CN102914083B - 一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于空调领域,提供了一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其包括用压缩机、热回收换热器、制冷水冷换热器、多个电磁四通阀、翅片换热器、多个单向阀、多个热力膨胀阀、多个电磁阀、多个干燥过滤器、空调侧换热器、汽液分离器用管道串联连接。本发明将水或空气作为冷媒的直接冷热源,在制冷季节使用利用循环水的制冷水冷换热器或翅片换热器作为冷凝器,直接冷凝冷媒放热;制取生活热水及采暖季节利用安置在空气中的翅片换热器作为蒸发器,直接蒸发冷媒吸热,换热效率大幅度提高,首创空调单压缩机系统风冷水冷模式随意切换,大大减少了水土资源占用面积体量及工程造价,提高机组的能效比,环保节能。

Description

一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组
技术领域
[0001] 本发明属于空调设备领域,尤其涉及一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空 调机组领域,更具体地说,是一种涉及将风冷翅片换热器与水冷换热器并联于同一个系统 中,根据实际情况灵活使用风冷换热器冷凝或水冷换热器冷凝的集冷暖生活热水于一体的 中央空调机组。
背景技术
[0002] 建筑能耗已经占到社会总能耗的40%以上,而建筑能耗中采暖、制冷和制生活热 水的能耗又占到建筑能耗的70%。因此,利用清洁再生能源降低采暖、制冷和制生活热水的 能耗和排放是全社会实现节能减排的关键。
[0003] 利用空气显热吸收冷媒的气化前热的风冷冷水机组具有安装方便、适应性广、模 块化设计,且可安装在屋顶、阳台等建筑场所,不占用有效建筑面积,节省了土建投资,目 前风冷冷水机组在全国各地都有广泛的应用。但由于风冷热泵自身的特点,其也受到了限 制多方面限制:1、风冷热泵的性能随室外气候变化明显。室外空气温度高于40-45°C或低 于-5〜-15°C时,热泵机组不能正常工作甚至无法开机;2、风冷热泵能效比约为2. 5-3. 2, 如使用电辅热时,能效比要低于1.0,换热效率低,耗能大;3、热泵机组的噪音较大,对环境 及相邻房间有一定影响。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,旨在 解决现有技术中运用风冷热泵中央空调带来的的换热效率低、能耗大、噪音大,占用空间过 多及工程造价高的问题。
[0005] 本发明是这样实现的。
[0006] 一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其压缩机1用管道依次与第 一电磁四通阀2、第二电磁四通阀3、第一电磁阀13、翅片换热器4、第一过滤器15、第一单向 阀17、第三单向阀21、第三过滤器22、第二储液器8、空调侧换热器9、第二电磁四通阀3连 接,第二电磁四通阀3、第二电磁阀14、制冷水冷换热器11、第七单向阀27、第一储液罐7、 第二单向阀19、第二过滤器18连接,第一电磁四通阀2、热回收换热器10、第六单向阀26、 第一储液罐7连接,所述第一单向阀17与串联的第一热力膨胀阀5、第三电磁阀16并联连 接,所述第三单向阀21与串联的第四电磁阀20、第二热力膨胀阀6并联连接,,所述第四单 向阀23于第二储液罐8、第三过滤器22之间串联连接,所述空调侧换热器9水侧进口与第 一循环水泵28串联连接,所述热回收换热器10水侧进口与第二循环水泵29串联连接,所 述制冷水冷换热器11水侧进口与第三循环水泵30串联连接。
[0007] 上述空调侧换热器9采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器。
[0008] 上述制冷水冷换热器11采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热 器。
[0009] 上述热回收换热器10采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热 器。
[0010] 上述热回收换热器10连接生活热水供水管、生活热水循环泵、生活热水回水管和 生活热水侧储用水设备。
[0011] 上述空调侧换热器9连接空调侧供水管、空调侧循环泵、空调侧回水干管和空调 侧未端风机盘管。
[0012] 上述制冷水冷换热器11连接水冷侧供水管、水冷侧循环泵、水冷侧回水干管。
[0013] 上述制冷水冷换热器11水冷侧使用的循环水源包含共用管路中的水、从水井、湖 泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动的水。
