CN102226600A - 一种双系统热回收多功能泳池一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热和制冷的联合系统，尤其涉及一种适用于游泳馆用水加热、室内空气调节和热能回收的双系统热回收多功能泳池一体机，设置A系统和B系统，A系统和B系统分别有各自独立的加热制冷联合系统工质环路，A系统通过热媒水路连接B系统；泳池水换热器和沐浴水换热器连接在系统的工质环路中，通过热媒水路实现热量交换。双系统既可以独立运行，又可以协同运行，实现了更合理的能量转移控制方式，可以大大节约能源，在解决游泳池用水加热的同时，充分利用室内空气调节过程中的多余热量加热沐浴用水，减少热量浪费和环境热污染，满足泳池馆内的加热、除湿、空气净化和通风换气要求。

Description

一种双系统热回收多功能泳池一体机

技术领域

本发明涉及一种加热和制冷的联合系统，尤其涉及一种适用于游泳馆用水加热、室内空气调节和热能回收的双系统热回收多功能泳池一体机。

背景技术

中国发明专利申请“一种热回收多功能泳池一体机”（申请号201010282594.1，公开号CN101957097A）公开了一种热回收型多功能泳池一体机，包含压缩机，贮液器，池水加热冷凝器，室外冷凝器；压缩机通过电磁三通阀与池水加热冷凝器相连，池水加热冷凝器与贮液器相连，电磁三通阀通过室外冷凝器与贮液器相连，贮液器通过截止阀与干燥过滤器相连，干燥过滤器通过膨胀阀与制冷除湿蒸发器相连，制冷除湿蒸发器通过气液分离器与压缩机相连形成一个环路；压缩机通过开度调节阀与空气加热冷凝器相连，空气加热冷凝器通过单向阀与贮液器相连，贮液器通过截止阀与干燥过滤器相连，干燥过滤器通过膨胀阀与制冷除湿蒸发器相连，制冷除湿蒸发器通过气液分离器与压缩机相连形成另外一个环路。该一体机系统实现了游泳馆的制冷、采暖、泳池水加热、除湿，恒温五大功能的一体化。但是，尤其是在夏季运行模式中，池水温度很快可以达到设定温度，而空气温湿度处理则需维持时间很长；当泳池水温度达到设定温度后，为了保持室内空气的温湿度处理继续运行，该系统只能通过比例式电磁三通阀自动切换至室外冷凝器，将多余的热量排出到室外。因此，在夏季游泳旺季，该系统却长时间处于使用室外冷凝器散热状态，这不仅造成富裕的热量的严重浪费，室外冷凝器的散热还会造成环境的热污染。此外，游泳馆通常还需要为顾客提供沐浴用热水，沐浴用水的加热也需要额外的能源消耗。

发明内容

本发明的目的是要提供一种适用于游泳池室内空气和用水加热和热能回收的双系统热回收多功能泳池一体机，通过进一步优化双系统的运行模式，实现更合理的能量转移控制方式，在解决游泳池用水加热、室内空气调节过程中的热量浪费和环境热污染问题的同时，还解决了沐浴用水加热的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种双系统热回收多功能泳池一体机，包含由压缩机，空气加热冷凝器，贮液器，干燥过滤器，膨胀阀，制冷除湿蒸发器，气液分离器组成的加热制冷联合系统工质环路，其特征在于：所述双系统热回收多功能泳池一体机设置A系统和B系统，A系统和B系统分别有各自独立的加热制冷联合系统工质环路，A系统通过热媒水路连接B系统；所述的A系统还设有泳池水换热器与泳池水箱，所述泳池水换热器连接在A系统的工质环路中，所述的泳池水箱通过A系统热媒水路连接到泳池水换热器；所述的B系统还设有淋浴水换热器与沐浴水箱，所述沐浴水换热器连接在B系统的工质环路中，所述沐浴水换热器通过第一组三通比例调节阀连接到热媒水路，通过热媒水路连接到沐浴水箱；所述的第一组三通比例调节阀还通过热媒水路连接到A系统的泳池水箱。

本发明的一种较佳的技术方案是提供一种如上所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述的B系统还设有空气辅助加热器，所述的空气辅助加热器通过第二组三通比例调节阀连接到所述的热媒水路。

本发明的一种更好的技术方案是提供一种如上所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述的B系统还设有室外散热器，所述的室外散热器通过第二组三通比例调节阀连接到所述的热媒水路。

本发明的双系统热回收多功能泳池一体机的进一步改进的技术方案是提供一种如上所述的双系统热回收多功能泳池一体机，还设有提供冬季采暖用的电加热装置，设置于空气加热冷凝器的上部。

