CN103486681A

CN103486681A - 利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统

Info

Publication number: CN103486681A
Application number: CN201310437775.0A
Authority: CN
Inventors: 陈万仁; 陈小爽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-01-01

Abstract

一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，包括压缩机、连接管及四通阀，压缩机通过四通阀分别于室外风机及盘管、埋藏于室内地板内的毛细盘管连接，主机电源及控制板安装于室外机内并通过电力及控制线与压缩机、电子膨胀阀、地板温度感应及控制装置、四通阀、室内感温装置及控制器连接。采用这种方式制冷时可节能55%左右，节能效果显著。更重要的是人的舒适度大大提高，使用效果较好。供热节能60%左右，具有较高的推广价值。

Description

利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统

技术领域

本发明涉及一种供冷供暖装置。

背景技术

目前，随着科技创新、制造技术的快速发展，在热泵压缩机领域，数码涡旋压缩机、双级压缩压缩机的问世，使得热泵系统能够在-30℃以下的室外温度下稳定运行，并且具有较高的运行能效比和运行稳定性，为风源热泵在供暖领域的使用开辟了新路。风源空调机供冷时由于风能随处存在，开启灵活，使用方便，为广大用户接受。我国已成为世界最大的小型风源热泵制造商和最大的使用国，风源热泵安全、可靠、稳定、节能的特点为大家所认识、接受。近年来人们采用大型水源热泵系统解决冷暖问题，但是我国的大部分地区由于地质条件的限制，地下水存量有限，而且抽取的地下水回灌困难，大型水源热泵的应用受到很大的限制，因此大型水源热泵系统不是解决问题的合理方案。而采用传统的风源热泵提供热量或冷量，应用风机盘管或风管系统供暖，在寒冷的季节如果不采用电辅加热必会吹出冷风，无法满足供暖需要，采用电辅加热电网负荷又无法全部满足。况且，传统的风源热泵运行费用太高，消费者根本无法接受；而当应用风机盘管或风管系统供冷时，又因系统蒸发温度低，运行能效比低供冷时并不十分节能。同时风源热泵可以独立安装，用户随时起停，完全解决了分户计量问题；风源热泵氟系统无水的输送要求，省去了庞大的水的输送管网和水的输送时的动力消耗，避免了水路冻裂及维护费用大的问题

为了解决上述问题， ZL 2008 2 0071027.X、ZL201010502398.0、ZL201220275353.9、ZL201220275358.1和ZL 2008 2 0071026.5等专利中，进行了深入的研究，取得了相应的系统成果，供冷供暖能够实现。但是在以往的专利中只是将热泵装置的室内机系统更改为：在室内风机盘管的两端设置三通，并设置电动三通阀或安装电磁阀，一个通路通往室内风机盘管、另一个通路通往埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管，供暖时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体；供冷时压缩介质进入风机盘管。通过压缩蒸汽在压缩机驱动下持续循环维持稳定的进行冷、暖能量供给，满足室内供冷供暖的需求。供暖时采用压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体传递热量，供暖时热泵系统的冷凝温度降低10℃以上，设备输入功率小、能效比高（制热运行的COP最高时可达到6.3以上，供暖季节综合能效比可达到2.8以上）、噪音低，地板辐射供热与人体的生理需求相适应。这是一种十分先进的方法，具有：节能、环保、可以实现分户计量等优点，该发明由于大大降低了冷凝温度因此供暖能效比很高，而其热泵系统利用的能量是从随处可见、十分易得的风中提取，具有广阔的实用推广价值。但其供冷没有特点，，供冷时采用风机盘管传递冷量，系统转换控制阀门容易泄漏，增加风盘的费用，造成不必要的浪费。

上述技术中虽然能够供冷、供暖，但是系统造价高，控制复杂，而且地板内埋管氟系统和风盘氟系统通过电子阀或电动三通阀转换，密封性较差，长时间运行后容易造成另外一个系统缺氟或缺油，降低了系统运行的可靠性。在供冷时，与传统风源空调器没有差别。

上述情况说明，上述的供热（暖）、供冷形式、供（热）暖、供冷设备仍存在进一步完善、提高的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足之处，提供一种能够稳定工作、输入功率小、能效比高、环保、噪音低、造价低、便于安装的利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统。

为了解决上述问题采用以下技术方案：一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，包括压缩机、连接管及四通阀，压缩机分别通过与其一端相连的连接管和与压缩机另一端相连的连接管与四通阀相连接，一端与四通阀相连接的一条连接管、另一端与室外风机及盘管连接，一端与四通阀相连接的另一条连接管另一端与埋藏于室内地板内的毛细盘管连接，还有一条连接管的一端与室外风机及盘管相连接，另一端与埋藏于室内地板内的毛细盘管连接，该连接管从一端到另一端依次连接有过滤器、电子膨胀阀，室内地板内置有地板温度感应及控制装置，主机电源及控制板安装于室外机内并通过电力及控制线与压缩机、电子膨胀阀、地板温度感应及控制装置、四通阀、室内感温装置及控制器连接。电源线与主机电源及控制板连接。

所述的室内地板为一组或两组。

所述的室内地板为至少三组。

将利用埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管直接供冷供暖，供暖、供冷时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体和辐射供冷的冷源体。通过压缩蒸汽在压缩机驱动下持续循环维持稳定的供冷、供暖能量供给，满足室内供冷、供暖的需求。为满足系统气相或液相流体流动顺畅，采用ZL201220275353.9的实用新型技术及产品可以完全满足冬夏转换后系统回油、回气、回液运行顺畅。管路系统的连接方式为：遇到分支必须采用裤型三通，不得采用丁字形连接方式。

