CN102734981B - 空气源模块式三合一空调热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气源模块式三合一空调热水系统，其包括主机等元件，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与主机连接，生活热水箱的制冷剂的进出口分别与第一热回收截止阀、第二热回收截止阀连接，内置板式换热器通过水管路与地暖分集水器连接，内置板式换热器通过第一室内机电动两通阀与第一室内机连接，内置板式换热器通过第二室内机电动两通阀与第二室内机连接，空调水泵连接在内置板式换热器和地暖分集水器之间，地暖分集水器通过第一地暖电磁阀与第一地暖连接，地暖分集水器通过第二地暖电磁阀与第二地暖连接。本发明运行可靠、安全且节能。

Description

空气源模块式三合一空调热水系统

技术领域

本发明涉及空调热水系统，特别涉及一种空气源模块式三合一空调热水系统。

背景技术

空气源模块式三合一空调热水系统是应用空调热水机组组合成空调系统，空调热水机组是在空调、热水行业发展的基础上兴起的一种新产品，其主要的特点是机组在制冷或制热的同时又能产生生活热水，在无需制冷或制热时，也能产生生活热水。但是，目前空气源模块式三合一空调热水系统存在以下问题：

一、目前空气源空调机组室外机拖室内机，实现一拖一或一拖多，空气源多联机可以组合，但是不能太多，内部结构复杂，生产工艺复杂，最大只能达到48HP(马力)，规模上受限制，多个压缩机并联成一个系统，并联后系统复杂，接点多，制冷剂很容易泄漏到单个房间，单个压缩机出现故障影响空调系统运行，对空调环境设备用电有干扰性，制冷剂直接膨胀，冬季化霜时室内温度波动大，影响空调的舒适性。

二、目前传统一拖一家用空调采用第一代的毛细管节流，当环境温度发生变化时，毛细管制冷剂流量调节能力非常有限，恶劣工况不能正常工作，且冬季会频繁融霜，影响空调系统的舒适性，并且氟系统不能蓄能，当控温过程频繁起停的压缩机比一直运行的压缩机还要耗能。没有热水功能，夏季热量白白浪费，且空调能耗更高。

三、目前传统的大型中央空调系统一般选用二台或三台机组，空调水系统为一个大系统，螺杆压缩机工作时机械接触，振动大，噪音高，单供冷，供暖采用市政热网或锅炉，负荷降少时，效率降低，局部区域使用整个系统都要投入运行，局部故障时整个系统不能正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种空气源模块式三合一空调热水系统，其运行可靠、安全且节能。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种空气源模块式三合一空调热水系统，其特征在于，其包括主机、内置板式换热器、空调控制器、生活热水控制器、生活热水箱、第一热回收截止阀、第二热回收截止阀、空调水泵、第一室内机电动两通阀、第一室内机、第二室内机电动两通阀、第二室内机、地暖分集水器、第一地暖电磁阀、第一地暖、第二地暖电磁阀、第二地暖，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与主机连接，生活热水箱的制冷剂的进出口分别与第一热回收截止阀、第二热回收截止阀连接，内置板式换热器通过水管路与地暖分集水器连接，内置板式换热器通过第一室内机电动两通阀与第一室内机连接，内置板式换热器通过第二室内机电动两通阀与第二室内机连接，空调水泵连接在内置板式换热器和地暖分集水器之间，地暖分集水器通过第一地暖电磁阀与第一地暖连接，地暖分集水器通过第二地暖电磁阀与第二地暖连接。

优选地，所述主机包括第一转子压缩机、第二转子压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第一内螺纹铜管铝箔换热器、第二内螺纹铜管铝箔换热器、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第一储液器、第二储液器、板式换热器、第三热回收截止阀、第四热回收截止阀、第一单向阀、第二单向阀、三通接头、第一高压开关、第二高压开关、第一低压开关、第二低压开关、第一针阀、第二针阀、第三针阀、第四针阀，第一转子压缩机、第二转子压缩机的排气端分别与第一四通阀、第二四通阀的高压进气端连接；第一转子压缩机、第二转子压缩机自身携带的气液分离器的进出端与第二四通阀、第三四通阀的低压出气端连接；第三热回收截止阀与第一四通阀连接；第四热回收截止阀、第一单向阀、第二单向阀和三通接头连接到第三四通阀的高压进气端；第二四通阀与第一内螺纹铜管铝箔换热器连接；第三四通阀与第二内螺纹铜管铝箔换热器连接；第一过滤器、第三过滤器、第一电子膨胀阀依次连接在第一内螺纹铜管铝箔换热器和第一储液器之间，第二过滤器、第二电子膨胀阀、第四过滤器依次连接在第二内螺纹铜管铝箔换热器和第二储液器之间，第一储液器、第二储液器和板式换热器连接；第二高压开关、第二针阀、第二低压开关、第四针阀连接在第二转子压缩机和第二四通阀之间，第一高压开关、第一针阀、第一低压开关、第三针阀连接在第一转子压缩机和第一四通阀之间。

