CN108444125A - 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机 - Google Patents

第一种重叠循环式供暖热水空调三用机 Download PDF

Info

Publication number
CN108444125A
CN108444125A CN201710084229.1A CN201710084229A CN108444125A CN 108444125 A CN108444125 A CN 108444125A CN 201710084229 A CN201710084229 A CN 201710084229A CN 108444125 A CN108444125 A CN 108444125A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
circuit
heat exchanger
hot
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710084229.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈则韶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710084229.1A priority Critical patent/CN108444125A/zh
Publication of CN108444125A publication Critical patent/CN108444125A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/04Other domestic- or space-heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/26Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves of fluid flow reversing valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/02Increasing the heating capacity of a reversible cycle during cold outdoor conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/12Sound
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12Hot water central heating systems using heat pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本发明公开第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征是:包括:一级和二级两种制冷剂循环回路构成的重叠循环式系统,具有热水供暖、空调水和生活热水三个水循环附属系统;有四种功能:由一级和二级重叠热泵循环以及热水供暖循环,给暖气片提供高温供暖热水,或再附加热风‑热水循环,由水‑风换热器送热风供暖;由一级制冷剂循环和空调水循环,水‑风换热器送空调冷风;由一级热泵循环和生活热水循环,加热储热水箱热水;一级循环回路,包括Ⅰ回路的压缩机、四通阀、水换热器、中间换热器、风换热器、双向节流器、气液分离器、双向电磁阀、单向阀组成;二级循环回路,由Ⅱ回路的压缩机、水换热器、节流器、中间换热器、气液分离器组成。

Description

第一种重叠循环式供暖热水空调三用机
技术领域
