CN104406328A - 一种空气源同制冷热水节能回收机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气源同制冷热水节能回收机组，包括制热回路、同制回路和制冷回路，所述制热回路包括压缩机、热水交换器、风冷交换器、A过滤器、B过滤器、C电动阀和A膨胀阀，所述热水交换器与风冷交换器通过管道连接，管道上依次设有A过滤器、A膨胀阀和B过滤器，所述风冷交换器通过C电动阀与压缩机的出水口连接；所述同制回路包括压缩机、热水交换器和冷水交换器，所述热水交换器与冷水交换器连接，冷水交换器与压缩机连接；所述制冷回路包括压缩机、风冷交换器和冷水交换器，所述压缩机通过电动阀与风冷交换器连接，风冷交换器与冷水交换器连接；本发明将原空气源热泵与中央空调系统在室外浪费的能源回收再利用，节约了能源。

Description

一种空气源同制冷热水节能回收机组
技术领域
本发明涉及用于可再生新能源领域，具体是一种空气源同制冷热水节能回收机组。
背景技术
空气源热泵机组利用压缩机将制冷剂压缩成高温气体，通到热水板换氟侧与流过热水板换水侧经行互换，所产生的热水提供给有需求热水的地方使用，在通过节流阀所形成的低温液体流向蒸发器，蒸发器在利用风机将冷源排到室外空气中，再利用高于低温液体冷媒空气进行交换；整个过程中蒸发器的冷量直接排出室外空气中，没有进行回收再利用。中央空调仅能够独立制冷或单独制热，在其独立工作时室外的换热器所产生的冷量或热量直接排出室外空气中，造成能源浪费。现代社会人们对于中央空调和空气源热泵机组的使用越来越多，因此而造成的能源急剧增加，为了减少空气源热泵与中央空调系统的能源浪费，急需一种节能回收装置来回收能源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气源同制冷热水节能回收机组，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种空气源同制冷热水节能回收机组，包括制热回路、同制回路和制冷回路，所述制热回路包括压缩机、热水交换器、风冷交换器、A过滤器、B过滤器、B电动阀、D电动阀和A膨胀阀，所述热水交换器与风冷交换器通过管道连接，管道上依次设有A过滤器、B电动阀、A膨胀阀和B过滤器，所述风冷交换器与B过滤器连接，风冷交换器通过D电动阀与压缩机的进水口连接；所述同制回路包括压缩机、热水交换器、冷水交换器、A过滤器、A电动阀、B电动阀、E电动阀、A膨胀阀、B膨胀阀和单向阀，所述压缩机与热水交换器连接，热水交换器与A过滤器连接，A过滤器和B膨胀阀之间通过管道连接，管道上设有A电动阀、B电动阀、A膨胀阀和单向阀；所述B膨胀阀与冷水交换器连接，冷水交换器通过E电动阀与压缩机连接；所述制冷回路包括压缩机、风冷交换器、冷水交换器、B过滤器、C电动阀、E电动阀、膨胀阀和单向阀，所述压缩机通过C电动阀与风冷交换器连接，风冷交换器与冷水交换器通过管道连接，管道上依次设有B过滤器、单向阀和膨胀阀，冷水交换器通过E电动阀与压缩机连接；
本发明空气源同制冷热水节能回收机组的具体工作方法：
(1)系统空气源制热，冷水能量过剩，此时水通过压缩机输送到热水交换器，再流经A过滤器，打开B电动阀，制冷剂通过A膨胀阀到达B过滤器，然后输送到风冷交换器，打开D电动阀，将制冷剂送回压缩机；
(2)系统空气源同时进行制冷制热，进行能量回收，此时制冷剂通过压缩机输送到热水交换器，再流经A过滤器，打开A电动阀，制冷剂通过B膨胀阀到达冷水交换器，打开E电动阀，将制冷剂送回压缩机；
(3)系统空气源制冷，热水能量过剩，此时打开电动阀，制冷剂通过压缩机输送到风冷交换器，然后到达过滤器，经过膨胀阀输送到冷水交换器，打开E电动阀，将制冷剂送回压缩机。
作为本发明进一步的方案：方法(1)中A电动阀、C电动阀、单向阀和E电动阀均为关闭状态。
作为本发明再进一步的方案：方法(2)中B电动阀、C电动阀、D电动阀和单向阀均为关闭状态。
作为本发明再进一步的方案：方法(3)中A电动阀、B电动阀、D电动阀均为关闭状态。
作为本发明再进一步的方案：所述B过滤器与压缩机通过电磁阀连接。
作为本发明再进一步的方案：所述B电动阀、A膨胀阀、单向阀串联后再与A电动阀并联。
作为本发明再进一步的方案：所述热水交换器的出水口与热源需求区域的进水口连接，进水口与热源需求区域的出水口连接。
作为本发明再进一步的方案：所述冷水交换器的出水口与冷源需求区域的进水口连接，进水口与冷源需求区域的出水口连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制热回路、同制回路和制冷回路相互连接，制热回路用于实现系统空气源制热，同制回路用于实现系统空气源同时进行制冷制热，制冷回路用于实现系统空气源制冷；通过A电动阀、B电动阀、C电动阀、D电动阀、E电动阀的开关来实现三个回路的切换，从而实现不同的功能；A膨胀阀和B膨胀阀能够控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂。
