CN104930623A - 一种多功能无室外机新风空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能无室外机新风空调系统，包括新风系统、空调系统、卫生热水系统和发电系统；所述新风系统包括新风箱；所述新风箱内设有高压静电发生器和空气过滤器；所述空调系统包括第一热交换器盘管、第二热交换器盘管、节流阀、四通气阀、低压传感器、高压传感器、气液分离器、压缩机、水罐和油罐；所述发电系统包括温差发电片、整流器和蓄电池；所述空调系统还包括辅助散热水箱、太阳能水箱和废水回收利用系统。本发明能够避免室外机噪音污染，并且能耗低，节约能源；该系统将新风制热制冷，提供生活热水、发电辅助照明、废气废水充分回收利用全部功能集中在一体，具有占地空间小、安装方便等优点。

Description

一种多功能无室外机新风空调系统

技术领域

本发明属于家电领域，具体涉及一种多功能无室外机新风空调系统。

背景技术

随着社会的进步，人们生活水平的提高，人们的环保意识越来越强。人们满足自己生活中的各种需求(如：做饭、洗浴、采暖、制冷等)，提高自己的生活品质，改善家庭的空气质量不再是一味的利用能源，而是采取各种措施保护地球环境，节能减排，造福子孙后代。

目前传统的空调通常采用热泵，制冷制热，有室内机必有室外机。夏季在室内制冷的同时向室外排放热气；冬季制冷时利用室外空气为蒸发器升温，在(冬季)低气温时还要消耗大量能量频繁除霜。而且对于传统空调有室内机必有室外机，每户居民需一至几套空调室外机悬挂楼外，不仅安装危险且影响建筑物美观，还向室外排放大量能源，产生噪音。

已有的新风热交换系统只是对室内排出的废气与室外进入的空气进行热能交换，对废弃的能源利用有了大幅度提高，虽然一定程度上解决了室内空气质量问题，但还不够充分，对室内废弃的热能没有充分利用(如：生活废弃热水、冷水等)。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种占地空间小，低能耗，能够充分利用废能的多功能无室外机新风空调系统。

本发明提供的一种多功能无室外机新风空调系统，包括新风系统、空调系统、卫生热水系统和发电系统；

所述新风系统包括新风箱；所述新风箱内设有高压静电发生器和空气过滤器，所述空气过滤器内设有复位开关；

所述空调系统包括第一热交换器盘管、第二热交换器盘管、节流阀、四通气阀、低压传感器、高压传感器、气液分离器、压缩机、水罐和油罐；所述水罐包括水罐外胆和水罐内胆，所述油罐位于所述水罐内胆内，所述水罐内胆与油罐之间的空隙处盛放循环水；所述水罐外胆和水罐内胆之间的两侧空隙处分别设有空气热交换器；

所述第一热交换器盘管、节流阀、第二热交换器盘管及四通气阀依次连接构成循环回路；所述四通气阀、低压传感器、气液分离器、压缩机及高压传感器依次连接构成循环回路；

所述卫生热水系统包括热水箱；所述热水箱内设有镁棒、电热棒和温度传感器，所述热水箱底部设有进水单向阀；

所述发电系统包括温差发电片、整流器和蓄电池；所述温差发电片通过所述整流器连接所述蓄电池；

所述第一热交换器盘管位于所述油罐内，所述第二热交换器盘管位于所述新风系统的新风箱内，所述水罐通过第一组循环水管连接所述热水箱，所述第一组循环水管的一路水管上设有第一水泵，所述第一水泵和热水箱之间设有第一电磁阀，所述第一组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管上设有第二电磁阀；

所述温差发电片位于所述油罐壁上。

进一步的，所述新风系统还包括通风管、三通阀、北通风电磁阀、南通风电磁阀、进风风机和新风管；

所述三通阀、北通风电磁阀和南通风电磁阀位于所述通风管上，所述进风风机和新风箱之间的通风管内设有温度传感器，所述新风箱连接所述新风管。

进一步的，所述空调系统包括辅助散热水箱；所述辅助散热水箱内设有水位传感器、温度传感器和喷淋头，所述辅助散热水箱上端设有通气阀；

所述水罐通过第二组循环水管和所述第一水泵连接所述辅助散热水箱，所述第一水泵和辅助散热水箱之间的一路水管上设有第三电磁阀，所述第二组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管通过第四电磁阀连接所述喷淋头。

