CN102519173B - 一种可部分热回收及全热回收的空调系统 - Google Patents

Abstract

一种可部分热回收及全热回收的空调系统，包括热回收换热器、空调侧换热器、地源侧换热器、四通阀、节流装置和压缩机；热回收换热器设有第一进水管和第一出水管，第一进水管与热回收换热器的进水口连通，第一出水管与热回收换热器的出水口连通，第一出水管设有热水水泵；空调侧换热器设有第二进水管和第二出水管，第二进水管与空调侧换热器的进水口连通，第二出水管与空调侧换热器的出水口连通，第二进水管设有空调水泵；地源侧换热器设有第三进水管和第三出水管，第三进水管与地源侧换热器的进水口连通，第三出水管与地源侧换热器的出水口连通，第三进水管设有地源水泵。与现有技术相比，本发明具有系统部件少、成本低、控制简单、可靠性高特点。

Description

一种可部分热回收及全热回收的空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种可部分热回收及全热回收的空调系统。

背景技术

随着我国经济水平的不断增加，以及生活水平的不断提高，人们对空调的需求也不断的改进。空调已日渐成为建筑物的基本设施，成为人们生活和工作中的必需品。

现有技术中的空调系统包括可部分热回收型和全热回收型两种。

例如，授权公告号为CN 201599983U的中国实用新型专利于2010年10月6日公开了 “一种可全热回收型风冷式热泵机组”，其结构包括“压缩机、空气侧翅片式换热器、第一四通阀、气液分离器、节流机构、热回收换热器、贮液器、空调侧换热器，其中，所述压缩机的排气端与所述第一四通阀之间设置有第二四通阀，当所述第一四通阀和所述第二四通阀都不通电时，所述压缩机的排气端与所述第二四通阀的D1、C1端口、所述第一四通阀的D、C端口、所述空气侧翅片式换热器、第一电磁阀、所述节流机构、第一单向阀、第三电磁阀、所述空调侧换热器、所述第一四通阀的E、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次相接，当所述第一四通阀通电时，所述压缩机的排气端与所述第二四通阀的D1、C1端口、所述第一四通阀的D、E端口、所述空调侧换热器、所述第三电磁阀、所述贮液器、第二单向阀、所述节流机构、所述第一电磁阀、所述空气侧翅片式换热器、所述第一四通阀的C、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接，当所述第二四通阀通电时，所述压缩机的排气端与所述第二四通阀的D1、E1端口、所述热回收换热器、第四电磁阀、所述贮液器、所述第二单向阀、所述节流机构、第二电磁阀、所述空调侧换热器、所述第一四通阀的E、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接，当所述第一四通阀和所述第二四通阀通电时，所述压缩机的排气端与所述第二四通阀的D1、E1端口、所述热回收换热器、所述第四电磁阀、所述贮液器、所述第二单向阀、所述节流机构、所述第一电磁阀、所述空气侧翅片式换热器、所述第一四通阀的C、S端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接。”

上述可全热回收型风冷式热泵机组采用第一四通阀、第二四通阀和多个电磁阀的方式实现制冷剂管路切换的结构，虽然使得制冷剂具有多种流通方式，而且空调系统在运行并使用热水的状况下，实现全部冷凝热的回收，保证了热量的回收和再利用、提高了热效率；但是该全热回收型风冷式热泵机组无法同时实现部分热回收，而且采用的部件较多，控制复杂，多个电磁阀的使用也增加了整个机组的成本。