本发明的积极进步效果在于：

一、本发明的多个压缩独立氟系统通过板式换热器、直接出水分到各个水系统中。压缩机产生的冷热量通过封闭的水系统输送到用户末端，简单可靠，一个压缩机出现故障不影响空调系统运行。水是能量缓冲器，温度波动小，多系统分别化霜，不影响空调效果。

二、各压缩机单元分级启动，分级卸载，根据环境温度变化和室内负荷需要自动调整运转台数，水系统可以储能，压缩机运行就是最高效率，停止时一点不消耗电能，这样空调系统能效比高，且对电路和空调环境没有谐波干扰。

三、氟利昂在室外侧，管路短且全部焊接，采用水作为载冷剂，氟利昂制冷剂用的很少，且泄漏的可能性很低，安全性提高，各模块可以单独接电源线。

四、空气源模块式三合一空调热水系统室内侧是封闭的水系统，可以电辅助加热，燃气辅助或市政热网对接，北方寒冷地区在恶劣工况方便借助少量外部热源，满足用户舒适性要求。

附图说明

图1为本发明空气源模块式三合一空调热水系统的原理示意图。

图2为本发明中主机的原理示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，本发明空气源模块式三合一空调热水系统包括主机1、内置板式换热器2、空调控制器3、生活热水控制器4、生活热水箱5、第一热回收截止阀6、第二热回收截止阀7、空调水泵8、第一室内机电动两通阀9、第一室内机10、第二室内机电动两通阀11、第二室内机12、地暖分集水器13、第一地暖电磁阀14、第一地暖15、第二地暖电磁阀16、第二地暖17。主机1为风冷外机，风冷外机的原理如图2所示。空调控制器3通过控制线与主机1连接，生活热水控制器4通过控制线与主机1连接，生活热水箱5的制冷剂的进出口分别与第一热回收截止阀6、第二热回收截止阀7连接，内置板式换热器2的回水口、出水口分别与空调水系统的管路相连。内置板式换热器2通过水管路与地暖分集水器13连接，内置板式换热器2通过第一室内机电动两通阀9与第一室内机10连接，内置板式换热器2通过第二室内机电动两通阀11与第二室内机12连接。空调水泵8连接在内置板式换热器2和地暖分集水器13之间。地暖分集水器13通过第一地暖电磁阀14与第一地暖15连接，地暖分集水器13通过第二地暖电磁阀16与第二地暖17连接。空调控制器3用于控制主机打开和关闭。生活热水控制器4用于控制生活热水的生产系统。生活热水箱5用于储存生活热水。空调水泵8在空调循环中且用于提供空调冷热水的动力。第一室内机电动两通阀9、第二室内机电动两通阀11用于第一室内机10、第二室内机12的水路系统的打开与关闭。热水分集水器13用于地暖水系统的分水与集水。第一地暖电磁阀14、第二地暖电磁阀16用于第一地暖15、第二地暖17的地暖水路的打开与关闭。第一热回收截止阀6、第二热回收截止阀7的主要用处是：夏季制冷时回收热量提供免费生活热水，春秋冬季利用空调的高能效比制取生活热水。

本发明空气源模块式三合一空调热水系统是根据室内负荷的大小自动控制压缩机的运行数量，实现数码变容量，从而达到节能和运行可靠的目的。比如当负荷很小时，只用打开一台压缩机即可，当负荷增加后，由空调控制器3自动按顺序打开从机；在夏天或者冬天不仅可以开空调制冷或者取暖，而且更重要的是在室内可以用上免费的热水。