进一步的，所述空调系统包括太阳能水箱，所述太阳能水箱内设有水位传感器、温度传感器、太阳能发热管，所述太阳能水箱的上端设有通气阀；

所述热水箱通过第三组循环水管和所述第一水泵连接所述太阳能水箱，所述第一水泵和太阳能水箱之间的一路水管上设有第五电磁阀，所述第三组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管上设有第六电磁阀。

进一步的，所述空调系统包括废水回收利用系统，所述废水回收利用系统包括沉淀池、废热水箱、辅助盘管水桶和辅助盘管；

所述沉淀池内设有过滤网，所述废热水箱内设有水位传感器和水温传感器、所述沉淀池和废热水箱之间连接的水管上设有第二水泵；

所述辅助盘管位于所述第一热交换器盘管和节流阀之间，并位于所述辅助盘管水桶内，所述废热水箱通过第四组循环水管连接所述辅助盘管水桶，所述废热水箱与辅助盘管水桶之间的所述第四组循环水管中的一路水管上设有第三水泵，另一路水管上设有第七电磁阀，所述废热水箱的排水管上设有第八电磁阀。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的空调系统无室外机，所以避免了室外机噪音污染的问题；

(2)本发明实现了室内热冷交换，夏季利用冷凝所产生的热量为生活用水加热，同时利用向室外排除的废气为冷凝器降温；冬季利用太阳能热水器向室内的热水箱提供热水，同时为蒸发器内的液体加温，还能够通过回收的生活废水和室内向室外排除的废气，为蒸发器中的液体加温，从而提高了空调的效率，大大降低了空调的能耗，达到了节约能源的目的；

(3)本发明将新风制热制冷，提供生活热水、发电辅助照明、废气废水充分回收利用全部功能集中在一体，具有节能环保、占地空间小、安装方便等优点。

附图说明

图1所示为本发明新风系统、空调系统和卫生热水系统电路图；

图2所示为本发明发电系统电路图；

图3所示为本发明太阳能水箱电路图；

图4所示为本发明废水回收利用系统电路图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例详细描述本发明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1所示，本发明提供的一种多功能无室外机新风空调系统，包括新风系统、空调系统、卫生热水系统和发电系统。

新风系统包括新风箱1、通风管2、三通阀3、北通风电磁阀4、南通风电磁阀5、进风风机6和新风管7：

三通阀3、北通风电磁阀4和南通风电磁阀5位于通风管2上，进风风机6和新风箱1之间的通风管2内设有温度传感器，新风箱1内设有高压静电发生器和空气过滤器，空气过滤器内设有复位开关，新风箱1连接新风管7。

空调系统包括第一热交换器盘管8、第二热交换器盘管9、节流阀10、四通阀11、低压传感器12、高压传感器13、气液分离器14、压缩机15、水罐和油罐16：

水罐包括水罐外胆17和水罐内胆18，油罐16位于水罐内胆18内，水罐内胆18与油罐16之间的空隙处盛放循环水；水罐外胆17和水罐内胆18之间的两侧空隙处分别设有空气热交换器19；

第一热交换器盘管8、节流阀10、第二热交换器盘管9及四通阀11依次连接构成循环回路；四通阀11、低压传感器12、气液分离器14、压缩机15及高压传感器13依次连接构成循环回路；

卫生热水系统包括热水箱20；热水箱20内设有镁棒21、电热棒22和温度传感器，热水箱20底部设有进水单向阀23。

如图2所示，发电系统包括温差发电片24、整流器25和蓄电池51。温差发电片24通过整流器25连接蓄电池51。该发电系统利用水罐内的循化水和油罐16内的导热油的温差进行发电，从而有效利用废能，节约能源。