例如：授权公告号为CN201935475U的中国实用新型专利于2011年8月17日公开了 “一种可部分热回收型风冷冷水机组”，其结构包括“压缩机、第一四通阀、第二四通阀、空气侧翅片式换热器、节流装置、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、空调侧换热器、储液器、气液分离器、部分热回收换热器和保温水箱；所述部分热回收换热器设置于所述保温水箱内；当所述第一四通阀和所述第二四通阀都不通电时，所述压缩机的排出端与所述第一四通阀的D1、C1端口、所述第一单向阀、所述第二四通阀的D2、C2端口、所述空气侧翅片式换热器、所述节流装置、所述第二单向阀、所述空调侧换热器、所述第二四通阀的E2、S2端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次相接；当所述第二四通阀通电而所述第一四通阀不通电时，所述压缩机的排出端与所述第一四通阀的D1、C1端口、所述第一单向阀、所述第二四通阀的D2、E2端口、所述空调侧换热器、所述储液器、所述第三单向阀、所述节流装置、所述空气侧翅片式换热器、所述第二四通阀的C2、S2端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接；当所述第一四通阀通电而所述第二四通阀不通电时，所述压缩机的排出端与所述第一四通阀的D1、E1端口、所述部分热回收换热器、所述第四单向阀、所述第二四通阀的D2、C2端口、所述空气侧翅片式换热器、所述节流装置、所述第二单向阀、所述空调侧换热器、所述第二四通阀的E2、S2端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次相接；当所述第一四通阀和所述第二四通阀都通电时，所述压缩机的排出端与所述第一四通阀的D1、E1端口、所述部分热回收换热器、所述第四单向阀、所述第二四通阀的D2、E2端口、所述空调侧换热器、所述储液器、所述第三单向阀、所述节流装置、所述空气侧翅片式换热器、所述第二四通阀的C2、S2端口、所述气液分离器、所述压缩机的吸入端依次连接。” 上述可部分热回收型风冷冷水机组，虽然能够保证热量的有效回收再利用，不仅提高了热效率，增强了空调系统的热水供应能力，而且又保护环境免受热污染、环保节能，但是其采用两个四通阀和几个单向阀来实现部分热回收，结构较为复杂、而且成本也较高，同时还不具有全热回收的功能。

因此，为解决上述问题，提供一种兼具可部分热回收及全热回收的空调系统的技术显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种可部分热回收及全热回收的空调系统，该可部分热回收及全热回收的空调系统的部件更少，成本更低，控制更简单，可靠性更高，而且各种运行模式之间的切换仅需开停相应的水泵即可。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种可部分热回收及全热回收的空调系统，包括有热回收换热器、空调侧换热器、地源侧换热器、四通阀、节流装置和压缩机；

所述热回收换热器设置有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管与所述热回收换热器的进水口连通，所述第一出水管与所述热回收换热器的出水口连通，所述第一出水管设置有热水水泵；所述空调侧换热器设置有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管与所述空调侧换热器的进水口连通，所述第二出水管与所述空调侧换热器的出水口连通，所述第二进水管设置有空调水泵；所述地源侧换热器设置有第三进水管和第三出水管，所述第三进水管与所述地源侧换热器的进水口连通，所述第三出水管与所述地源侧换热器的出水口连通，所述第三进水管设置有地源水泵；

所述四通阀的A端与所述热回收换热器的冷媒出口连接，所述热回收换热器的冷媒入口与所述压缩机的排气端连接；

所述四通阀的B端与所述压缩机的吸气端连接；

所述四通阀的C端与所述地源侧换热器的一端连接，所述地源侧换热器的另一端与所述节流装置的一端连接；

所述四通阀的E端与所述空调侧换热器的一端连接，所述空调侧换热器的另一端与所述节流装置的另一端连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵停、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵停、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵开、所述空调水泵停和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵停时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接。

其中，所述热回收换热器为筒式结构的热回收换热器。

其中，所述空调侧换热器和所述地源侧换热器均为板式换热器。

其中，所述压缩机为设置有一个的压缩机。

其中，所述压缩机为设置有两个的压缩机，所述两个的压缩机并联连接。

其中，所述压缩机为变频压缩机、数码压缩机和定频压缩机中的任一种。

其中，所述节流装置为电子膨胀阀。

本发明的有益效果：

一种可部分热回收及全热回收的空调系统，包括有热回收换热器、空调侧换热器、地源侧换热器、四通阀、节流装置和压缩机；热回收换热器设置有第一进水管和第一出水管，第一进水管与热回收换热器的进水口连通，第一出水管与热回收换热器的出水口连通，第一出水管设置有热水水泵；空调侧换热器设置有第二进水管和第二出水管，第二进水管与空调侧换热器的进水口连通，第二出水管与空调侧换热器的出水口连通，第二进水管设置有空调水泵；地源侧换热器设置有第三进水管和第三出水管，第三进水管与地源侧换热器的进水口连通，第三出水管与地源侧换热器的出水口连通，第三进水管设置有地源水泵；四通阀的A端与热回收换热器的冷媒出口连接，热回收换热器的冷媒入口与压缩机的排气端连接；四通阀的B端与压缩机的吸气端连接；四通阀的C端与地源侧换热器的一端连接，地源侧换热器的另一端与节流装置的一端连接；四通阀的E端与空调侧换热器的一端连接，空调侧换热器的另一端与节流装置的另一端连接。与现有技术相比，本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统仅使用一个热回收换热器，就可以在不同运行模式下分别实现全热回收及部分热回收的功能，与传统的全热回收空调系统或者部分热回收空调系统相比，具有系统部件少、成本低、控制简单、可靠性高的特点；而且部分热回收模式下使用的是全热回收换热器，其热回收效果比传统的部分热回收空调系统的好，空调系统的机组能效比较高；同时不同运行模式之间的切换无需停机，开机即可实现切换，不仅反应更迅速，而且空调系统的实际使用效率更高、运行更平稳、客户舒适度更好。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统的实施例1的结构示意图。

