CN104061716B - 一种带有辅助热源的多功能空调热水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调及生活热水领域。一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，包括从外界吸收热量的室外机，用于热交换的室内机组，以及多功能应用系统，所述室外机与室内机组之间通过制冷剂通道循环相通，室内机组与多功能应用系统之间通过载冷剂通道循环相通；其特征在于：室内机组与多功能应用系统之间设有辅热系统，所述辅热系统的进液口与室内机组的出液口相通，辅热系统的出液口与多功能应用系统的进液口相通。当室外机所能提供的热量不足时，辅热系统补充热量。当室外机组所能提供的热量不足时，辅热系统启动，电动三通阀流向调整使辅热系统所产生的热量流入相应的管道中，避免了由于室外温度过低导致供热不足的情况产生，提高使用舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及空调及生活热水领域，尤其涉及一种带有辅助热源的多功能空调热水系统。
背景技术
随着节能减排的环保意识加强，以及热泵热水技术的逐渐成熟，集空调、热水、采暖于一身的空调热水系统被开发出来，而空调地暖及空气源热泵作为一项空调热泵技术，受到政府和企业的支持和提倡。但是，这些产品在市场上并没有得到太多的认可度，究其原因在于:现有的空调热水系统不成熟，能效不高，产品所能提供的热水无法满足用户生活中的需求。特别是在冬天，空调系统随环境温度的降低，从外界吸收热量的能力下降，导致制热能力下降，热水或暖气供应不足。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的发明目的在于提供一种能耗更低，效率更高、安全可靠的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，包括从外界吸收热量的室外机，用于热交换的室内机组，以及多功能应用系统，所述室外机与室内机组之间通过制冷剂通道循环相通，室内机组与多功能应用系统之间通过水体通道循环相通；室内机组与多功能应用系统之间设有辅热系统；所述室内机组包括空调冷热水内机和生活热水内机，多功能应用系统包括风机盘管、地暖系统、暖气片和热水箱；空调冷热水内机通过第一进水管道和第一出水管道与地暖系统、风机盘管相通，辅热系统上的进水口通过第二出水管道与第一出水管道相通，暖气片上的出水口通过第二进水管道与第二出水管道下游的第一出水管道相通；所述辅热系统、暖气片和空调冷热水内机之间设有第一电动三通阀，第一电动三通阀的a端连接辅热系统的出水口，b端连接暖气片的进水口，c端与第二进水管道相通；所述生活热水内机通过第三进水管道和第三出水管道与辅热系统、热水箱相通，第三出水管道上设有第二电动三通阀，第二电动三通阀的A端连接生活热水内机的出水口，B端连接辅热系统的进水口，C端连接热水箱的进水口，辅热系统的出水口与热水箱的进水口相通，第三进水管道分别连接热水箱的出水口和生活热水内机的进水口。
作为优选，所述辅热系统为燃气锅炉或燃气热水器，燃气锅炉或燃气热水器上设置有生活用水进口、生活用水出口、采暖用水进口和采暖用水出口；采暖用水进口通过第二出水管道与第一出水管道相通，采暖用水出口与第一电动三通阀的a端相通；生活用水进口与第二电动三通阀的B端相通，生活用水出口与热水箱的进水口相通。
作为优选，空调冷热水内机内的第一进水管道上设有水泵、膨胀罐、安全阀以及用于连通自来水管道的补水阀；空调冷热水内机内的第一出水管道上设有流量开关；生活热水内机内的第三进水管道上设有水泵、膨胀罐、安全阀、单向阀以及用于连通自来水管道的补水阀；生活热水内机外的第三进水管道上设有用于供用户生活用水的出水阀。
作为优选，空调冷热水内机内设有第一换热器，第一换热器通过第一制冷剂管道与室外机循环相通。
作为优选，生活热水内机内设有第二换热器，第二换热器通过第二制冷剂管道与室外机循环相通。
作为优选，所述室外机、空调冷热水内机、生活热水内机、辅热系统、风机盘管、地暖系统、暖气片，其内含各自的控制单元，即室外机控制单元、空调冷热水内机控制单元、生活热水内机控制单元、辅热控制单元、风机盘管控制单元、地暖系统控制单元、暖气片控制单元；并且室外机控制单元、空调冷热水内机控制单元、生活热水内机控制单元之间相互通讯，空调冷热水内机控制单元、辅热控制单元、风机盘管控制单元、地暖系统控制单元、暖气片控制单元之间相互通讯。
本多功能空调热水系统区别于现有空调热泵热水系统的以下运行模式：室内空调系统与地暖快速制热模式、辅热单元辅助地暖系统制热模式、高效空调制热水模式、辅热单元辅助制热水模式、暖气片制热模式。其特殊之处在于：空调冷热水内机及生活热水内机发送开机请求、将室内温度信号以及生活热水温度信号发送到室外机控制单元，室外机控制单元根据这些参数智能选择机组运行模式。当室外机组所能提供的热量足够时，辅热系统不启动；当室外机组所能提供的热量不足时，辅热系统启动，电动三通阀流向调整使辅热系统所产生的热量流入相应的管道中。避免了由于室外温度过低导致供热不足的情况产生，加强制热功率，提高使用舒适性。