如上所述的双系统热回收多功能泳池一体机，空气加热冷凝器的上部还设有离心送风机。

如上所述的双系统热回收多功能泳池一体机，还可进一步设置空气过滤器，置于制冷除湿蒸发器的下部。

本发明的有益效果是：通过进一步优化双系统的运行模式，双系统既可以独立运行，又可以协同运行，实现了更合理的能量转移控制方式，在夏季需要较少热能的时候主要提供泳池水加热功能的A系统自动停止运行，可以大大节约能源。在解决游泳池用水加热的同时，充分利用室内空气调节过程中的多余热量加热沐浴用水，减少热量浪费和环境热污染，满足泳池馆内的加热、除湿、空气净化和通风换气要求。

附图说明

图1是本发明所述双系统热回收多功能泳池一体机的结构示意图。

图中的各部件的标号：A1、B1-压缩机，A2、B2-空气加热冷凝器，A3-泳池水换热器、B3-淋浴水换热器，A4、B4-贮液器，A5、B5-干燥过滤器，A6、B6-膨胀阀，A7、B7-制冷除湿蒸发器，A8、B8-气液分离器，A9-泳池水箱，B9-淋浴水箱，B10、B11-开度调节阀，C1、C2-第一组比例三通调节阀、D1、D2-第二组比例三通调节阀， D3-室外散热器，D4-空气辅助加热器，D5-电加热装置，D6-送风机，D7-空气过滤器，D8-空气热交换器，D-空气处理腔。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

本发明的双系统热回收多功能泳池一体机包含由压缩机，空气加热冷凝器，贮液器，干燥过滤器，膨胀阀，制冷除湿蒸发器，气液分离器组成的加热制冷联合系统，在本实施例中，双系统热回收多功能泳池一体机设置A系统和B系统，A系统和B系统分别有各自独立的加热制冷联合系统工质环路，A系统通过热媒水路连接B系统。参见图1，双系统的工质环路（图中用实线表示）和热媒水路（图中用虚线表示）连接结构如图1所示：

A系统的压缩机A1依次与空气加热冷凝器A2、泳池水换热器A3、贮液器A4、干燥过滤器A5、膨胀阀A6、制冷除湿蒸发器A7和气液分离器A8连接后，再与压缩机A1连接,形成A系统的工质环路；A系统的泳池水箱A9通过热媒水路与泳池水换热器A3连接，实现泳池水换热器A3与泳池水箱A9之间的热能传递。

B系统的工质环路包含两条支路，压缩机B1通过第一开度调节阀B10和空气加热冷凝器B2连接到贮液器B4构成第一支路；压缩机B1通过第二开度调节阀B11和淋浴水换热器B3连接到贮液器B4构成第二支路；贮液器B4再依次与干燥过滤器B5、膨胀阀B6、制冷除湿蒸发器B7和气液分离器B8连接后，连接到压缩机B1，构成B系统的工质环路；沐浴水换热器B3通过第一组三通比例调节阀C1、C2连接到热媒水路，通过热媒水路连接到沐浴水箱B9，完成沐浴水换热器B3与沐浴水箱B9之间的热能传递；第一组三通比例调节阀C1、C2还通过热媒水路连接到A系统的泳池水箱A9，实现B系统的沐浴水换热器B3与A系统的泳池水箱A9之间的热能传递。

在本实施例中，B系统还设有空气辅助加热器D4，空气辅助加热器D4通过第二组三通比例调节阀D1、D2连接到热媒水路。

在本实施例中，B系统还设有室外散热器D3，室外散热器D3通过第二组三通比例调节阀D1、D2连接到热媒水路。

在本实施例中，空气加热冷凝器A2、B2的上部设有提供冬季采暖用的电加热装置D5和离心送风机D6；制冷除湿蒸发器A7、B7的下部设置空气过滤器D7，在空气加热冷凝器A2、B2和制冷除湿蒸发器A7、B7之间设置空气热交换器D8，引入新风和进行排风，以满足泳池馆内的加热、除湿、空气净化和通风换气要求。

下面对本发明的五个工作状态进行进一步的说明：

1、空气处理+泳池水+淋浴水模式：

A系统循环流向：压缩机——空气加热冷凝器——泳池水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机；

B系统循环流向：压缩机——开度调节阀——淋浴水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机。

此模式下，泳池馆内的热湿空气经外部回风管道进入空气处理腔D,流经制冷除湿蒸发器，与低温的制冷剂进行热交换，热湿空气被降温同时析出水分，变成湿度适宜，温度较低的空气,经空气加热冷凝器升温成温湿度都适宜的凉爽空气，经离心送风机从送风管道送入泳池馆。因淋浴水需求量少于泳池水，当淋浴水到达设定温度后，通过第一组比例三通调节阀C1、C2自动进行热媒水路切换，转向给泳池水加热；当泳池水温度达到设定温度，泳池水换热器停止换热，此时A系统只处理空气或停止运行； B系统再次转向淋浴水，此时若检测出风温度低于设定温度，系统通过调节开度调节阀B9、B10及第二组比例三通调节阀D1、D2的开度大小，优先通过空气辅助加热器D4给空气升温，从而避免多余的热量直接排出，达到废热利用的目的。若空气温度满足，而需要对水进行恒温，则通过室外散热器D3将多余的热量散去。