图2是本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统的实施例2的结构示意图。

在图1和图2中包括有：

1——压缩机、

2——热回收换热器、21——第一进水管、22——第一出水管、23——热水水泵、

3——四通阀、

4——地源侧换热器、41——第三进水管、42——第三出水管、43——地源水泵、

5——节流装置、

6——空调侧换热器、61——第二进水管、62——第二出水管、63——空调水泵。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统的具体实施方式之一，如图1所示，包括有热回收换热器2、空调侧换热器6、地源侧换热器4、四通阀3、节流装置5和压缩机1；所述热回收换热器2设置有第一进水管21和第一出水管22，所述第一进水管21与所述热回收换热器2的进水口连通，所述第一出水管22与所述热回收换热器2的出水口连通，所述第一出水管22设置有热水水泵23；所述空调侧换热器6设置有第二进水管61和第二出水管62，所述第二进水管61与所述空调侧换热器6的进水口连通，所述第二出水管62与所述空调侧换热器6的出水口连通，所述第二进水管61设置有空调水泵63；所述地源侧换热器4设置有第三进水管41和第三出水管42，所述第三进水管41与所述地源侧换热器4的进水口连通，所述第三出水管42与所述地源侧换热器4的出水口连通，所述第三进水管41设置有地源水泵43；所述四通阀3的A端与所述热回收换热器2的冷媒出口连接，所述热回收换热器2的冷媒入口与所述压缩机1的排气端连接；所述四通阀3的B端与所述压缩机1的吸气端连接；所述四通阀3的C端与所述地源侧换热器4的一端连接，所述地源侧换热器4的另一端与所述节流装置5的一端连接；所述四通阀3的E端与所述空调侧换热器6的一端连接，所述空调侧换热器6的另一端与所述节流装置5的另一端连接。

本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统有六种运行模式：

制冷模式：当所述四通阀3不得电，所述热水水泵23停、所述空调水泵63开和所述地源水泵43开时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、C端、所述地源侧换热器4、所述节流装置5、所述空调侧换热器6、所述四通阀3的E、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接；

制热模式：当所述四通阀3得电，所述热水水泵23停、所述空调水泵63开和所述地源水泵43开时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、E端、所述空调侧换热器6、所述节流装置5、所述地源侧换热器4、所述四通阀3的C、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接；

热水模式：当所述四通阀3得电，所述热水水泵23开、所述空调水泵63停和所述地源水泵43开时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、E端、所述空调侧换热器6、所述节流装置5、所述地源侧换热器4、所述四通阀3的C、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接；

热回收模式：当所述四通阀3不得电，所述热水水泵23开、所述空调水泵63开和所述地源水泵43停时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、C端、所述地源侧换热器4、所述节流装置5、所述空调侧换热器6、所述四通阀3的E、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接；

制冷部分热回收模式：当所述四通阀3不得电，所述热水水泵23开、所述空调水泵63开和所述地源水泵43开时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、C端、所述地源侧换热器4、所述节流装置5、所述空调侧换热器6、所述四通阀3的E、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接；

制热部分热回收模式：当所述四通阀3得电，所述热水水泵23开、所述空调水泵63开和所述地源水泵43开时，所述压缩机1的排气端与所述热回收换热器2、所述四通阀3的A、E端、所述空调侧换热器6、所述节流装置5、所述地源侧换热器4、所述四通阀3的C、B端、所述压缩机1的吸气端依次连接。