附图说明
图1结构示意图。
图2控制原理图
室外机1、空调冷热水内机21、生活热水内机22、燃气锅炉或燃气热水器4、风机盘管31、地暖系统32、暖气片33、热水箱34，第一制冷剂管道51、第二制冷剂管道52、第一换热器211、第二换热器221、第一进水管道61、第一出水管道62、第二进水管道64、第二出水管道63、第三进水管道65、第三出水管道66、第一电动三通阀71、第二电动三通阀72、水泵75、膨胀罐76、安全阀77、补水阀78、出水阀79、生活用水进口41、生活用水出口42、采暖用水进口43、采暖用水出口44。
室外机控制单元011、空调冷热水内机控制单元021、生活热水内机控制单元031、辅热控制单元041、风机盘管控制单元051、地暖系统控制单元061、暖气片控制单元071。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施方案作进一步详细的说明。
如图1~2所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，包括室外机1、室内机组、多功能应用系统和辅热系统4，所述室内机组包括空调冷热水内机21和生活热水内机22；多功能应用系统包括风机盘管31、地暖系统32、暖气片33和热水箱34；所述辅热系统4优选为燃气锅炉或燃气热水器，该燃气锅炉或燃气热水器上设置有生活用水进口41、生活用水出口42、采暖用水进口43和采暖用水出口44。其中，室外机1、空调冷热水内机21和生活热水内机22由一个控制电路联动；空调冷热水内机21、风机盘管31、地暖系统32、暖气片33和辅热系统4由一个控制电路联动。具体是室外机1、空调冷热水内机21、生活热水内机22、辅热系统4、风机盘管31、地暖系统32、暖气片33，其内含各自的控制单元，即室外机控制单元011、空调冷热水内机控制单元021、生活热水内机控制单元031、辅热控制单元041、风机盘管控制单元051、地暖系统控制单元061、暖气片控制单元071。并且室外机控制单元011、空调冷热水内机控制单元021、生活热水内机控制单元031之间相互通讯，空调冷热水内机控制单元021、辅热控制单元041、风机盘管控制单元051、地暖系统控制单元061、暖气片控制单元071之间相互通讯。
空调冷热水内机21内设有第一换热器211，第一换热器211通过第一制冷剂管道51与室外机1循环相通，空调冷热水内机21的第一换热器211通过第一进水管道61和第一出水管道62与地暖系统32、风机盘管31相通，空调冷热水内机21内的第一进水管道61上设有水泵75、膨胀罐76、安全阀77以及用于连通自来水管道的补水阀78；空调冷热水内机内的第一出水管道62上设有流量开关。燃气锅炉或燃气热水器上的采暖用水进口43通过第二出水管道63与第一出水管道62相通，暖气片33上的出水口通过第二进水管道64与第二出水管道63下游的第一出水管道62相通；所述辅热系统4、暖气片33和第一换热器211之间设有第一电动三通阀71，第一电动三通阀71的a端连接燃气锅炉或燃气热水器的采暖用水出口44，b端连接暖气片33的进水口，c端与第二进水管道64相通。
所述生活热水内机22内设有第二换热器221，第二换热器221通过第二制冷剂管道52与室外机1相通，生活热水内机22内的第二换热器221通过第三进水管道65和第三出水管道66与辅热系统4、热水箱34相通，第三出水管道66上设有第二电动三通阀72，第二电动三通阀72的A端连接第二换热器221的出水口，B端连接在燃气锅炉或燃气热水器的生活用水进口41，C端连接热水箱34的进水口，燃气锅炉或燃气热水器的生活用水出口42与热水箱34的进水口相通，第三进水管道65分别连接热水箱34的出水口和第二换热器221的进水口，生活热水内机22内的第三进水管道65上设有水泵75、膨胀罐76、安全阀77、单向阀以及用于连通自来水管道的补水阀78；生活热水内机22外的第三进水管道65上设有用于供用户生活用水的出水阀79。
以下结合附图对于该多功能空调热水系统的各个模式进行说明：
室内空调系统与地暖快速制热模式：
空调冷热水内机发出快速制热信号，室外机1从外界大气吸取热量，提供高温制冷剂蒸汽给空调冷热水内机21，空调冷热水内机21制造空调热水（35~45℃），通过第一出水管道62流向风机盘管31以及地暖系统32，冷水（27~37℃）从第一进水管道61流回。
辅热单元辅助地暖系统制热模式：
当室外机1不能提供足够热量给地暖系统时，辅热系统4接到指令，进行辅助补热。热水（50~80℃）从采暖用水出口44流出，通过第一电动三通阀71，从c端流入空调冷热水内机21，冷水（30~60℃）从第二出水管道63流回辅热系统4。
高效空调制热水模式：