2、夏季制冷除湿模式

A系统停止运行，B系统循环流向：压缩机——开度调节阀——淋浴水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机。

此模式下，夏季泳池馆内的热湿空气经外部回风管道进入空气处理腔D流经制冷除湿蒸发器，与低温的制冷剂进行热交换，热湿空气被降温同时析出水分，变成温湿度都适宜的凉爽空气经离心送风机从送风管道送入泳池馆，制冷除湿产生的废热用于加热沐浴用水；若检测制冷除湿后的出风温度低于设定温度，系统通过调节开度调节阀B9、B10及第二组比例三通调节阀D1、D2的开度大小，优先通过空气辅助加热器D4给空气升温，从而避免多余的热量直接排出，达到废热利用的目的。若空气温度和沐浴水温都满足要求，则通过室外散热器D3将多余的热量散去。

3、冬季采暖模式

A系统循环流向：压缩机——空气加热冷凝器——泳池水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机；

B系统循环流向：压缩机——开度调节阀——空气加热冷凝器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机。

此模式下，冬季泳池馆内冷空气在空气处理腔D中经过空气加热冷凝器A2、B2、空气辅助加热器D4和电加热装置D5加热；再利用空气热交换器D8调节新风和回风的比例，将制冷除湿蒸发器多余的冷量排除室外，保证回到泳池馆内的空气温度为暖空气，满足室内温度需求。

4、泳池热水优先模式：

A系统循环流向：压缩机——空气加热冷凝器——泳池水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机；

B系统循环流向：压缩机——开度调节阀——淋浴水换热器——贮液器——干燥过滤器——膨胀阀——制冷除湿蒸发器——气液分离器——压缩机；

此模式下，B系统通过第一组比例三通调节阀C1、C2进行热媒水路切换，转向给泳池水加热，泳池水达到预定温度之后，B系统再转向淋浴水加热，在需要除湿的季节，可利用制冷除湿蒸发器处产生的免费冷量进行除湿。若除湿后的空气温度过低，利用空气加热冷凝器A2对空气进行升温处理，以保证回到泳池馆的空气温度为适宜温度；此模式特别适用于每天泳池馆开馆前和开馆后的前两个小时，不需要沐浴热水的池水预热和保温阶段。

5、恒温模式：

在以上任何运行模式下，均可利用开度调节阀B10、B11和第二组比例三通调节阀D1、D2的自动调节功能，加上空气热交换器D8调节新风和回风的比例和空气加热冷凝器A2、B2和空气辅助加热器D4的加热功能，对空气进行恒温处理。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双系统热回收多功能泳池一体机，包含由压缩机，空气加热冷凝器，贮液器，干燥过滤器，膨胀阀，制冷除湿蒸发器，气液分离器组成的加热制冷联合系统工质环路，其特征在于：

所述双系统热回收多功能泳池一体机设置A系统和B系统，A系统和B系统分别有各自独立的加热制冷联合系统工质环路，A系统通过热媒水路连接B系统；

所述的A系统还设有泳池水换热器与泳池水箱，所述泳池水换热器连接在A系统的工质环路中，所述的泳池水箱通过热媒水路连接到泳池水换热器；

所述的B系统还设有淋浴水换热器与沐浴水箱，所述沐浴水换热器连接在B系统的工质环路中，所述沐浴水换热器通过第一组三通比例调节阀连接到热媒水路，通过热媒水路连接到沐浴水箱；

所述的第一组三通比例调节阀还通过热媒水路连接到A系统的泳池水箱。

2.根据权利要求1所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述的B系统还设有空气辅助加热器，所述的空气辅助加热器通过第二组三通比例调节阀连接到所述的热媒水路。

3.根据权利要求1所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述的B系统还设有室外散热器，所述的室外散热器通过第二组三通比例调节阀连接到所述的热媒水路。

4.根据权利要求1所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述的A系统的压缩机依次与空气加热冷凝器、泳池水换热器、贮液器、干燥过滤器、膨胀阀、制冷除湿蒸发器和气液分离器连接后，再与压缩机连接，构成A系统的工质环路。

5.根据权利要求1所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于所述B系统的工质环路包含两条支路，压缩机通过第一开度调节阀和空气加热冷凝器连接到贮液器构成第一支路；压缩机通过第二开度调节阀和淋浴水换热器连接到贮液器构成第二支路；贮液器再依次与干燥过滤器、膨胀阀、制冷除湿蒸发器和气液分离器连接后，连接到压缩机，构成B系统的工质环路。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的双系统热回收多功能泳池一体机，其特征在于空气加热冷凝器的上部设有电加热装置和离心送风机；制冷除湿蒸发器的下部设置空气过滤器，在空气加热冷凝器和制冷除湿蒸发器之间设置空气热交换器。

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