CN104251570A - 一种空气源热泵三联供的空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气源热泵三联供的空调机组，包括压缩机、热水四通换向阀、空调四通换向阀、热源侧换热器、全热回收器和空调侧换热器，热水四通换向阀含有C1、D1、E1和S1四个端口，空调四通换向阀含有C2、D2、E2和S2四个端口。本发明空气源热泵三联供的空调机组具有以下优点：1）当空调机组进行制冷运行时可对系统的全部热量进行回收；2）在过渡季节时，系统通过控制器调至热水模式提供生活热水。

Description

一种空气源热泵三联供的空调机组
技术领域
本发明涉及一种用于空气源热泵三联供的空调机组，尤其是一种适合需要生活热水的空调机组。
背景技术
空气源热泵系统是一种利用大气中低品位热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调系统。空气源热泵系统向空调未端机组（风机盘管或变风量空调机组）提供其工作所需的冷热水，利用空调未端机组来调节室内空气的温度。
目前，传统的空气源热泵系统在夏季进行制冷运行时,所产生大量的热量排入大气不能被利用，造成浪费；在过渡季节里，系统也不能提供生活所需的热水。
发明内容
发明目的：为了克服现有的空气源热泵空调机组不能回收热量和过渡季节不能提供生活热水的不足,本发明提供一种空气源热泵三联供的空调机组，通过该空调机组不仅能进行热量回收，而且能在过渡季节提供生活热水。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
本发明公开了一种空气源热泵三联供的空调机组，包括压缩机、热水四通换向阀、空调四通换向阀、热源侧换热器、全热回收器和空调侧换热器，热水四通换向阀含有C1、D1、E1和S1四个端口，空调四通换向阀含有C2、D2、E2和S2四个端口；
压缩机的输出端连接D1端口，E1端口连接全热回收器工质侧的一端，全热回收器工质侧的另一端分别连接热水供液单向阀的输入端和融霜电磁阀的一端，热水供液单向阀的输出端分别连接制冷供液单向阀的输出端、空调侧出液单向阀的输出端和储液器的输入端，融霜电磁阀的另一端连接融霜单向阀的输出端，制冷供液单向阀的输入端分别连接制热供液单向阀的输出端和热源侧换热器工质侧的一端，空调侧出液单向阀的输入端分别连接空调侧换热器工质侧的一端和空调侧供液单向阀的输出端，储液器的输出端连接干燥过滤器的一端，融霜单向阀的输入端分别连接节流阀的一端、制热电磁阀的一端和制冷电磁阀的一端，制热供液单向阀的输入端连接制热电磁阀的另一端，热源侧换热器工质侧的另一端连接C2端口，空调侧换热器工质侧的另一端连接E2端口，空调侧供液单向阀的输入端连接制冷电磁阀的另一端，干燥过滤器的另一端和节流阀的另一端均连接喷液电磁阀的一端，喷液电磁阀的另一端连接喷液毛细管的一端，喷液毛细管的另一端、S1端口和S2端口均连接气液分离器的输入端，气液分离器的输出端连接压缩机的输入端；
热源侧换热器处设置热源侧风扇，全热回收器水侧的一端通过生活热水循环水泵连接生活热水箱的回水管，全热回收器水侧的另一端连接生活热水箱的进水管，空调侧换热器水侧的一端通过空调侧循环水泵连接空调末端机组的回水管，空调侧换热器水侧的另一端连接空调末端机组的进水管。
在本发明中，进一步的，所述热水四通换向阀、空调四通换向阀、制热电磁阀、制冷电磁阀、喷液电磁阀、融霜电磁阀和热源侧风扇分别连接控制器。
本发明空气源热泵三联供的空调机组具有以下优点：1）当空调机组进行制冷运行时可对系统的全部热量进行回收；2）在过渡季节时，系统通过控制器调至热水模式提供生活热水。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、压缩机，2、热水四通换向阀，3、空调四通换向阀，4、干燥过滤器，5、节流阀，6、制热电磁阀，7、制热供液单向阀，8、热源侧换热器，9、全热回收器，10、制冷供液单向阀，11、空调侧换热器，12、空调侧出液单向阀，13、空调侧供液单向阀，14、储液器，15、制冷电磁阀，16、融霜单向阀，17、喷液电磁阀，18、喷液毛细管，19、热水供液单向阀，20、融霜电磁阀，21、气液分离器，22、控制器，23、热源侧风扇，24、生活热水循环水泵，25、空调侧循环水泵。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，本发明的空气源热泵三联供的空调机组包括压缩机1、热水四通换向阀2、空调四通换向阀3、热源侧换热器8、全热回收器9和空调侧换热器11，以及控制器22。热水四通换向阀2含有C1、D1、E1和S1四个端口，空调四通换向阀3含有C2、D2、E2和S2四个端口。