当需要将空调系统的制冷模式切换为热回收模式时，机组无需停机，仅需开热水水泵23，停地源水泵43，即可实现全热回收的功能；当需要将空调系统的制冷模式切换为制冷部分热回收模式时，机组无需停机，仅需开热水水泵23，即可实现部分热回收的功能；当需要将热回收模式切换为制冷热回收模式时，机组无需停机，仅需开地源水泵43，即可实现部分热回收功能，综上，制冷模式、热回收模式、制冷部分热回收模式之间切换可以不用停机，仅需开停相应水泵即可。

本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统仅使用一个热回收换热器2，就可以在不同运行模式下分别实现全热回收及部分热回收的功能，与传统的全热回收空调系统或者部分热回收空调系统相比，具有系统部件少、成本低、控制简单、可靠性高的特点；而且部分热回收模式下使用的是全热回收换热器2，其热回收效果比传统的部分热回收空调系统的好，空调系统的机组能效比较高；同时不同运行模式之间的切换无需停机，开机即可实现切换，不仅反应更迅速，而且空调系统的实际使用效率更高、运行更平稳、客户舒适度更好。

具体的，所述热回收换热器2为筒式结构的热回收换热器2。筒式结构的热回收换热器2比板式结构的换热器价格便宜，比管式换热器的体积小，而且换热效果好。

具体的，所述空调侧换热器6和所述地源侧换热器4均为板式换热器。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过金属片进行热量交换。具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3～5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。

具体的，所述压缩机1为设置有一个的压缩机1。

具体的，所述压缩机1为变频压缩机、数码压缩机和定频压缩机中的任一种。

具体的，所述节流装置5为电子膨胀阀。节流装置5还可以采用其它装置，电子膨胀阀具有控制精确的特点，因此本实施例优选。

实施例2

本发明的一种可部分热回收及全热回收的空调系统的具体实施例之二，如图2所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。而且在图2中与图1相同的部件采用相同的标号。本实施例与实施例1的区别在于：所述压缩机1为设置有两个的压缩机1，所述两个的压缩机1并联连接。压缩机1设置的数量具体可以根据空调系统的容量进行设计。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于：包括有热回收换热器、空调侧换热器、地源侧换热器、四通阀、节流装置和压缩机；

所述热回收换热器设置有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管与所述热回收换热器的进水口连通，所述第一出水管与所述热回收换热器的出水口连通，所述第一出水管设置有热水水泵；所述空调侧换热器设置有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管与所述空调侧换热器的进水口连通，所述第二出水管与所述空调侧换热器的出水口连通，所述第二进水管设置有空调水泵；所述地源侧换热器设置有第三进水管和第三出水管，所述第三进水管与所述地源侧换热器的进水口连通，所述第三出水管与所述地源侧换热器的出水口连通，所述第三进水管设置有地源水泵；

所述四通阀的A端与所述热回收换热器的冷媒出口连接，所述热回收换热器的冷媒入口与所述压缩机的排气端连接；

所述四通阀的B端与所述压缩机的吸气端连接；

所述四通阀的C端与所述地源侧换热器的一端连接，所述地源侧换热器的另一端与所述节流装置的一端连接；

所述四通阀的E端与所述空调侧换热器的一端连接，所述空调侧换热器的另一端与所述节流装置的另一端连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵停、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵停、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵开、所述空调水泵停和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵停时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀不得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、C端、所述地源侧换热器、所述节流装置、所述空调侧换热器、所述四通阀的E、B端、所述压缩机的吸气端依次连接；

当所述四通阀得电，所述热水水泵开、所述空调水泵开和所述地源水泵开时，所述压缩机的排气端与所述热回收换热器、所述四通阀的A、E端、所述空调侧换热器、所述节流装置、所述地源侧换热器、所述四通阀的C、B端、所述压缩机的吸气端依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于：所述热回收换热器为筒式结构的热回收换热器。

3.根据权利要求1所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于：所述空调侧换热器和所述地源侧换热器均为板式换热器。

4.根据权利要求1所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于： 所述压缩机为设置有一个的压缩机。

5.根据权利要求1所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于： 所述压缩机为设置有两个的压缩机，所述两个的压缩机并联连接。

6.根据权利要求1或4或5所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于：所述压缩机为变频压缩机、数码压缩机和定频压缩机中的任一种。

7.根据权利要求1所述的一种可部分热回收及全热回收的空调系统，其特征在于：所述节流装置为电子膨胀阀。

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