本发明涉及空调/热泵热水系统技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高,长江以北地区需要供暖、空调、热水。供暖方式通常由市政热水管网或由燃气热水锅炉提供65-75℃热水给用户,用户室内安装暖气片散热器。但是,许多小区由于种种原因,不能使用集中供暖。为了减少雾霾,京津地区用要取消燃煤供暖。热泵供暖是一种节能的独立供暖方式,备受关注。目前常用的空气源热泵提供只能提供55℃以下的热水,所以热泵供暖方式又多采用供暖水温在30-40℃的地板供暖方式。地板供暖铺设适合新装修房子时安装,不适合已经装修过的房子;开发适合与暖气片配合的热泵,即能够产生较高水温的热泵是有广阔市场的。目前,高温热泵的工质和设备都要改变,例如采用二氧化碳为制冷剂的热泵热水器虽然能够生产70-80℃的热水,但是设备昂贵,短时间内难以进入普通家庭。另外,二氧化碳热泵热水器也不能在夏天提供冷气。
另外,热泵供暖的设计,一般是由热泵能够承担70-80%的冬季供暖,20-30%由电加热器补充。天气越冷供暖需求量越大,而热泵效率越低,不能与供热需求匹配,目前行业的解决方法是采用电辅助加热;电辅助加热有两种方式,一种是把电加热器接在热泵热水出口管路上,这种辅助电加热方式是通过提高热水出水温度增加供热量,但是,由于依靠自然对流换热的散热器的传热系数提高不多,散热器的进出热水温差加大不多,散热器的回水温度也提高了,例如,设计热泵供暖的暖气片散热器供热水温为55℃,散热器的进出水温差为10℃,回水温度45℃,室内气温20℃,散热器平均传热温差为(55+45)/2 -20 = 30℃,而提高供热量50%,在换热器面积不变前提下传热平均温差要提高15℃,即供热水温为70℃,回水温度60℃,在这种情况下,热泵已经失去了供暖能力,实际上只要供暖量增加30%,供热水温为65℃,回水温度55℃,热泵也失去作用;因此,现有的采暖方式,采用热泵+辅助电加热方式是不可取的;因为现有热泵在环境气温低于零下20℃时,几乎没有能力供暖能力,所以京津地区改改煤供暖为电供暖方案中,出台了在气温低于零下20℃才允许采用全电加热供暖方案。实际,在气温低于零下10℃,热泵供暖能力低而供暖需要热量大,此矛盾在现有的热泵技术方案中没有解决;
再者,热泵设备只执行单一供暖任务对设备利用率是浪费,应当改造为能够全年提供生活热水和夏季提供制冷的多功能设备,才能充分发挥热泵节能作用。
发明内容
为了克服现有热泵在寒冷地区供暖的上述不足,发挥热泵的节能作用,本发明提出一种重叠循环式供暖热水空调机,可在寒冷地区提供高温热水供暖,夏天提供冷气,以及一年四季提供生活热水。
本发明的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机的技术方案
第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,包括:制冷剂循环系统、三个水循环系统,由主机和附属设备构成;制冷剂循环系统安装在主机内;附属设备包括暖气片、水-风换热器和储热水箱以及循环水泵,分属于三个水循环系统,配置于用户,用管路与主机连接;
其特征在于:其主机是由一级和二级两种制冷剂循环回路构成的重叠循环式系统,一级和二级制冷剂循环回路分别称为Ⅰ回路和Ⅱ回路;
所述的Ⅰ回路,由Ⅰ回路压缩机、四通阀、Ⅰ回路水换热器、中间换热器、Ⅰ回路风换热器、Ⅰ回路节流器、Ⅰ回路气液分离器、双向电磁阀、单向阀组成;所述的四通阀有四个接口,分别称作四通阀的进气口,左、中、右接口;Ⅰ回路的连接方式是:Ⅰ回路压缩机排气口连接四通阀的进气口,四通阀的左接口连接Ⅰ回路水换热器的右端进口,其左端出口分两支管路:第一支管路连接中间换热器的Ⅰ回路通路右端进口,其左端出口连接单向阀进口,单向阀出口与双向电磁阀的左接口和Ⅰ回路节流器的上端接口并连接;第二支管路连接双向电磁阀的右接口;Ⅰ回路节流器的下端接口连接Ⅰ回路风换热器的左端接口,Ⅰ回路风换热器的右端接口连接四通阀的右接口,四通阀的中接口连接Ⅰ回路气液分离器进口,Ⅰ回路气液分离器出口连接Ⅰ回路压缩机进气口;所述的Ⅰ回路节流器是双向节流器;Ⅰ回路内充注标准沸点较低的制冷工质Ⅰ,例如R502;
所述的Ⅱ回路,由Ⅱ回路压缩机、Ⅱ回路水换热器、Ⅱ回路节流器、中间换热器、Ⅱ回路气液分离器组成;其连接方式是:Ⅱ回路压缩机排气口连接Ⅱ回路水换热器右端进口,Ⅱ回路水换热器左端出口连接Ⅱ回路节流器进口,Ⅱ回路节流器出口连接中间换热器的Ⅱ回路制冷剂通路的左端接口,Ⅱ回路制冷剂通路的右端接口连接Ⅱ回路气液分离器进口,Ⅱ回路气液分离器出口连接Ⅱ回路压缩机进气口;Ⅱ回路内充注标准沸点较高的制冷工质Ⅱ,例如R34;