[0014] 采用上述技术方案,本发明将风冷翅片换热器与水冷换热器并联于同一个系统 中,用作冷凝器散热使用,在制冷季节用于缺水干燥地区时,开启风冷翅片换热器散热冷凝 制冷系统中的冷媒,冷媒放热,当用于水源充足地区时,开启水冷换热器,利用水冷换热器 中循环水与制冷剂进行热交换,制冷剂冷凝放热,能效比提高,同时,用户可根据自己需求 自由切换风冷或水冷模式,达到机组利用的最佳状态,最大程度的提高能效比,节约空间, 减小噪音,降低初期投资成本;采暖季节利用翅片换热器作为蒸发器,冷媒在翅片换热器中 蒸发吸热,空调侧换热器放热提高室温,满足使用者采暖需求,高效环保。
[0015] 本发明还同时设有了热回收换热器,所述热回收换热器与中央空调机组设有的压 缩机和换向四通阀连接,设有单独制取生活热水的模式,这样使用者可以在有需要的时候 开启制热水模式制取生活热水,极大的方便了日常生活中使用热水的需要。
附图说明
[0016] 图1是本发明实施例提供的系统原理图。
具体实施方式 [0017]
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。
[0019] 请参照图1,其压缩机1用管道依次与第一电磁四通阀2、第二电磁四通阀3、第一 电磁阀13、翅片换热器4、第一过滤器15、第一单向阀17、第三单向阀21、第三过滤器22、第 二储液器8、空调侧换热器9、第二电磁四通阀3连接,第二电磁四通阀3、第二电磁阀14、制 冷水冷换热器11、第七单向阀27、第一储液罐7、第二单向阀19、第二过滤器18连接,第一 电磁四通阀2、热回收换热器10、第六单向阀26、第一储液罐7连接,所述第一单向阀7与 串联的第一热力膨胀阀5、第三电磁阀16并联连接,所述第三单向阀21与串联的第四电磁 阀20、第二热力膨胀阀6并联连接,所述第四单向阀23于第二储液罐8、第三过滤器22之 间串联连接,所述空调侧换热器9水侧进口与第一循环水泵28串联连接,所述热回收换热 器10水侧进口与第二循环水泵29串联连接,所述制冷水冷换热器11水侧进口与第三循环 水泵30串联连接,形成一个可使冷媒可在其中循环运转的系统,完成风冷水冷复合冷暖生 活热水一体中央空调机组的供暖、制冷及制取生活热水的功能。
[0020] 请参阅图1,所述空调侧换热器9为板式换热器,其也可以为壳管式换热器、套管 式换热器等。所述空调侧换热器9,其通过第一循环水泵28、空调进水管和空调出水管连接 到空调使用侧组成的水路系统进行热量交换。
[0021] 请参阅图1,所述热回收换热器10为板式换热器,其也可以为壳管式换热器、套管 式换热器等。所述热回收换热器10,其通过第二循环水泵29、生活热水进水管和生活热水 出水管连接到生活热水使用侧组成的水路系统进行热量交换。
[0022] 请参阅图1,所述制冷水冷侧换热器11为板式换热器,其也可以为壳管式换热器、 套管式换热器等。所述制冷水冷侧换热器11,其通过第三循环水泵30、冷却水进水管和冷 却水出水管连接到冷却水塔组成的水路系统进行热量交换。
[0023] 本实施例具有以下五种工况,在这五种工作状态中,所述空调侧换热器9为板式 换热器,所述热回收换热器10为板式换热器,所述制冷水冷换热器11为板式换热器。
[0024] 一、空调制冷运行工况1
[0025] 请参阅图1,风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组接通电源后,压缩机1 通过压缩机1、第一电磁四通阀2、第二电磁四通阀3之间管路连接,第一电磁阀13打开,第 二电磁阀14关闭,制冷剂进入翅片换热器4,在翅片换热器4中,制冷剂通过翅片及风机放 热冷凝,完成冷凝后制冷剂通过第一过滤器15,第一热力膨胀阀5及第三电磁阀16闭合,制 冷剂通过第一单向阀17后,第四电磁阀20开启,制冷剂通过第四电磁阀20后进入第二热 力膨胀阀6进行节流,节流后制冷剂通过第三过滤器22及第五单向阀24后进入空调侧换 热器9中,同时第一循环水泵28开启,制冷剂与水侧中水介质进行热交换,制冷剂在空调侧 换热器9中吸热蒸发,循环水出水温度降低。制冷剂蒸发完成后通过空调侧换热器9、第二 电磁四通阀3后进入气液分离器12中,通过气液分离器12、压缩机1直接管路,制冷剂回到 压缩机1中,进入到下一个循环。
[0026] 所述循环中,第一电磁阀13、第四电磁阀20打开,第二电磁阀14、第三电磁阀16、 第五电磁阀25关闭。
[0027] 空调水系统在第一循环水泵28的带动下由空调回水管流入空调侧换热器9进行 热交换,温度变低后经空调供水管流向用户风机盘管,为用户提供冷量。
[0028] 二、空调制冷运行工况2