压缩机1的输出端连接D1端口，E1端口连接全热回收器9工质侧的一端，全热回收器9工质侧的另一端分别连接热水供液单向阀19的输入端和融霜电磁阀20的一端，热水供液单向阀19的输出端分别连接制冷供液单向阀10的输出端、空调侧出液单向阀12的输出端和储液器14的输入端，融霜电磁阀20的另一端连接融霜单向阀16的输出端，制冷供液单向阀10的输入端分别连接制热供液单向阀7的输出端和热源侧换热器8工质侧的一端，空调侧出液单向阀12的输入端分别连接空调侧换热器11工质侧的一端和空调侧供液单向阀13的输出端，储液器14的输出端连接干燥过滤器4的一端，融霜单向阀16的输入端分别连接节流阀5的一端、制热电磁阀6的一端和制冷电磁阀15的一端，制热供液单向阀7的输入端连接制热电磁阀6的另一端，热源侧换热器8工质侧的另一端连接C2端口，空调侧换热器11工质侧的另一端连接E2端口，空调侧供液单向阀13的输入端连接制冷电磁阀15的另一端，干燥过滤器4的另一端和节流阀5的另一端均连接喷液电磁阀17的一端，喷液电磁阀17的另一端连接喷液毛细管18的一端，喷液毛细管18的另一端、S1端口和S2端口均连接气液分离器21的输入端，气液分离器21的输出端连接压缩机1的输入端。
热源侧换热器8处设置热源侧风扇23。当制冷剂在热源换热器8内被冷凝时，所释放出来的热量通过流经热源侧风扇23送到室外大气中；当制冷剂在热源换热器8内进行蒸发时，所吸收的热量通过流经热源侧风扇23的空气提供。
全热回收器9水侧的一端通过生活热水循环水泵24连接生活热水箱的回水管，全热回收器9水侧的另一端连接生活热水箱的进水管。系统全热回收器9、生活热水循环水泵24和生活热水箱组成热水循环系统。全热回收器9所产生的热量对被生活热水循环水泵24所送来的水进行升温，从而对生活热水进行循环加热。
空调侧换热器11水侧的一端通过空调侧循环水泵25连接空调末端机组的回水管，空调侧换热器11水侧的另一端连接空调末端机组的进水管。空调侧换热器11、空调侧循环水泵25与室内未端机组组成空调侧水循环系统。空调侧换热器11所产生的冷(或热)量给空调侧的循环冷媒水降（或升）温，再通过空调侧循环水泵25将已被降（或升）温的冷媒水送至未端机组，通过未端机组来使室内空气降（或升）温度即达到人们所需要的生活或工作环境温度。
热水四通换向阀2、空调四通换向阀3、制热电磁阀6、制冷电磁阀15、喷液电磁阀17、融霜电磁阀20和热源侧风扇23分别连接控制器22。热水四通换向阀2和空调四通换向阀3的端口之间的导通状态、制热电磁阀6、制冷电磁阀15、喷液电磁阀17和融霜电磁阀20的启闭状态和热源侧风扇23的运行状态均由控制器22控制。
本发明的空气源热泵三联供的空调机组具有五种运行模式即制冷模式、制热模式、制冷加热水模式、热水模式和制热加热水模式；同时还具被融霜功能和喷液功能。
1、制冷模式
在制冷模式下，通过控制器22使D1端口与C1端口相通，D2端口与C2端口相通，E1端口与S1端口相通，E2端口与S2端口相通。制冷剂循环如下：
制冷剂依次通过压缩机1的输出端、D1端口，C1端口、D2端口，C2端口、热源侧换热器8、制冷供液单向阀10、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、制冷电磁阀15、空调侧供液单向阀13、空调侧换热器11、E2端口、S2端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
在制冷模式下，高温高压的气态制冷剂通过热源侧换热器8进行冷却变成液体，再通过空调侧换热器11时将液态的制泠剂进行蒸发变成汽态制冷剂，即制冷剂在热源换热器8得到冷凝，在空调侧换热器11进行蒸发。制冷剂在热源换热器8内被冷凝，所释放出来的热量通过流经热源侧风扇23空气送到室外大气中。制冷剂在空调侧换热器11内进行蒸发，从而使经空调侧循环水泵25送至空调侧换热器11内的水得到冷却，冷却后的水进入安装在室内的空调未端机组，室内空气通过空调未端机组得到降温，达到调节室内空气的目的。
此时，生活热水循环水泵24没有运转，全热回收器9没有将生活热水加热，压缩机1的制冷剂不经过全热回收器9。