所述的三个水循环系统分别是供暖水循环系统,空调水循环系统和生活热水循环系统;
所述的供暖水循环系统,是由暖气片、供暖热水循环泵和Ⅱ回路水换热器的水通路用管路连接构成的供暖水循环回路;供暖水循环方向与Ⅱ回路水换热器的制冷剂流向相反;所述的暖气片允许多组并联;
所述的空调水循环系统和生活热水循环系统,共用Ⅰ回路水换热器的水通路、循环水泵和辅助电加热器;
所述的空调水循环回路,是由水-风换热器、Ⅰ回路水换热器的水通路、循环水泵、辅助电加热器和配置在水-风换热器进、出水总管上的两个电磁水阀F2、F4,以及连接管路构成的空调水循环回路;水-风换热器允许多个并联;
所述的生活热水循环系统,是由储热水箱、循环水泵、Ⅰ回路水换热器的水通路、辅助电加热器和配置在储热水箱进、出水总管上的两个电磁水阀F1、F3,以及连接管路构成的生活热水回路;
所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:具有热水供暖,热水+热风供暖,空调和供生活热水的多种功能;能够在冬季气温零下15℃提供60-65℃的供暖热水,夏季提供5-7℃的空调冷水,四季提供55℃的生活热水;在极冷天气,可以采用辅助电热补充暖风;各功能的实现循环模式如下:
热水供暖模式:Ⅰ回路制冷剂执行一级低温热泵循环,四通阀处在热泵循环状态,即四通阀的进气接口与其左接口内部连通,中接口与右接口内部连通;Ⅱ回路制冷剂执行二级高温热泵循环,供暖水循环回路运行;Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路水换热器→中间换热器→单向阀→Ⅰ回路节流器→Ⅰ回路风换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;Ⅱ回路的制冷剂流程是,Ⅱ回路压缩机→Ⅱ回路水换热器→Ⅱ回路节流器→中间换热器→Ⅱ回路气液分离器→Ⅱ回路压缩机;供暖水循环的方向是,暖气片→供暖热水循环泵→Ⅱ回路水换热器的水通路→暖气片;四通阀线圈断电;双向电磁阀关闭,其线圈断电;辅助电加热器关闭,水-风换热器风扇关闭,电磁水阀F1、F2、F3、F4、关闭;
热水+热风供暖模式:该模式是在热水供暖模式基础上追加电辅助加热的热风-热水循环;热风-热水循环的热水流程是:水-风换热器→电磁水阀F2→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F4→水-风换热器;辅助电加热器开启,水-风换热器风扇开启,电磁水阀F2、F4开启,电磁水阀F1、F3关闭;双向电磁阀关闭,线圈断电;
空调模式:Ⅱ回路停止循环;Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环,四通阀切换为制冷循环状态,即四通阀的进气接口与其右接口内部连通,中接口与左接口内部连通,制冷剂流程是:Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路风换热器→Ⅰ回路节流器→双向电磁阀→Ⅰ回路水换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;空调水循环流程是:水-风换热器→电磁水阀F2→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F4→水-风换热器;电磁水阀F1、F3关闭,电磁水阀F2、F4开启,辅助电加热器关闭;四通阀线圈通电;双向电磁阀通路,其线圈通电;水-风换热器风扇开启;
供生活热水模式:Ⅱ回路停止循环,执行Ⅰ回路一级低温热泵循环和生活热水回路热水循环;Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路水换热器→双向电磁阀→Ⅰ回路节流器→Ⅰ回路风换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;储热水箱→电磁水阀F1→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F3→储热水箱8;电磁水阀F2、F4关闭,电磁水阀F1、F3开启,辅助电加热器只在冬季循环气温很低而用热水量很大时启动,其它时间关闭;四通阀线圈断电;双向电磁阀通路,线圈通电。