[0029] 请参阅图1,风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组接通电源后,压缩机1 通过第一电磁四通阀2、第二电磁四通阀3之间管路连接,第二电磁阀14打开,第一电磁阀 13关闭制冷剂进入制冷水冷换热器11中,同时第三循环水泵30开启,循环水进入制冷水冷 换热器11中,制冷剂与循环水进行热交换,制冷剂放热冷凝,循环水出水水温上升,完成冷 凝后制冷剂通过第七单向阀27进入第一储液罐7中,通过第一储液罐7后,制冷剂通过第 二单向阀19及第二过滤器18后,第四电磁阀20开启,制冷剂通过第四电磁阀20后进入第 二热力膨胀阀6进行节流,节流后制冷剂通过第三过滤器22及第五单向阀24后进入空调 侧换热器9中,同时第一循环水泵28开启,制冷剂与水侧中水介质进行热交换,制冷剂在空 调侧换热器9中吸热蒸发,循环水出水温度降低。制冷剂蒸发完成后通过空调侧换热器9、 第二电磁四通阀3后进入气液分离器12中,通过气液分离器12、压缩机1直接管路,制冷剂 回到压缩机1中,进入到下一个循环。
[0030] 所述循环中,第二电磁阀14、第四电磁阀20打开,第一电磁阀13、第三电磁阀16、 第五电磁阀25关闭。
[0031] 空调水系统在第一循环水泵28的带动下由空调回水管流入空调侧换热器9进行 热交换,温度变低后经空调供水管流向用户风机盘管,为用户提供冷量。
[0032] 三、空调制热运行
[0033] 请参阅图1,风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组接通电源后,压缩机1 通过第一电磁四通阀2、第二电磁四通阀3之间管路连接,通过第二电磁四通阀3与空调侧 换热器9直接连接管路,制冷剂进入到空调侧换热器9,同时第一循环水泵28开启,制冷剂 与循环水进行热交换放热冷凝,冷凝完成后,通过空调侧换热器9与第二储液罐8间连接 管,制冷剂进入到第二储液罐8中储液,制冷剂从第二储液罐8中储液后依次通过第四单向 阀23、第三过滤器22及第三单向阀21,第三电磁阀16打开,制冷剂进入到第一热力膨胀阀 5中节流了,节流后制冷剂通过第一过滤器15进入到翅片换热器4中蒸发吸热,蒸发完成 后,第一电磁阀13开启,制冷剂通过第一电磁阀13后进入第二电磁四通阀3,通过第二电 磁四通阀3、气液分离器12、压缩机1间连接管,制冷剂通过气液分离器12后回到压缩机1 中,进入到下一个循环。
[0034] 所述循环中,第四电磁阀20、第二电磁阀14、第五电磁阀25关闭,第一电磁阀13、 第三电磁阀16打开。
[0035] 空调水系统在第一循环水泵28的带动下由空调回水管流入空调侧换热器9进行 热交换,温度升高后经空调供水管流向用户风机盘管,为用户提供热量。
[0036] 四、生活热水运行工况1
[0037] 请参阅图1,风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组接通电源后,压缩机1 通过压缩机1、第一电磁四通阀2之间管路连接,通过第一电磁四通阀2后,制冷剂进入到热 回收器10中,同时第二循环水泵29开启,制冷剂与循环水进行热交换放热冷凝,冷凝完成 后,制冷剂通过第六单向阀26后进入到第一储液罐7中储液,通过第一储液罐7后,制冷剂 通过第二单向阀19、第二过滤器18后,第三电磁阀16开启,制冷剂通过第一热力膨胀阀5 节流,节流后制冷剂通过第一过滤器15后进入翅片换热器4中,制冷剂在翅片换热器中吸 热蒸发,蒸发完成后,第一电磁阀13开启,制冷剂通过第二电磁四通阀3、气液分离器12、压 缩机1间连接管,制冷剂通过气液分离器12后回到压缩机1中,进入到下一个循环。
[0038] 所述循环中,第一电磁阀13、第三电磁阀16打开,第二电磁阀14、第四电磁阀20、 第五电磁阀25关闭。
[0039] 生活热水系统在第二循环水泵29的带动下由生活热水回水管流入热回收换热器 10进行热交换,温度升高后经生活热水出水管流向用户终端或储水箱,为用户提供生活热 水所需热量。
[0040] 五、生活热水运行工况2
[0041] 请参阅图1,风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组接通电源后,压缩机1 通过压缩机1、第一电磁四通阀2之间管路连接,通过第二电磁四通阀2后,制冷剂进入到 热回收器10中,同时第二循环水泵29开启,制冷剂与循环水进行热交换放热冷凝,冷凝完 成后,制冷剂通过第六单向阀26后进入到第一储液罐7中储液,通过第一储液罐7后,制冷 剂通过第二单向阀19-第二过滤器18后,第四电磁阀20开启,制冷剂通过第二热力膨胀阀 6节流,节流后制冷剂通过第三过滤器22-第五单向阀24后进入空调侧换热器9中,同时 第一循环水泵28开启,制冷剂与循环水热交换吸热蒸发,蒸发完成后,制冷剂通过第二电 磁四通阀3、气液分离器12、压缩机1间连接管,制冷剂通过气液分离器12后回到压缩机1 中,进入到下一个循环。
[0042] 所述循环中,第四电磁阀20打开,第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀16、 第五电磁阀25关闭。