第一热交换器盘管8位于油罐16内，第二热交换器盘管9位于新风系统的新风箱1内，水罐通过第一组循环水管连接热水箱20，第一组循环水管的一路水管上设有第一水泵26，第一水泵26和热水箱20之间设有第一电磁阀27，第一组循环水管中的未设有第一水泵26的另一路水管上设有第二电磁阀28。

温差发电片24位于油罐16壁上。

空调系统还包括辅助散热水箱29；辅助散热水箱29内设有水位传感器、温度传感器和喷淋头30，辅助散热水箱29上端设有通气阀31。

水罐通过第二组循环水管和第一水泵26连接辅助散热水箱29，第一水泵26和辅助散热水箱29之间设有第三电磁阀32，第二组循环水管中未设有第一水泵26的一路水管通过第四电磁阀33连接喷淋头30。

如图3所示，空调系统还包括太阳能水箱34，太阳能水箱34内设有水位传感器、温度传感器、太阳能发热管35，太阳能水箱34的上端设有通气阀31。太阳能水箱34内的水能够利用太阳能进行加热并参与热循环，从而节约能源。

水罐通过第三组循环水管和第一水泵26连接太阳能水箱34，第一水泵26和太阳能水箱34之间设有第五电磁阀36，第三组循环水管中未设有第一水泵26的一路水管上设有第六电磁阀37。

如图4所示，通风系统包括废水回收利用系统，废水回收利用系统包括沉淀池38、废热水箱39、辅助盘管水桶40和辅助盘管41。

沉淀池38内设有过滤网42，废热水箱39内设有水位传感器和水温传感器，沉淀池38和废热水箱39之间连接的水管上设有第二水泵49。

辅助盘管41位于第一热交换器盘管8和节流阀10之间，并位于辅助盘管水桶40内，废热水箱39通过第四组循环水管连接辅助盘管水桶40，废热水箱39与辅助盘管水桶40之间的第四组循环水管中的一路水管上设有第三水泵50，另一路水管上设有第七电磁阀43，废热水箱39的排水管47上设有第八电磁阀44。

热交换器8只对水罐进行热交换，不对新风进行热交换，从而保证空调盘管正常工作。

该系统包括CPU，CPU接收各个传感器发送的信号从而控制整个系统的正常运行。

实施例1

夏天时，CPU控制该通风系统处于制冷模式，CPU控制三通阀3向右打开，关闭南面进风口，同时关闭北通风电磁阀4，打开南通风电磁阀5，实现新风从北面进，南面出。因为建筑物北侧背阳，空气温度低，南侧朝阳，空气温度高，所以选择新风从北面进，南面出。

CPU控制四通阀11旋转90度使油罐16内的第一热交换器盘管8变成冷凝器(制热)，同时新风箱1内的第二热交换器盘管9变成蒸发管(制冷)。冷媒经压缩机15、高压传感器13、四通阀11、第一热交换器盘管8、节流阀10、第二热交换器盘管9、四通阀11、低压传感器12及气液分离器14，又回到压缩机15，完成制冷循环回路。

新风从北面进，经过三通阀3、进风风机6、高压静电除尘器、空气过滤器及第二热交换器盘管9，带着冷风向各房间送风。回风由卫生间进入回风风机45，通过水罐内的空气热交换器19把冷能带给水罐，再带给油罐16内的第一热交换器盘管8，顺便将废气经通风管2向南排出。

打开第一水泵26、第一电磁阀27、第三电磁阀32及第四电磁阀33由热水箱20向辅助散热水箱29内注水，当辅助散热水箱29注满水，CPU接收水位传感器的信号并发出指令，切断第一电磁阀27，为辅助散热水箱29进行热交换做准备。

第一热交换器盘管8经油罐16内的导热油、温差发电片24向水罐内的循环水传递热能，水罐内的循环水经第一水泵26、第三电磁阀32及第四电磁阀33，与辅助散热水箱29中的低温水进行循环热交换，降低水温，增加第一热交换器盘管8的热交换量。从而降低第二热交换器盘管9的温度，保证空调冷风量。