所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:其除霜采用Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环和供生活热水循环方式,利用储热水箱的热水热量,通过制冷剂传送到Ⅰ回路风换热器除霜。
所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:其所述的中间换热器是制冷工质Ⅰ与制冷工质Ⅱ交换热量的板式换热器或壳管式换热器。
本发明的创新点主要有:
1、 所述的一种重叠循环式供暖热水暖空调三用机,采用一级和二级两种制冷剂两个循环回路构成的重叠循环式系统,解决冬季环境低温又要提供高温热水的热泵供暖难题;所述的中间换热器采用两种制冷剂交换热量的板式换热器或壳管式换热器,是冷凝-蒸发换热器,传热系数高;
2、 设置有热水+热风供暖模式:该模式是在热水供暖模式基础上追加电辅助加热的热风-热水循环,妥善地解决了热泵和辅助电供暖同时共同发挥作用的问题;在本发明背景叙述时提到的问题,现有热泵供暖一旦施加辅助电加热供暖时,在暖气片面积不增加情况下,因为和传热系数增加很少,暖气片回水温度升高,当回水温度高过热泵出水温度后,热泵就会失去了供暖能力,变成只依靠电辅助供暖,这问题是某知名品牌的热泵供暖产品的在用户使用过程中暴露的。本发明添加的水-风换热器,除解决严寒时热泵和电辅助联合供暖问题外,还可以布置在需要快速供暖而无需连续供暖的大厅等处使用,结合热水暖气片供暖布置在卧室、书房需要静音的地方使用;这种配置增加舒适度和灵活性,节能效果更好;
3、设计了夏季空调和热泵热水节能系统,提高了设备利用率;在Ⅰ回路中采用四通阀和双向电磁阀,切换制冷剂流向,避免制冷循环时制冷剂通过中间换热器,减少制冷剂了制冷剂流动阻力和热泵制热水循环中热量损失;
4、本发明的除霜方式,利用热泵生产的热水热量除霜,节省能量,除霜速度快,除霜彻底,除霜效果好。
综上所述,本发明的重叠循环式供暖热水暖空调三用机,一年四季适用,功能强大,结构新颖,先进性、创新性和实用性明显。
附图说明
图1是本发明的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机实施例的基本结构示意图和热水供暖模式的流程说明图。
图2是本发明的实施例的热水+热风供暖模式运行流程说明图。
图3是本发明的实施例的供生活热水模式运行流程说明图。
图4是本发明的实施例的制冷空调模式运行流程说明图。
图5是本发明的实施例的除霜模式运行流程说明图。
具体实施方式:
下面结合实施例及其附图,进一步说明本发明。但本本发明并不仅限于此。
实施例
本发明的重叠循环式供暖热水空调三用机的基本结构由实施例的图1说明;如图1所示,本发明的重叠循环式供暖热水空调三用机,包括:制冷剂循环系统、三个水循环系统,由主机和附属设备构成;制冷剂循环系统安装在主机内;附属设备包括暖气片、水-风换热器和储热水箱以及循环水泵,分属于三个水循环系统,配置于用户,用管路与主机连接;
其主机是由两种制冷剂循环:一级循环回路和二级循环回路构成的重叠循环式系统,两种制冷剂循环回路分别称为Ⅰ回路和Ⅱ回路;
参见图1,所述的Ⅰ回路,由Ⅰ回路压缩机1、四通阀2、Ⅰ回路水换热器3、中间换热器4、Ⅰ回路风换热器6、Ⅰ回路节流器5、Ⅰ回路气液分离器7、双向电磁阀11、单向阀组成12;所述的四通阀2有四个接口,分别称作进气接口,左、中、右接口;Ⅰ回路的连接方式是:Ⅰ回路压缩机排气口连接四通阀的进气口,四通阀的左接口连接Ⅰ回路水换热器的右端进口,其左端出口分两支管路:第一管路连接中间换热器的Ⅰ回路通路右端进口,其左端出口连接单向阀进口,单向阀出口与双向电磁阀的左接口和Ⅰ回路节流器的上端接口并连接;第二管路连接双向电磁阀的右接口;Ⅰ回路节流器的下端接口连接Ⅰ回路风换热器的左端接口,Ⅰ回路风换热器的右端接口连接四通阀的右接口,四通阀的中接口连接Ⅰ回路气液分离器进口,Ⅰ回路气液分离器出口连接Ⅰ回路压缩机进气口;所述的Ⅰ回路节流器是双向节流器;Ⅰ回路内充注标准沸点较低的制冷工质Ⅰ,例如R502;