[0043] 生活热水系统在第二循环水泵29的带动下由生活热水回水管流入热回收换热器 10进行热交换,温度升高后经生活热水出水管流向用户终端或储水箱,为用户提供生活热 水所需热量。
[0044] 上述循环中,第五电磁阀25打开的条件是,生活热水运行或空调制热运行完成 后,系统进入空调制冷运行前,第五电磁阀25打开,将第一储液罐7中冷媒抽至制冷系统 中,以满足空调制冷运行时冷媒需求量,冷媒抽出完成后,第五电磁阀25关闭。
[0045] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在于:压缩机(1)用管 道依次与第一电磁四通阀(2)、第二电磁四通阀(3)、第一电磁阀(13)、翅片换热器(4)、第 一过滤器(15)、第一单向阀(17)、第三单向阀(21)、第三过滤器(22)、第二储液器(8)、空调 侧换热器(9)、第二电磁四通阀(3)连接,第二电磁四通阀(3)、第二电磁阀(14)、制冷水冷 换热器(11)、第七单向阀(27)、第一储液罐(7)、第二单向阀(19)、第二过滤器(18)连接,第 一电磁四通阀(2)、热回收换热器(10)、第六单向阀(26)、第一储液罐(7)连接,所述第一单 向阀(17)与串联的第一热力膨胀阀(5)、第三电磁阀(16)并联连接,所述第三单向阀(21) 与串联的第四电磁阀(20)、第二热力膨胀阀(6)并联连接,所述第四单向阀(23)于第二储 液罐(8)、第三过滤器(22)之间串联连接,所述空调侧换热器(9)水侧进口与第一循环水泵 (28 )串联连接,所述热回收换热器(10 )水侧进口与第二循环水泵(29 )串联连接,所述制冷 水冷换热器(11)水侧进口与第三循环水泵(30 )串联连接。
2.如权利要求1所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述空调侧换热器采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器。
3.如权利要求1所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述制冷水冷换热器采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器。
4.如权利要求1所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述热回收换热器采用冷水换热的板式换热器、套管式换热器、壳管式换热器。
5.如权利要求2所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述空调侧换热器连接空调侧供水管、空调侧循环泵、空调侧回水干管和空调侧未端风 机盘管。
6.如权利要求3所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述制冷水冷换热器连接水冷侧供水管、水冷侧循环泵、水冷侧回水干管。
7.如权利要求4所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述热回收换热器连接生活热水供水管、生活热水循环泵、生活热水回水管和生活热水 侧储用水设备。
8.如权利要求6所述的一种风冷水冷复合冷暖生活热水一体中央空调机组,其特征在 于:所述制冷水冷换热器水冷侧使用的循环水源包含共用管路中的水、从水井、湖泊或河流 中抽取的水或地下盘管中循环流动的水。
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Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20130206

Assignee: SHENZHEN DASHENG HI-TECH ENGINEERING CO., LTD.

Assignor: Chao Minqiang

Contract record no.: 2013440020113

Denomination of invention: Air-cooling water-cooling compound domestic hot/cold water integral central air-conditioning unit

License type: Exclusive License

Record date: 20130417

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140924

Termination date: 20181120

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