CPU通过分析对比热水箱20内温度传感器、大气温度传感器、油罐16内温度传感器和水罐内胆18内温度传感器传输的数据，控制打开第一水泵26、第一电磁阀27及第二电磁阀28，热水箱20内的冷水在第一水泵26的作用下和水罐内的热水进行交换，从而提高热水箱20温度。当热水箱20内的水温达到60℃时，CPU通过分析对比热水箱20内温传感器和水罐内胆18内温度传感器和辅助散热水箱29内温度传感器传输的数据，控制切断第一电磁阀27和第二电磁阀28。

卫生热水经流量计46流入沉淀池38的一侧，再经过滤网42流入沉淀池38的另一侧。CPU通过分析对比流量计46及废热水箱39内水位传感器传输的数据，从而控制开启第二水泵49，经过过滤的废水流向废热水箱39。当CPU检测到废热水箱39的温度低于预设温度(例如50℃)时，控制打开第三水泵50和第七电磁阀43，废热水箱39内的废水流向辅助盘管水桶40，通过废水循环与辅助盘管41进行热交换，增大空调系统热交换效率。通过CPU分析，当废热水箱39内的水温超过预设温度时，第三水泵50停止工作，CPU控制开启第八电磁阀44，把废热水箱39内的废水通过排水管47排到下水道48，低温水自动补入。

当废热水箱39内的水温高于预设温度时，而且没有冷水补入时，CPU控制打开第三电磁阀32和第四电磁阀33，水罐内的热水在第一水泵26的作用下和辅助散热水箱29内的冷水进行热交换，降低水罐温度，从而提高第一热交换器盘管8的热交换量，降低第二热交换器盘管9的温度，保证空调冷风量。

当CPU设定温度和房间温度一致时，CPU向压缩机15发出停止命令，空调制冷停止工作，进风风机6不停止工作，正常向室内送新风。当热水箱20内的水温和水罐内循环水的水温一致时，CPU控制第一水泵26关闭，停止循环工作。当热水箱20内的水温低于与水罐内循环水水温5℃时，CPU控制第一水泵26开始循环工作，直到热水箱20的水温达到60℃时，CPU停止第一水泵26工作。当房间温度高于CPU设定的温度2℃时重复以上工作。

实施例2

在冬天，CPU控制该空调通风系统处于制热状态，CPU控制三通阀3向左打开，关闭北面进风口，同时打开北通风电磁阀4，关闭南通风电磁阀5，新风从南面进，北面出。因为建筑物北侧背阳，空气温度低，南侧朝阳，空气温度高，所以选择新风从南面进，北面出。

CPU控制四通阀11旋转90度使油罐16内的第一热交换器盘管8变成蒸发器(制冷)，同时新风箱1内的第二热交换器盘管9变成冷凝管(制热)。冷媒经压缩机15、高压传感器13、四通阀11，第二热交换器盘管9、节流阀10、经油罐16内的第一热交换器盘管8、四通阀11、低压传感器12及气液分离器14，又回到压缩机15，完成制热循环回路。

新风从南面进，经三通阀3、进风风机6、高压静电除尘器及空气过滤器，送至第二热交换器盘管9，带着暖风向各房间送风。回风由卫生间进入回风风机45、水罐内的空气热交换器19，把热能带给水罐，再带给油罐16内的第一热交换器盘管8，顺便将废气经通风管2向北排出。

打开第一水泵26、第一电磁阀27、第五电磁阀36及第六电磁阀37，由热水箱20向太阳能水箱34注水，当太阳能水箱34注满水，CPU接收水位传感器的信号并发出指令，切断第一电磁阀27，为太阳能水箱34交换做准备。