参见图1,所述的Ⅱ回路,由Ⅱ回路压缩机13、Ⅱ回路水换热器14、Ⅱ回路节流器15、中间换热器4、Ⅱ回路气液分离器16组成;其连接方式是:Ⅱ回路压缩机排气口连接Ⅱ回路水换热器右端进口,Ⅱ回路水换热器左端出口连接Ⅱ回路节流器,Ⅱ回路节流器出口连接中间换热器的Ⅱ回路制冷剂通路的左端接口,Ⅱ回路制冷剂通路的右端接口连接Ⅱ回路气液分离器进口,Ⅱ回路气液分离器进口出口连接Ⅱ回路压缩机进气口;Ⅱ回路内充注标准沸点较高的制冷工质Ⅱ,例如R34;
所述的中间换热器是制冷工质Ⅰ与制冷工质Ⅱ交换热量的壳管式换热器,换热管内流通制冷工质Ⅰ,管外与筒壁间流通制冷工质Ⅱ,即换热管内为Ⅰ回路通路,管外与筒壁间为Ⅱ回路制冷剂通路。
所述的三个水循环系统分别是供暖水循环系统,空调水循环系统和生活热水循环系统;
所述的供暖水循环系统,参见图1,是由暖气片18、供暖热水循环泵17和Ⅱ回路水换热器14的水通路用管路连接构成的供暖水循环回路;供暖水循环方向在通过Ⅱ回路水换热器时与制冷剂流向相反;所述的暖气片多组并联,根据客户需要分置于不同卧室,客厅等处;
所述的空调水循环系统和生活热水循环系统,参见图1,共用Ⅰ回路水换热器3的水通路、循环水泵10和辅助电加热器11;
所述的空调水循环回路,参见图1,是由水-风换热器9、循环水泵10、Ⅰ回路水换热器3的水通路、辅助电加热器11和配置在水-风换热器进、出水总管上的两个电磁水阀F2、F4,以及连接管路构成的空调水循环回路;水-风换热器允许多个并联;
温度探头T1、T2、T3、T4、T15、T6、T7、T8分别安装在Ⅰ回路风换热器6的左端接口前的连接管、中间换热器的Ⅰ、Ⅱ回路制冷剂通路的左端接口的连接管、Ⅱ回路水换热器14的制冷剂左端连接管、Ⅱ回路水换热器14的热水右端连接管、Ⅰ回路水换热器3的进、出水管、储热水箱顶部,用于与测控联系;
所述的生活热水循环系统,参见图1,是由储热水箱8、Ⅰ回路水换热器3的水通路、循环水泵10、辅助电加热器11和配置在储热水箱进、出水总管上的两个电磁水阀F1、F3,以及连接管路构成的生活热水回路。
所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,具有热水供暖,热水+热风供暖,空调和供生活热水的多种功能;能够在冬季气温零下15℃提供60-65℃的供暖热水,夏季提供5-7℃的空调冷水,四季提供55℃的生活热水;在极冷天气,可以采用辅助电热补充暖风;
热水供暖模式,由图1说明:Ⅰ回路制冷剂执行一级低温热泵循环,四通阀处在热泵循环状态,即四通阀的进气接口与其左接口内部连通,中接口与右接口内部连通;Ⅱ回路制冷剂执行二级高温热泵循环,供暖水循环回路运行;参见图1的箭头指方向,Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机1→四通阀2→Ⅰ回路水换热器3→中间换热器4→单向阀13→Ⅰ回路节流器5→Ⅰ回路风换热器6→四通阀2→Ⅰ回路气液分离器7→Ⅰ回路压缩机1;Ⅱ回路的制冷剂流程是,Ⅱ回路压缩机13→Ⅱ回路水换热器14→Ⅱ回路节流器15→中间换热器4→Ⅱ回路气液分离器16→Ⅱ回路压缩机13;供暖水循环的方向是,暖气片18→供暖热水循环泵17→Ⅱ回路水换热器14的水通路,参见图1的转折虚线的箭头指方向;四通阀线圈断电;双向电磁阀11关闭,线圈断电;
热水+热风供暖模式,由图2说明:该模式是在热水供暖模式基础上追加电辅助加热的热风-热水循环;参见图2右上部的转折虚线的箭头指方向,热风-热水循环的热水流程是:水-风换热器9→电磁水阀F2→循环水泵10→Ⅰ回路水换热器3的水通路→辅助电加热器11→电磁水阀F4→水-风换热器9;控制方式是:辅助电加热器开启,水-风换热器风扇开启,电磁水阀F2、F4开启,电磁水阀F1、F3关闭;双向电磁阀关闭,线圈断电;
空调模式由图3说明:执行该模式时,Ⅱ回路停止循环,Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环,四通阀切换为制冷循环状态,即四通阀的进气接口与其右接口内部连通,中接口与左接口内部连通,制冷剂流程是:Ⅰ回路压缩机1→四通阀2→Ⅰ回路风换热器6→Ⅰ回路节流器5→双向电磁阀11→Ⅰ回路水换热器3→四通阀2→Ⅰ回路气液分离器7→Ⅰ回路压缩机1;空调水循环流程是:水-风换热器9→电磁水阀F2→循环水泵10→Ⅰ回路水换热器的水通路3→辅助电加热器11→电磁水阀F4→水-风换热器9,参见图2右上部的转折虚线的箭头指方向;控制方式是:电磁水阀F1、F3关闭,电磁水阀F2、F4开启;辅助电加热器关闭;四通阀线圈通电;双向电磁阀通路,线圈通电;水-风换热器风扇开启,吹出空调冷风;