如图2所示，主机(风冷外机)包括第一转子压缩机21、第二转子压缩机22、第一四通阀23、第二四通阀24、第三四通阀25、第一内螺纹铜管铝箔换热器26、第二内螺纹铜管铝箔换热器27、第一过滤器28、第二过滤器29、第三过滤器32、第四过滤器33、第一电子膨胀阀30、第二电子膨胀阀31、第一储液器34、第二储液器35、板式换热器36、第三热回收截止阀37、第四热回收截止阀38、第一单向阀39、第二单向阀40、三通接头41、第一高压开关42、第二高压开关44、第一低压开关46、第二低压开关48、第一针阀43、第二针阀45、第三针阀47、第四针阀49。第一转子压缩机21、第二转子压缩机22的进气端与自身携带的气液分离器出气端连接；第一转子压缩机21、第二转子压缩机22的排气端分别与第一四通阀23、第二四通阀24的高压进气端连接；第一转子压缩机21、第二转子压缩机22自身携带的气液分离器的进出端与第二四通阀24、第三四通阀25的低压出气端连接；第三热回收截止阀37与第一四通阀23连接；第四热回收截止阀38、第一单向阀39、第二单向阀40和三通接头41连接到第三四通阀25的高压进气端；第二四通阀24与第一内螺纹铜管铝箔换热器26连接；第三四通阀25与第二内螺纹铜管铝箔换热器27连接；第一过滤器28、第三过滤器32、第一电子膨胀阀30依次连接在第一内螺纹铜管铝箔换热器26和第一储液器34之间，第二过滤器29、第二电子膨胀阀31、第四过滤器33依次连接在第二内螺纹铜管铝箔换热器27和第二储液器35之间，第一储液器34、第二储液器35和板式换热器36连接；第二高压开关44、第二针阀45、第二低压开关48、第四针阀49连接在第二转子压缩机22和第二四通阀24之间，第一高压开关42、第一针阀43、第一低压开关46、第三针阀47连接在第一转子压缩机21和第一四通阀23之间。第一转子压缩机21、第二转子压缩机22是空调系统的心脏，其自身的气液分离器使制冷剂气液分离，防止液态的制冷剂进入压缩机；第一四通阀23、第二四通阀24、第三四通阀25实现空调系统制冷剂的换向；第一内螺纹铜管铝箔换热器26、第二内螺纹铜管铝箔换热器27和空气进行能量交换；板式换热器36实现空调系统制冷剂和水能量的交换；第一高压开关42和第二高压开关44起高压保护作用；第一低压开关46和第二低压开关48起低压保护作用；第一电子膨胀阀30和第二电子膨胀阀31是一种制冷剂节流装置；第一过滤器28、第二过滤器29、第三过滤器32、第四过滤器33滤掉管路的杂质，防止堵塞电子膨胀阀；第一针阀43、第二针阀45、第三针阀47、第四针阀49是为了方便加注制冷剂与测机组压力；第一储液器34和第二储液器3储存系统的液体制冷剂；三通接头41连接管路的作用；第一单向阀39，第二单向阀40使制冷剂只能朝一个方向流动；第一四通阀23实现制取热水的功能。

空气源模块式外机的工作原理分为如下四种情况：

一、在夏季制冷时的情况：低温低压的气体制冷剂经过第一转子压缩机21、第二转子压缩机22压缩后变成高压高温的气体制冷剂，分别沿各自的管路经过第一四通阀23(断电状态)和第二单向阀40(第一单向阀39起到单向的作用)，经过三通接头41到第三四通阀25(断电状态)的一侧和第二四通阀24(断电状态)的一侧，高压高温的气体制冷剂依次分别经过第一内螺纹铜管铝箔换热器26和第二内螺纹铜管铝箔换热器27的冷凝变成高压低温的液体制冷剂，分别再经过第二过滤器29过滤、第二电子膨胀阀31节流降压、第四过滤器33和第一过滤器28过滤、第一电子膨胀阀30节流降压、第三过滤器32过滤后，制冷剂变成了低温低压的气液混合体制冷剂，再分别经过第一储液器34和第二储液器35到板式换热器36蒸发，变成了低压低温的气体制冷剂，再分别经过第三四通阀25和第二四通阀24的回气管侧回到第一转子压缩机21、第二转子压缩机22自身携带的气液分离器，最后到达第一转子压缩机21、第二转子压缩机22，这样就完成了制冷循环。

二、在冬季制热时的情况：低温低压的气体制冷剂经过第一转子压缩机21、第二转子压缩机22压缩后变成高压高温的气体制冷剂，高温高压的气体制冷剂依次分别沿各自的管路经过第一四通阀23(断电状态)、第二单向阀40、三通接头41到第三四通阀25(通电状态)和第二四通阀24(通电状态)一侧到达板式换热器36冷凝，制冷剂变为高压低温的液体制冷剂进入第一储液器34、第二储液器35，再分别经第四过滤器33过滤、第二电子膨胀阀31节流降压、第二过滤器29过滤和第三过滤器32过滤、第一电子膨胀阀30节流降压、第一过滤器28过滤变成低压低温的气液混合物，再分别经过内螺纹铜管铝箔换热器27和26蒸发变成了低温低压的气体制冷剂，再分别经过第三四通阀25和第二四通阀24的回气管侧回到第一转子压缩机21、第二转子压缩机22自身携带的气液分离器，最后到达第一转子压缩机21、第二转子压缩机22，这样就完成了制热循环。