第一热交换器盘管8变成冷凝器经油罐16内的导热油、温差发电片24向水罐内的循环水传递冷能。

卫生热水经流量计46流入沉淀池38的一侧，再经过滤网42流入沉淀池38的另一侧。CPU通过分析对比流量计46及废热水箱39内水位传感器传输的数据，从而控制开启第二水泵49，经过过滤的废水流向废热水箱39。当CPU检测到废热水箱39的温度高于预设温度(例如10℃)时，控制打开第三水泵50和第七电磁阀43，废热水箱39内的废水流向辅助盘管水桶40，通过废水循环与辅助盘管41进行热交换，增大空调系统热交换效率。通过CPU分析，当废热水箱39内的水温低于预设温度(如10℃)时，CPU控制第三水泵50停止工作，并开启第八电磁阀44，把废热水箱39内的废水通过排水管47排到下水道48，同时高温废水自动补入废热水箱39。

当废水满足不了水罐的工作温度时，水罐内的循环水经第一水泵26、第五电磁阀36及第六电磁阀37，与太阳能水箱34中的高温热水进行循环热交换，提高水温，增加第一热交换器盘管8的热交换量。从而提高第二热交换器盘管9的温度，保证空调热风量。

当热水箱20内的水温低于预设值时，CPU控制打开电热棒22对水箱加温，当热水箱20内的水温达到75℃时，CPU切断电热棒22，当水箱温度低于42℃时，由CPU控制，重新打开电热棒22，重复以上动作，使热水箱20内的水温保证在45-75℃之间。

到阴天和晚上，CPU分析对比由室内温度传感器、油罐16内温度传感器、水罐内胆18内温度传感器、太阳能水箱34内温度传感器及热水箱20内温度传感器传输的数据，由CPU切断第五电磁阀36及第六电磁阀37，水罐内的循环水停止与太阳能水箱34中热水进行热交换，同时接通第一电磁阀27及第二电磁阀28，水罐内的循环水经第一水泵26、第一电磁阀27、第二电磁阀28与热水箱20中的热水进行热交换，从而提高第一热交换器盘管8的热交换量。保证第二热交换器盘管9的制热量，保证室内空调暖风。

当CPU设定温度和房间温度一致时。CPU向压缩机15发出停止命令，空调停止制热工作，进风风机6不停止工作，正常向室内送新风。当热水箱20内的水温和水罐内的水温一致时，停止工作。当热水箱20内的水温高于与水罐内的水温5℃时，CPU向第一水泵26发出指令，第一水泵26开始循环工作，直到热水箱20内的水温经电热棒22加温到75℃时，CPU控制停止电热棒22工作，并停止第一水泵26工作。

在白天，当太阳能水箱34内的水温达到20℃，CPU切断第一电磁阀27及第二电磁阀28，同时打开第五电磁阀36及第六电磁阀37，水罐内的循环水经第一水泵26、第五电磁阀36及第六电磁阀37与太阳能水箱34内的热水进行热交换。当太阳能水箱34内的水温低于10℃时，CPU切断第五电磁阀36及第六电磁阀37，同时接通第一电磁阀27及第二电磁阀28，水罐内的循环水和热水箱20内的热水进行热交换。当太阳能水箱34内的水温到达20度时，CPU切断第一电磁阀27及第二电磁阀28，同时接通第五电磁阀36及第六电磁阀37，重复以上动作。

在新风箱1内设有高压静电除尘器、空气过滤器及空气过滤器的复位开关，CPU设有对高压静电除尘器和空气过滤器定期清洗和更换的装置。清洗和更换高压静电除尘器和空气过滤器后，手动开启复位开关，重复初始功能。CPU内部设有电池保护装置不受停电影响。

综上所述，本发明具有如下优点：

(1)本发明的空调系统无室外机，所以避免了室外机噪音污染的问题；

(2)本发明实现了室内热冷交换，夏季利用废热为生活用水加热，同时利用向室外排除的废气和生活废水为冷凝器降温；冬季利用太阳能热水器向室内的热水箱提供热水，同时为蒸发器内的液体加温，还能够通过回收的生活废水和室内向室外排除的废气，为蒸发器中的液体加温，从而提高了空调的效率，大大降低了空调的能耗，达到了节约能源的目的；