供生活热水模式,参看图4进行说明:Ⅱ回路停止循环,执行Ⅰ回路一级低温热泵循环和生活热水回路热水循环;Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机1→四通阀2→Ⅰ回路水换热器3→双向电磁阀11→Ⅰ回路节流器5→Ⅰ回路风换热器6→四通阀2→Ⅰ回路气液分离器7→Ⅰ回路压缩机1,在图4中用用短箭头表示制冷剂循环方向;生活热水回路热水循环是:储热水箱8→电磁水阀F1→循环水泵→Ⅰ回路水换热器3的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F3→储热水箱8,在图4的右上部用转折虚线的箭头指循环方向;控制方式是:电磁水阀F2、F4关闭,电磁水阀F1、F3开启,辅助电加热器只在冬季循环气温很低而用热水量很大时启动,其它时间关闭;四通阀线圈断电;双向电磁阀通路,线圈通电。
由图5说明本发明的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机的除霜方式,采用Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环和供生活热水循环方式,利用储热水箱的热水热量,通过制冷剂传送到Ⅰ回路风换热器除霜;图5中Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环用短箭头表示,供生活热水循环用转折虚线的箭头指循环方向。

Claims (5)

1.第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,包括:制冷剂循环系统、三个水循环系统,由主机和附属设备构成;制冷剂循环系统安装在主机内;附属设备包括暖气片、水-风换热器和储热水箱以及循环水泵,分属于三个水循环系统,配置于用户,用管路与主机连接;
其特征在于:其主机是由一级和二级两种制冷剂循环回路构成的重叠循环式系统,一级和二级制冷剂循环回路分别称为Ⅰ回路和Ⅱ回路;
所述的Ⅰ回路,由Ⅰ回路压缩机、四通阀、Ⅰ回路水换热器、中间换热器、Ⅰ回路风换热器、Ⅰ回路节流器、Ⅰ回路气液分离器、双向电磁阀、单向阀组成;所述的四通阀有四个接口,分别称作四通阀的进气口,左、中、右接口;Ⅰ回路的连接方式是:Ⅰ回路压缩机排气口连接四通阀的进气口,四通阀的左接口连接Ⅰ回路水换热器的右端进口,其左端出口分两支管路:第一支管路连接中间换热器的Ⅰ回路通路右端进口,其左端出口连接单向阀进口,单向阀出口与双向电磁阀的左接口和Ⅰ回路节流器的上端接口并连接;第二支管路连接双向电磁阀的右接口;Ⅰ回路节流器的下端接口连接Ⅰ回路风换热器的左端接口,Ⅰ回路风换热器的右端接口连接四通阀的右接口,四通阀的中接口连接Ⅰ回路气液分离器进口,Ⅰ回路气液分离器出口连接Ⅰ回路压缩机进气口;所述的Ⅰ回路节流器是双向节流器;Ⅰ回路内充注标准沸点较低的制冷工质Ⅰ,例如R502;
所述的Ⅱ回路,由Ⅱ回路压缩机、Ⅱ回路水换热器、Ⅱ回路节流器、中间换热器、Ⅱ回路气液分离器组成;其连接方式是:Ⅱ回路压缩机排气口连接Ⅱ回路水换热器右端进口,Ⅱ回路水换热器左端出口连接Ⅱ回路节流器进口,Ⅱ回路节流器出口连接中间换热器的Ⅱ回路制冷剂通路的左端接口,Ⅱ回路制冷剂通路的右端接口连接Ⅱ回路气液分离器进口,Ⅱ回路气液分离器出口连接Ⅱ回路压缩机进气口;Ⅱ回路内充注标准沸点较高的制冷工质Ⅱ,例如R34;
所述的三个水循环系统分别是供暖水循环系统,空调水循环系统和生活热水循环系统。
2.如权利要求1所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:所述的供暖水循环系统,是由暖气片、供暖热水循环泵和Ⅱ回路水换热器的水通路用管路连接构成的供暖水循环回路;供暖水循环方向与Ⅱ回路水换热器的制冷剂流向相反;所述的暖气片允许多组并联;