2、制热模式
在制热模式下，通过控制器22使D1端口与C1端口相通，D2端口与E2端口相通，E1端口与S1端口相通，C2端口与S2端口相通。制冷剂循环如下：
制冷剂依次通过压缩机1的输出端、D1端口，C1端口、D2端口、E2端口、空调侧换热器11、空调侧出液单向阀12、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、制热电磁阀6、制热供液单向阀7、热源侧换热器8、C2端口、S2端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
在制热模式下，高温高压的气态制冷剂通过空调侧换热器11时冷却变成液体，再通过热源侧换热器8时将液态的制泠剂进行蒸发变成汽态制冷剂，即制冷剂在空调侧换热器11进行冷凝放热，在热源换热器8进行蒸发吸热。制冷剂在空调侧换热器11内进行冷凝，所释放的热量通过空调侧循环水泵25流动的水送至安装于室内的空调未端机组，室内空气通过空调未端机组实施升温，达到调节室内空气的目的。制冷剂在热源换热器8内进行蒸发，所吸收的热量通过流经热源侧风扇23的空气提供。
此时，生活热水循环水泵24没有运转，全热回收器9没有将生活热水加热；制冷剂不经过全热回器9。
3、制冷加热水模式
在制冷加热水模式下，通过控制器22使D1端口与E1端口相通，C1端口与S1端口相通，D2端口与C2端口相通，E2端口与S2端口相通。制冷剂循环如下：
制冷剂依次通过压缩机1的输出端、D1端口、E1端口、全热回收器9、热水供液单向阀19、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、制冷电磁阀15、空调侧供液单向阀13、空调侧换热器11、E2端口、S2端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
在制冷加热水模式下，高温高压的气态制冷剂通过全热回收器9时冷却变成液体，再通过空调侧换热器11时将液态的制泠剂进行蒸发变成汽态制冷剂，即制冷剂在全热回收器9进行冷凝放热，在空调侧换热器11进行蒸发吸热。制冷剂在全热回收器9内进行冷凝，所释放出来的热量通过生活热水循环水泵24送至生活热水箱，从而实施对生活热水箱内的水进行循环加热。制冷剂在空调侧换热器11内进行蒸发，从而使经空调侧循环水泵25送至空调侧换热器11内的水得到冷却，冷却后的水进入安装在室内的空调未端机组，室内空气通过空调未端机组得到降温，达到调节室内空气的目的。
此时，生活热水循环水泵24运转，全热回收器9参与制作生活热水。
在生活热水箱内的水达到设定的温度时，通过控制器22使D1端口与C1端口相通，D2端口与C2端口相通，E1端口与S1端口相通，E2端口与S2端口相通，将空调机组切换至制冷模式运行。
4、热水模式
在热水模式下，通过控制器22使D1端口与E1端口相通，C1端口与S1端口相通，D2端口与E2端口相通，C2端口与S2端口相通。制冷剂循环如下：
制冷剂依次通过系统压缩机1的输出端、D1端口、E1端口、全热回收器9、热水供液单向阀19、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、制热电磁阀6、制热供液单向阀7、热源侧换热器8、C2端口、S2端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
在热水模式下，高温高压的气态制冷剂通过全热回收器9时冷却变成液体，再通过热源侧换热器8时将液态的制泠剂进行蒸发变成汽态制冷剂，即制冷剂在全热回收器9进行冷凝放热，在热源侧换热器8进行蒸发吸热。制冷剂在全热回收器9内进行冷凝，所释放的热量通过生活热水循环水泵24给生活热水进行加热，直到生活热水箱内的水达到设定的温度。制冷剂在热源换热器8内进行蒸发，所吸收的热量通过流经热源侧风扇23的空气提供。
此时，空调侧换热器11和空调侧循环水泵25不参与工作。
5、制热加热水模式
该模式下空调机组优先运行热水模式，在生活热水箱内的水达到设定的温度时，空调机组再切换至制热模式，通过空调未端机组实施升温，达到调节室内空气的目的。
6、融霜功能
空调机组在制热模式及热水模式下，热源侧换热器8均可能会出现结霜情况。当出现结霜情况时，通过控制器22使D1端口与C1端口相通，S1端口与E1端口相通，D2端口与C2端口相通，E2端口与S2端口相通。制冷剂循环如下：