用户使用热水，冷水（10~25℃）从自来水补水口流入生活热水内机22，热水（45~55℃）从第三出水管道66流出，经过第二电动三通阀72，从热水箱进水口流入热水箱34，最终输送给用户使用。在生活热水内机22内的换热为强制流动换热，并且只经过一次换热就得到热水，比现有系统的二次换热以及自然对流换热效率更高。
辅热系统辅助制热水模式：
用户使用热水，冷水（10~25℃）从自来水补水口流入生活热水内机22。当室外机1不能提供足够热量给生活热水内机22时，从第三出水管道66流出的低温热水（25~35℃），流经第二电动三通阀72，从生活用水进口41流入辅热系统4，用户设定水温的热水（通常为45℃）从生活用水出口42流出到热水箱34，最终输送给用户使用。
暖气片制热模式：
暖气片33发出制热信号，冷水（40~50℃）从暖气片33出水口流出，通过第二进水管道64流入空调冷热水内机21，从第二出水管道63流出，从采暖用水进口43流入辅热系统4，从采暖用水出口44流出到第一电动三通阀71，从b端流入暖气片33。
本发明采用上述技术方案，一种带有辅助热源的多功能空调热水系统通过辅热系统4对传统空调热水系统的优化、改进，当室外机所能提供的热量足够时，辅热系统4不启动；当冬天室外机提供的热量不能完全满足地暖系统和生活热水系统时，辅热系统4启动。避免了由于室外温度过低导致供热不足。保证全天候提供热源，并且暖气片和子系统联动，可以实现局部空间采暖。节约能耗，避免浪费，提高使用的舒适性和方便性。
Claims (6)
1.一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，包括从外界吸收热量的室外机，用于热交换的室内机组，以及多功能应用系统，所述室外机与室内机组之间通过制冷剂通道循环相通，室内机组与多功能应用系统之间通过水体通道循环相通；其特征在于：室内机组与多功能应用系统之间设有辅热系统；所述室内机组包括空调冷热水内机和生活热水内机，多功能应用系统包括风机盘管、地暖系统、暖气片和热水箱；空调冷热水内机通过第一进水管道和第一出水管道与地暖系统、风机盘管相通，辅热系统上的进水口通过第二出水管道与第一出水管道相通，暖气片上的出水口通过第二进水管道与第二出水管道下游的第一出水管道相通；所述辅热系统、暖气片和空调冷热水内机之间设有第一电动三通阀，第一电动三通阀的a端连接辅热系统的出水口，b端连接暖气片的进水口，c端与第二进水管道相通；所述生活热水内机通过第三进水管道和第三出水管道与辅热系统、热水箱相通，第三出水管道上设有第二电动三通阀，第二电动三通阀的A端连接生活热水内机的出水口，B端连接辅热系统的进水口，C端连接热水箱的进水口，辅热系统的出水口与热水箱的进水口相通，第三进水管道分别连接热水箱的出水口和生活热水内机的进水口。
2.根据权利要求1所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，其特征在于：所述辅热系统为燃气锅炉或燃气热水器，燃气锅炉或燃气热水器上设置有生活用水进口、生活用水出口、采暖用水进口和采暖用水出口；采暖用水进口通过第二出水管道与第一出水管道相通，采暖用水出口与第一电动三通阀的a端相通；生活用水进口与第二电动三通阀的B端相通，生活用水出口与热水箱的进水口相通。
3.根据权利要求1所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，其特征在于：空调冷热水内机内的第一进水管道上设有水泵、膨胀罐、安全阀以及用于连通自来水管道的补水阀；空调冷热水内机内的第一出水管道上设有流量开关；生活热水内机内的第三进水管道上设有水泵、膨胀罐、安全阀、单向阀以及用于连通自来水管道的补水阀；生活热水内机外的第三进水管道上设有用于供用户生活用水的出水阀。
4.根据权利要求1所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，其特征在于：空调冷热水内机内设有第一换热器，第一换热器通过第一制冷剂管道与室外机循环相通。
5.根据权利要求1所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，其特征在于：生活热水内机内设有第二换热器，第二换热器通过第二制冷剂管道与室外机循环相通。
6.根据权利要求1所述的一种带有辅助热源的多功能空调热水系统，其特征在于：所述室外机、空调冷热水内机、生活热水内机、辅热系统、风机盘管、地暖系统、暖气片，其内含各自的控制单元，即室外机控制单元、空调冷热水内机控制单元、生活热水内机控制单元、辅热控制单元、风机盘管控制单元、地暖系统控制单元、暖气片控制单元；并且室外机控制单元、空调冷热水内机控制单元、生活热水内机控制单元之间相互通讯，空调冷热水内机控制单元、辅热控制单元、风机盘管控制单元、地暖系统控制单元、暖气片控制单元之间相互通讯。
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