三、夏季制冷的同时得到免费的生活热水的情况：低温低压的气体制冷剂经过第一转子压缩机21压缩后变成高压高温的气体制冷剂，通过第一四通阀23(通电状态)、第三热回收截止阀37到达生活热水箱，把热量传给生活水，从而产生生活热水，温度较低的高压气液混合体制冷剂经过第四热回收截止阀38、第一单向阀39、三通接头41(第二单向阀40起到单向的作用)，再经过第三四通阀25(断电状态)，高压低温的气液混合体制冷剂通过第二内螺纹铜管铝箔换热器27冷凝成为高压低温的液体，高压低温的液体制冷剂再经过第二过滤器29过滤，第二电子膨胀阀31节流降压，第四过滤器33变成了低温低压的气液混合体进入第二储液器35，再经过板式换热器36蒸发后变成了低压低温的气体制冷剂，再经过第三四通阀25的回气管侧回到第一转子压缩机21自身携带的气液分离器，最后到达第一转子压缩机21，这样就完成空调制冷又免费产生生活热水的系统循环。

四、春秋两季单独制热水的情况：低温低压的气体制冷剂经过第一转子压缩机21压缩后变成高压高温的气体，通过第一四通阀23(通电状态)，第三热回收截止阀37到达生活热水箱，把热量传给生活水，从而产生生活热水，温度较低的高压气液混合体制冷剂依次经过第四热回收截止阀38、第一单向阀39、三通接头41(第二单向阀40起到单向的作用)、第三四通阀25(通电状态)、板式换热器36(此时该换热器的水泵不启动)、第二储液器35，再经过第四过滤器33过滤，第二电子膨胀阀31节流降压，第二过滤器29过滤，第二内螺纹铜管铝箔换热器27蒸发变成低压低温的气体制冷剂，再经过第三四通阀25的回气管侧回到第一转子压缩机21自身携带的气液分离器，最后到达第一转子压缩机21这就完成了一个单独制热水的循环。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (1)

1.一种空气源模块式三合一空调热水系统，其特征在于，其包括主机、内置板式换热器、空调控制器、生活热水控制器、生活热水箱、第一热回收截止阀、第二热回收截止阀、空调水泵、第一室内机电动两通阀、第一室内机、第二室内机电动两通阀、第二室内机、地暖分集水器、第一地暖电磁阀、第一地暖、第二地暖电磁阀、第二地暖，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与主机连接，生活热水箱的制冷剂的进出口分别与第一热回收截止阀、第二热回收截止阀连接，内置板式换热器通过水管路与地暖分集水器连接，内置板式换热器通过第一室内机电动两通阀与第一室内机连接，内置板式换热器通过第二室内机电动两通阀与第二室内机连接，空调水泵连接在内置板式换热器和地暖分集水器之间，地暖分集水器通过第一地暖电磁阀与第一地暖连接，地暖分集水器通过第二地暖电磁阀与第二地暖连接，所述主机包括第一转子压缩机、第二转子压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第一内螺纹铜管铝箔换热器、第二内螺纹铜管铝箔换热器、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第一储液器、第二储液器、板式换热器、第三热回收截止阀、第四热回收截止阀、第一单向阀、第二单向阀、三通接头、第一高压开关、第二高压开关、第一低压开关、第二低压开关、第一针阀、第二针阀、第三针阀、第四针阀，第一转子压缩机、第二转子压缩机的排气端分别与第一四通阀、第二四通阀的高压进气端连接；第一转子压缩机、第二转子压缩机自身携带的气液分离器的进出端与第二四通阀、第三四通阀的低压出气端连接；第三热回收截止阀与第一四通阀连接；第四热回收截止阀、第一单向阀、第二单向阀和三通接头连接到第三四通阀的高压进气端；第二四通阀与第一内螺纹铜管铝箔换热器连接；第三四通阀与第二内螺纹铜管铝箔换热器连接；第一过滤器、第三过滤器、第一电子膨胀阀依次连接在第一内螺纹铜管铝箔换热器和第一储液器之间，第二过滤器、第二电子膨胀阀、第四过滤器依次连接在第二内螺纹铜管铝箔换热器和第二储液器之间，第一储液器、第二储液器和板式换热器连接；第二高压开关、第二针阀、第二低压开关、第四针阀连接在第二转子压缩机和第二四通阀之间，第一高压开关、第一针阀、第一低压开关、第三针阀连接在第一转子压缩机和第一四通阀之间。