本发明中的两个膨胀阀，一个用于优先制冷或制热系统，另一个用于常规制冷或制热系统；能够控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，保证热交换效果。
本发明在同步进行制冷和制热时能效比最高，相当于两台常规空调系统在同时运行的制冷与制热功能；将原空气源热泵与中央空调系统在室外浪费的能源回收再利用，节约了大量能源，值得大力推广。
附图说明
图1为本发明一种空气源同制冷热水节能回收机组的连接示意图；
图2为本发明一种空气源同制冷热水节能回收机组空气源制热时的制冷剂回路示意图(制冷剂流向如图中箭头所示)；
图3为本发明一种空气源同制冷热水节能回收机组空气源同时进行制冷和制热时的制冷剂回路示意图(制冷剂流向如图中箭头所示)；
图4为本发明一种空气源同制冷热水节能回收机组空气源制冷时的制冷剂回路示意图(制冷剂流向如图中箭头所示)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种空气源同制冷热水节能回收机组，包括制热回路、同制回路和制冷回路，所述制热回路包括压缩机1、热水交换器2、风冷交换器3、A过滤器5、B过滤器6、B电动阀8、D电动阀10、电磁阀12和A膨胀阀13，所述热水交换器2与风冷交换器3通过管道连接，管道上依次设有A过滤器5、B电动阀8、A膨胀阀13和B过滤器6，所述B过滤器6与压缩机1通过电磁阀12连接，电磁阀12用于冬天风冷交换器3除霜使用；所述风冷交换器3与B过滤器6连接，所述风冷交换器3通过D电动阀10与压缩机1的进水口连接。
所述同制回路包括压缩机1、热水交换器2、冷水交换器4、A过滤器5、A电动阀7、B电动阀8、E电动阀11、A膨胀阀13、B膨胀阀14和单向阀15，所述压缩机1与热水交换器2连接，热水交换器2与A过滤器5连接，A过滤器5和B膨胀阀14之间通过管道连接，管道上设有A电动阀7、B电动阀8、A膨胀阀13和单向阀15，其中B电动阀8、A膨胀阀13、单向阀15串联后再与A电动阀7并联；所述B膨胀阀14与冷水交换器4连接，冷水交换器4通过E电动阀11与压缩机1连接。
所述制冷回路包括压缩机1、风冷交换器3、冷水交换器4、B过滤器6、C电动阀9、E电动阀11、膨胀阀14和单向阀15，所述压缩机1通过C电动阀9与风冷交换器3连接，风冷交换器3与冷水交换器4通过管道连接，管道上依次设有B过滤器6、单向阀15和膨胀阀14，冷水交换器4通过E电动阀11与压缩机1连接。
上述制热回路、同制回路和制冷回路相互连接，制热回路用于实现系统空气源制热，同制回路用于实现系统空气源同时进行制冷制热，制冷回路用于实现系统空气源制冷；通过A电动阀7、B电动阀8、C电动阀9、D电动阀10、E电动阀11的开关来实现三个回路的切换，从而实现不同的功能；A膨胀阀13和B膨胀阀14能够控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足。
所述热水交换器的出水口与热源需求区域的进水口连接，进水口与热源需求区域的出水口连接，热水交换器和热源需求区域之间进行热交换；所述冷水交换器的出水口与冷源需求区域的进水口连接，进水口与冷源需求区域的出水口连接冷水交换器与冷源需求区域之间进行热交换。
本发明空气源同制冷热水节能回收机组的具体工作方法：
(1)系统空气源制热，冷水能量过剩，此时制冷剂通过压缩机1输送到热水交换器2，再流经A过滤器5，打开B电动阀8，制冷剂通过A膨胀阀13到达B过滤器6，然后输送到风冷交换器3，打开D电动阀10，将制冷剂送回压缩机1。
(2)系统空气源同时进行制冷制热，进行能量回收，此时制冷剂通过压缩机1输送到热水交换器2，再流经A过滤器5，打开A电动阀7，制冷剂通过B膨胀阀14到达冷水交换器4，打开E电动阀11，将制冷剂送回压缩机1。
(3)系统空气源制冷，热水能量过剩，此时打开电动阀3，制冷剂通过压缩机1输送到风冷交换器3，然后到达过滤器2，经过膨胀阀2输送到冷水交换器4，打开E电动阀11，将制冷剂送回压缩机1。
举例说明：假如有1个大型计算机房(每小时需要制冷量300KW)与1个游泳馆(每小时需要制热量330KW)建设在一起(可在建设前规化好)，同时都需要冷量与热量；
1、如果使用本发明设备，仅需1台每小时输出300KW制冷量的设备就可满足；此设备所得到换热量为每小时制冷量(300KW)+每小时制热量(330KW)，本设备共输出换热量为每小时630KW。按常规压缩机能效比3.2计算本设备每小时输出的最功率是93.75KW。