1）热水模式下融霜时，制冷剂依次通过压缩机1的输出端、D1端口，C1端口、D2端口，C2端口、热源侧换热器8、制冷供液单向阀10、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、融霜单向阀16、融霜电磁阀20、全热回收器9、E1端口、S1端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
制冷剂在通过热源侧换热器8时，将高温高压的气态制冷剂进行冷却，冷却所释放的热量通过热源侧换热器8的换热管及翅片传导至表面霜层，从而实现融霜。
此时，生活热水循环水泵24运转，热源侧风扇23停止工作，空调侧换热器11及空调侧循环水泵25不参与工作。
2）制热模式下融霜时，制冷剂依次通过压缩机1的输出端、D1端口，C1端口、D2端口，C2端口、热源侧换热器8、制冷供液单向阀10、储液器14、干燥过滤器4、节流阀5、制冷电磁阀15、空调侧供液单向阀13、空调侧换热器11、E2端口、S2端口、气液分离器21、压缩机1输入端。
制冷剂在通过热源侧换热器8时，将高温高压的气态制冷剂进行冷却，冷却所释放的热量通过热源侧换热器8的换热管及翅片传导至表面霜层，从而实现融霜。
此时，空调侧循环水泵25运转，热源侧风扇23停止工作，全热回收器9及生活热水循环水泵24不参与工作。
7、喷液功能
空调机组在制热模式及热水模式下，当室外环境温度较低的时候，压缩机1输入端的压力偏低，导致压缩机1排气温度偏高，影响机组安全运行。
此时，控制器22控制喷液电磁阀17开启，从系统高压旁通一部分液态制冷剂，通过喷液毛细管18节流后，回到压缩机1的输入端，从而达到调节压缩机1的回气量，控制排气温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种空气源热泵三联供的空调机组，其特征在于：包括压缩机(1)、热水四通换向阀(2)、空调四通换向阀(3)、热源侧换热器(8)、全热回收器(9)和空调侧换热器(11)，热水四通换向阀(2)含有C1、D1、E1和S1四个端口，空调四通换向阀(3)含有C2、D2、E2和S2四个端口；
压缩机(1)的输出端连接D1端口，E1端口连接全热回收器(9)工质侧的一端，全热回收器(9)工质侧的另一端分别连接热水供液单向阀(19)的输入端和融霜电磁阀(20)的一端，热水供液单向阀(19)的输出端分别连接制冷供液单向阀(10)的输出端、空调侧出液单向阀(12)的输出端和储液器(14)的输入端，融霜电磁阀(20)的另一端连接融霜单向阀(16)的输出端，制冷供液单向阀(10)的输入端分别连接制热供液单向阀(7)的输出端和热源侧换热器(8)工质侧的一端，空调侧出液单向阀(12)的输入端分别连接空调侧换热器(11)工质侧的一端和空调侧供液单向阀(13)的输出端，储液器(14)的输出端连接干燥过滤器(4)的一端，融霜单向阀(16)的输入端分别连接节流阀(5)的一端、制热电磁阀(6)的一端和制冷电磁阀(15)的一端，制热供液单向阀(7)的输入端连接制热电磁阀(6)的另一端，热源侧换热器(8)工质侧的另一端连接C2端口，空调侧换热器(11)工质侧的另一端连接E2端口，空调侧供液单向阀(13)的输入端连接制冷电磁阀(15)的另一端，干燥过滤器(4)的另一端和节流阀(5)的另一端均连接喷液电磁阀(17)的一端，喷液电磁阀(17)的另一端连接喷液毛细管(18)的一端，喷液毛细管(18)的另一端、S1端口和S2端口均连接气液分离器(21)的输入端，气液分离器(21)的输出端连接压缩机(1)的输入端；
热源侧换热器(8)处设置热源侧风扇(23)，全热回收器(9)水侧的一端通过生活热水循环水泵(24)连接生活热水箱的回水管，全热回收器(9)水侧的另一端连接生活热水箱的进水管，空调侧换热器(11)水侧的一端通过空调侧循环水泵(25)连接空调末端机组的回水管，空调侧换热器(11)水侧的另一端连接空调末端机组的进水管。
2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵三联供的空调机组，其特征在于：所述热水四通换向阀（2）、空调四通换向阀（3）、制热电磁阀(6)、制冷电磁阀(15)、喷液电磁阀(17)、融霜电磁阀(20)和热源侧风扇(23)分别连接控制器（22）。
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