室外机系统中的吸取热量，并且通过热水换热系统散热。
进行制冷热回收时，冷媒沿压缩机系统、热水电磁阀、热水换热系统、热水电子膨胀阀、热水单向阀、热回收电磁阀、室内机系统、四通阀、气液分离器形成一个制冷循环，这时系统从室内机系统中的吸取热量，并且通过热水换热系统散热。
进行释热的时候，热水换热系统(6)包含热水换热器和水容器，水容器中含有作为卫生热水和蓄热介质的水，通过这个系统，冷媒沿压缩机系统(1)、排气电磁阀(8)、四通阀(2)、室内机系统(4)、蓄热单向阀(12)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、蓄热电磁阀(13)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从热水换热系统(6)中的蓄热介质吸取热量，并且通过室内机系统放出热量。

Claims (5)

1.一种蓄热空调热泵热水器系统，包括压缩机系统(1)、四通阀(2)、气液分离器(3)、室内机系统(4)、室外机换热系统(5)、热水换热系统(6)、热水电磁阀(7)、排气电磁阀(8)、热回收单向阀(9)、热水电子膨胀阀(10)、空调电子膨胀阀(11)、蓄热单向阀(12)、蓄热电磁阀(13)、热水单向阀(14)，其特征在于：1)热水换热系统(6)包含热水换热器和水容器，水容器中含有作为卫生热水和蓄热介质的水；2)冷媒依次沿压缩机系统(1)、排气电磁阀(8)、四通阀(2)、室内机系统(4)、蓄热单向阀(12)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、蓄热电磁阀(13)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从热水换热系统(6)中的蓄热介质吸取热量，并且通过室内机系统放出热量；3)冷媒依次从压缩机系统(1)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、热水电子膨胀阀(10)、热水单向阀(14)、室外机换热系统(5)、四通阀(2)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从室外机换热系统(5)中吸取热量，并且通过热水换热系统(6)散热；
其中，所述压缩机系统（1）的出口经由所述排气电磁阀(8)与所述四通阀（2）的第一阀口相连，所述压缩机系统（1）的入口与所述气液分离器(3)的出口相连；
所述四通阀（2）的第二阀口连接所述室外机换热系统(5)的第一端口，所述四通阀（2）的第三阀口连接所述气液分离器(3)的入口，所述四通阀（2）的第四阀口连接所述室内机系统(4)的第一端口；
所述室内机系统(4)的第二端口连接所述空调电子膨胀阀(11)的第一端口以及所述热回收单向阀(9)的第一端口；
所述空调电子膨胀阀(11)的第二端口连接所述室外机换热系统(5)的第二端口以及所述蓄热单向阀(12)的第一端口；
所述蓄热单向阀(12)的第二端口连接所述压缩机系统（1）的出口以及所述热水电磁阀(7)的第一端口；
所述热水电磁阀(7)的第二端口连接所述热水换热系统(6)的第一端口；
所述热水换热系统（6）的第二端口连接所述热水电子膨胀阀(10)的第一端口以及所述蓄热电磁阀(13)的第一端口；
所述蓄热电磁阀(13)的第二端口连接所述气液分离器(3)的入口；
所述热水电子膨胀阀(10)的第二端口连接所述热水单向阀(14)的第一端口；
所述热水单向阀(14)的第二端口连接所述热回收单向阀(9)的第二端口以及所述室外机换热系统(5)的第二端口。
2.根据权利要求1所述的蓄热空调热泵热水器系统，其特征在于，在热回收工况中，冷媒沿压缩机系统(1)、热水电磁阀(7)、热水换热系统(6)、热水电子膨胀阀(10)、热水单向阀(14)、热回收单向阀(9)、室内机系统(4)、四通阀(2)、气液分离器(3)、压缩机系统(1)形成一个制冷循环，这时系统从室内机系统(4)中吸取热量，并且通过热水换热系统(6)散热。
3.根据权利要求1所述的蓄热空调热泵热水器系统，其特征在于，热水换热系统(6)作为蒸发器使用的时候，分别以热水换热系统进口温度(15)和热水换热系统出口温度(16)之间的温差作为调节目标，以空调电子膨胀阀(11)作为节流调节元件。
4.根据权利要求1所述的蓄热空调热泵热水器系统，其特征在于，室内机系统(4)作为蒸发器使用的时候，是冷热水系统、直膨内机系统、或多联机多个内机冷媒系统。
5.根据权利要求1所述的蓄热空调热泵热水器系统，其特征在于，室外机换热系统(5)采用水源和空气源作为热源。
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