所述的空调水循环系统和生活热水循环系统,共用Ⅰ回路水换热器的水通路、循环水泵和辅助电加热器;
所述的空调水循环回路,是由水-风换热器、循环水泵、Ⅰ回路水换热器的水通路、辅助电加热器和配置在水-风换热器进、出水总管上的两个电磁水阀F2、F4,以及连接管路构成的空调水循环回路;水-风换热器允许多个并联;
所述的生活热水循环系统,是由储热水箱、循环水泵、Ⅰ回路水换热器的水通路、辅助电加热器和配置在储热水箱进、出水总管上的两个电磁水阀F1、F3,以及连接管路构成的生活热水回路。
3.如权利要求1所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:具有热水供暖,热水+热风供暖,空调和供生活热水的多种功能;能够在冬季气温零下15℃提供60-65℃的供暖热水,夏季提供5-7℃的空调冷水,四季提供55℃的生活热水;在极冷天气,可以采用辅助电热补充暖风;各功能的实现循环模式如下:
热水供暖模式:Ⅰ回路制冷剂执行一级低温热泵循环,四通阀处在热泵循环状态,即四通阀的进气接口与其左接口内部连通,中接口与右接口内部连通;Ⅱ回路制冷剂执行二级高温热泵循环;供暖水循环回路运行;Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路水换热器→中间换热器→单向阀→Ⅰ回路节流器→Ⅰ回路风换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;Ⅱ回路的制冷剂流程是,Ⅱ回路压缩机→Ⅱ回路水换热器→Ⅱ回路节流器→中间换热器→Ⅱ回路气液分离器→Ⅱ回路压缩机;供暖水循环的方向是,暖气片→供暖热水循环泵→Ⅱ回路水换热器的水通路→暖气片;四通阀线圈断电;双向电磁阀关闭,其线圈断电;辅助电加热器关闭,水-风换热器风扇关闭,电磁水阀F1、F2、F3、F4、关闭;
热水+热风供暖模式:该模式是在热水供暖模式基础上追加电辅助加热的热风-热水循环;热风-热水循环的热水流程是:水-风换热器→电磁水阀F2→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F4→水-风换热器;辅助电加热器开启,水-风换热器风扇开启,电磁水阀F2、F4开启,电磁水阀F1、F3关闭;双向电磁阀关闭,线圈断电;
空调模式:Ⅱ回路停止循环;Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环,四通阀切换为制冷循环状态,即四通阀的进气接口与其右接口内部连通,中接口与左接口内部连通,制冷剂流程是:Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路风换热器→Ⅰ回路节流器→双向电磁阀→Ⅰ回路水换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;空调水循环流程是:水-风换热器→电磁水阀F2→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F4→水-风换热器;电磁水阀F1、F3关闭,电磁水阀F2、F4开启,辅助电加热器关闭;四通阀线圈通电;双向电磁阀通路,其线圈通电;水-风换热器风扇开启;
供生活热水模式:Ⅱ回路停止循环;执行Ⅰ回路一级低温热泵循环和生活热水回路热水循环;Ⅰ回路的制冷剂流程是,Ⅰ回路压缩机→四通阀→Ⅰ回路水换热器→双向电磁阀→Ⅰ回路节流器→Ⅰ回路风换热器→四通阀→Ⅰ回路气液分离器→Ⅰ回路压缩机;生活热水回路热水循环是:储热水箱→电磁水阀F1→循环水泵→Ⅰ回路水换热器的水通路→辅助电加热器→电磁水阀F3→储热水箱8;电磁水阀F2、F4关闭,电磁水阀F1、F3开启,辅助电加热器只在冬季循环气温很低而用热水量很大时启动,其它时间关闭;四通阀线圈断电;双向电磁阀通路,线圈通电。
4.如权利要求1所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:其除霜采用Ⅰ回路制冷剂执行制冷循环和供生活热水循环方式,利用储热水箱的热水热量,通过制冷剂传送到Ⅰ回路风换热器除霜。
5.如权利要求1所述的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机,其特征在于:其所述的中间换热器是制冷工质Ⅰ与制冷工质Ⅱ交换热量的板式换热器或壳管式换热器。