(3)本发明将新风制热制冷，提供生活热水、发电辅助照明、废气废水充分回收利用全部功能集中在一体，具有占地空间小、安装方便等优点。

本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (5)

1.一种多功能无室外机新风空调系统，其特征在于，包括新风系统、空调系统、卫生热水系统和发电系统；

所述新风系统包括新风箱；所述新风箱内设有高压静电发生器和空气过滤器，所述空气过滤器内设有复位开关；

所述空调系统包括第一热交换器盘管、第二热交换器盘管、节流阀、四通气阀、低压传感器、高压传感器、气液分离器、压缩机、水罐和油罐；所述水罐包括水罐外胆和水罐内胆，所述油罐位于所述水罐内胆内，所述水罐内胆与油罐之间的空隙处盛放循环水；所述水罐外胆和水罐内胆之间的两侧空隙处分别设有空气热交换器；

所述第一热交换器盘管、节流阀、第二热交换器盘管及四通气阀依次连接构成循环回路；所述四通气阀、低压传感器、气液分离器、压缩机及高压传感器依次连接构成循环回路；

所述卫生热水系统包括热水箱；所述热水箱内设有镁棒、电热棒和温度传感器，所述热水箱底部设有进水单向阀；

所述发电系统包括温差发电片、整流器和蓄电池；所述温差发电片通过所述整流器连接所述蓄电池；

所述第一热交换器盘管位于所述油罐内，所述第二热交换器盘管位于所述新风系统的新风箱内，所述水罐通过第一组循环水管连接所述热水箱，所述第一组循环水管的一路水管上设有第一水泵，所述第一水泵和热水箱之间设有第一电磁阀，所述第一组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管上设有第二电磁阀；

所述温差发电片位于所述油罐壁上。

2.如权利要求1所述的一种多功能无室外机新风空调系统，其特征在于，所述新风系统还包括通风管、三通阀、北通风电磁阀、南通风电磁阀、进风风机和新风管；

所述三通阀、北通风电磁阀和南通风电磁阀位于所述通风管上，所述进风风机和新风箱之间的通风管内设有温度传感器，所述新风箱连接所述新风管。

3.如权利要求1所述的一种多功能无室外机新风空调系统，其特征在于，所述空调系统包括辅助散热水箱；所述辅助散热水箱内设有水位传感器、温度传感器和喷淋头，所述辅助散热水箱上端设有通气阀；

所述水罐通过第二组循环水管和所述第一水泵连接所述辅助散热水箱，所述第一水泵和辅助散热水箱之间的一路水管上设有第三电磁阀，所述第二组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管通过第四电磁阀连接所述喷淋头。

4.如权利要求1所述的一种多功能无室外机新风空调系统，其特征在于，所述空调系统包括太阳能水箱，所述太阳能水箱内设有水位传感器、温度传感器、太阳能发热管，所述太阳能水箱的上端设有通气阀；

所述热水箱通过第三组循环水管和所述第一水泵连接所述太阳能水箱，所述第一水泵和太阳能水箱之间的一路水管上设有第五电磁阀，所述第三组循环水管中未设有所述第一水泵的另一路水管上设有第六电磁阀。

5.如权利要求1所述的一种多功能无室外机新风空调系统，其特征在于，所述空调系统包括废水回收利用系统，所述废水回收利用系统包括沉淀池、废热水箱、辅助盘管水桶和辅助盘管；

所述沉淀池内设有过滤网，所述废热水箱内设有水位传感器和水温传感器、所述沉淀池和废热水箱之间连接的水管上设有第二水泵；

所述辅助盘管位于所述第一热交换器盘管和节流阀之间，并位于所述辅助盘管水桶内，所述废热水箱通过第四组循环水管连接所述辅助盘管水桶，所述废热水箱与辅助盘管水桶之间的所述第四组循环水管中的一路水管上设有第三水泵，另一路水管上设有第七电磁阀，所述废热水箱的排水管上设有第八电磁阀。