根据设计需要，供冷时采用压缩机高压蒸汽冷凝后的液体的蒸发作用、供暖时采用压缩机压缩蒸汽的冷凝作用与埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管一起组成室内辐射传热（制冷）的热源体或冷源体传递热量或冷量。必要时在供冷的房间分别设置小型除湿机，自动控制室内湿度，人既生活舒服又节能。也可辅以小型风扇运行效果更佳。制冷时系统的运行控制可以控制地板温度不低于露点温度确保地板不结露，也可以将除湿机与主机联动，将室内的湿度、温度、辐射制冷地板的表面温度联系在一起，控制室内湿度、温度和辐射制冷地板的表面温度在适当范围，使得系统稳定运行，地板表面既不揭露、又不产生冷凝水。居住、办公环境的空气指标大大改善。室内除湿机、一年四季可以单独运行，又可和主机联动运行，运行可靠节能、居住舒适。

由于采用上述方案，供冷时系统蒸发温度提高10~12℃与传统方式相比能效比高出30%；室内温度比风机盘管形式高出3℃左右而人的感觉一样又可节能20%；同时湿度控制在50%左右，与氟风盘系统相比不会过度除湿，人的生存环境舒适，又可节能5%，因此采用这种方式制冷时可节能55%左右，节能效果显著。更重要的是人的舒适度大大提高，使用效果较好；供暖时热泵系统的冷凝温度降低15℃以上，设备输入功率小、制热量大、能效比高（制热运行的COP最高时可达到6.0以上，供暖季节综合能效比可达到3.2以上）、噪音低、便于安装、供热效果与人体的生理需求相适应。供热节能60%左右，具有较高的推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例3的结构示意图。

图4是本发明实施例4的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵，包括压缩机、连接管及四通阀，压缩机1分别通过与其一端相连的连接管17和与压缩机1另一端相连的连接管21与四通阀8相连接，一端与四通阀8相连接的一条连接管18、另一端与室外风机及盘管7连接，一端与四通阀8相连接的另一条连接管16另一端与埋藏于室内地板内的毛细盘管12连接，还有一条连接管2的一端与室外风机及盘管7相连接，另一端与埋藏于室内地板15内的毛细盘管12连接，该连接管2从一端到另一端依次连接有过滤器6、电子膨胀阀3，室内地板15内置有地板温度感应及控制装置4，主机电源及控制板10安装于室外机5内并通过电力及控制线11与压缩机1、电子膨胀阀3、地板温度感应及控制装置4、四通阀8、室内感温装置及控制器14连接。

电源线13与主机电源及控制板10连接。

实施例2：一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，本实施例是通过遥控器9控制、由地板直接进行冷暖供应的装置。其具体结构如图2所示。

在图2中，压缩机1通过连接管17、21与四通阀8连接，四通阀8通过连接管18与室外风机及盘管7连接、通过连接管16与埋藏于室内地板15内的毛细盘管12连接，室外风机及盘管7通过连接管2与埋藏于室内地板15内的毛细盘管12连接、在连接管2上从室外风机及盘管7开始依次连接有过滤器6、电子膨胀阀3，地板温度感应及控制装置4埋藏于室内地板15内，主机电源及控制板10安装于室外机5内并通过电力及控制线11与压缩机1、电子膨胀阀3、地板温度感应及控制装置4、四通阀8、室内感温装置及控制器14连接。电源线13与主机电源及控制板10连接。

实施例3：一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，将地板更换为吊挂板，其它与实施例2相同。

如图3所示，压缩机、吊挂板、四通阀、控制板、电源线、电子膨胀阀、室外风机及表冷器、电源及信号控制柜、电力及控制线、盘管管束、电源线、室内温感探头及控制盒、氟管道、感温探头及感温线束等均按照图2安装；不同的是毛细盘管12、地板温度感应及控制装置4安装于吊挂板19内并放置于室内。

实施例4：一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，如图4所示，在室内增加了一台除湿机20，除湿机单独运行。

本发明的使用方法如下：使用前，接通电源，设定运行模式、温度参数。此时整个系统就会根据设定自动工作，实现节能运行。

本发明中将电子膨胀阀更改为毛细管、增加地埋盘管的数量、增

加辅助控制部件如储罐、温感探头数量等均是本发明的技术覆盖范围围。压缩介质的流向根据用户供暖、供冷的需要可以选择，根据操作指令实现自动切换。

Claims

1.一种利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵，包括压缩机、连接管及四通阀，其特征是：压缩机（1）分别通过与其一端相连的连接管（17）和与压缩机（1）另一端相连的连接管（21）与四通阀（8）相连接，一端与四通阀（8）相连接的一条连接管（18）、另一端与室外风机及盘管（7）连接，一端与四通阀（8）相连接的另一条连接管（16）另一端与埋藏于室内地板内的毛细盘管连接，还有一条连接管（2）的一端与室外风机及盘管（7）相连接，另一端与埋藏于室内地板（15）内的毛细盘管（12）连接，该连接管（2）从一端到另一端依次连接有过滤器（6）、电子膨胀阀（3），室内地板（15）内置有地板温度感应及控制装置，主机电源及控制板（10）安装于室外机5内并通过电力及控制线（11）与压缩机（1）、电子膨胀阀（3）、地板温度感应及控制装置（4）、四通阀（8）、室内感温装置及控制器（14）连接。

2.电源线（13）与主机电源及控制板（10）连接。

3.根据权利要求1所述的利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，其特征是：所述的室内地板为一组或两组。

4.根据权利要求1所述的利用压缩蒸汽的相变能进行辐射供冷供暖的风源热泵系统，其特征是：所述的室内地板为至少三组。