2、如果用常规设备，就需要1台每小时300KW制冷的中央空调来为大型机房降温是冷，按常规压缩机能效比3.2计算本设备每小时输出的最功率是93.75KW。
还需要1台每小时330KW的空气源热泵机组来为每小时330KW的游泳馆加温，按常规压缩机能效比3.2计算本设备每小时输出的最功率是103.125KW。
3、根据以上对比如果使用常规设备，那么每小时就需要多付出103.125KW的电量。
4、本发明系统在常规系统上增加了部分配件，在整台设备总价上，相当于常规设备的1.5陪。从前期投资来说也节省了30％。从输出功率使用中可以节省110％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种空气源同制冷热水节能回收机组，包括制热回路、同制回路和制冷回路，其特征在于，所述制热回路包括压缩机(1)、热水交换器(2)、风冷交换器(3)、A过滤器(5)、B过滤器(6)、B电动阀(8)、D电动阀(10)和A膨胀阀(13)，所述热水交换器(2)与风冷交换器(3)通过管道连接，管道上依次设有A过滤器(5)、B电动阀(8)、A膨胀阀(13)和B过滤器(6)，所述风冷交换器(3)与B过滤器(6)连接，风冷交换器(3)通过D电动阀(10)与压缩机(1)的进水口连接；所述同制回路包括压缩机(1)、热水交换器(2)、冷水交换器(4)、A过滤器(5)、A电动阀(7)、B电动阀(8)、E电动阀(11)、A膨胀阀(13)、B膨胀阀(14)和单向阀(15)，所述压缩机(1)与热水交换器(2)连接，热水交换器(2)与A过滤器(5)连接，A过滤器(5)和B膨胀阀(14)之间通过管道连接，管道上设有A电动阀(7)、B电动阀(8)、A膨胀阀(13)和单向阀(15)；所述B膨胀阀(14)与冷水交换器(4)连接，冷水交换器(4)通过E电动阀(11)与压缩机(1)连接；所述制冷回路包括压缩机(1)、风冷交换器(3)、冷水交换器(4)、B过滤器(6)、C电动阀(9)、E电动阀(11)、膨胀阀(14)和单向阀(15)，所述压缩机(1)通过C电动阀(9)与风冷交换器(3)连接，风冷交换器(3)与冷水交换器(4)通过管道连接，管道上依次设有B过滤器(6)、单向阀(15)和膨胀阀(14)，冷水交换器(4)通过E电动阀(11)与压缩机(1)连接；
本发明空气源同制冷热水节能回收机组的具体工作方法：
(1)系统空气源制热，冷水能量过剩，此时制冷剂通过压缩机(1)输送到热水交换器(2)，再流经A过滤器(5)，打开B电动阀(8)，制冷剂通过A膨胀阀(13)到达B过滤器(6)，然后输送到风冷交换器(3)，打开D电动阀(10)，将制冷剂送回压缩机(1)；
(2)系统空气源同时进行制冷制热，进行能量回收，此时制冷剂通过压缩机1输送到热水交换器(2)，再流经A过滤器(5)，打开A电动阀(7)，制冷剂通过B膨胀阀(14)到达冷水交换器(4)，打开E电动阀(11)，将制冷剂送回压缩机(1)；
(3)系统空气源制冷，热水能量过剩，此时打开电动阀(3)，制冷剂通过压缩机(1)输关到风冷交换器(3)，然后到达过滤器(2)，经过膨胀阀(2)输送到冷水交换器(4)，打开E电动阀(11)，将制冷剂送回压缩机(1)。
2.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，方法(1)中A电动阀(7)、C电动阀(9)、单向阀(15)和E电动阀(11)均为关闭状态。
3.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，方法(2)中B电动阀(8)、C电动阀(9)、D电动阀(10)和单向阀(15)均为关闭状态。
4.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，方法(3)中A电动阀(7)、B电动阀(8)、D电动阀(10)均为关闭状态。
5.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，所述B过滤器(6)与压缩机(1)通过电磁阀(12)连接。
6.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，所述B电动阀(8)、A膨胀阀(13)、单向阀(15)串联后再与A电动阀(7)并联。
7.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，所述热水交换器(2)的出水口与热源需求区域的进水口连接，进水口与热源需求区域的出水口连接。
8.根据权利要求1所述的一种空气源同制冷热水节能回收机组，其特征在于，所述冷水交换器(4)的出水口与冷源需求区域的进水口连接，进水口与冷源需求区域的出水口连接。
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