CN201710084229.1A 2017-02-16 2017-02-16 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机 Pending CN108444125A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710084229.1A CN108444125A (zh) 2017-02-16 2017-02-16 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710084229.1A CN108444125A (zh) 2017-02-16 2017-02-16 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108444125A true CN108444125A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63190635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710084229.1A Pending CN108444125A (zh) 2017-02-16 2017-02-16 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108444125A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109163375A (zh) * 2018-09-11 2019-01-08 哈尔滨顺易天翔热力技术开发有限公司 供热全网平衡自寻优控制系统及方法
CN110207296A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 珠海格力电器股份有限公司 空调热水两用系统及其制热控制方法
CN110260387A (zh) * 2019-05-10 2019-09-20 珠海格力电器股份有限公司 供暖系统、供暖控制方法及供暖控制装置
EP4184080A4 (en) * 2020-07-15 2023-09-13 Mitsubishi Electric Corporation OUTDOOR UNIT FOR A COOLING DEVICE AND COOLING DEVICE THEREFOR

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109163375A (zh) * 2018-09-11 2019-01-08 哈尔滨顺易天翔热力技术开发有限公司 供热全网平衡自寻优控制系统及方法
CN109163375B (zh) * 2018-09-11 2023-09-26 哈尔滨顺易天翔热力技术开发有限公司 供热全网平衡自寻优控制系统及方法
CN110260387A (zh) * 2019-05-10 2019-09-20 珠海格力电器股份有限公司 供暖系统、供暖控制方法及供暖控制装置
CN110207296A (zh) * 2019-06-12 2019-09-06 珠海格力电器股份有限公司 空调热水两用系统及其制热控制方法
EP4184080A4 (en) * 2020-07-15 2023-09-13 Mitsubishi Electric Corporation OUTDOOR UNIT FOR A COOLING DEVICE AND COOLING DEVICE THEREFOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101240949B (zh) 梯级能量利用的可调容量的家庭能源系统
CN202041020U (zh) 户式空气源热泵-地板辐射多功能系统
CN107062473A (zh) 一种太阳能空气源热泵三联供系统
CN100443826C (zh) 多功能地源热泵辐射空调及热水系统
CN108444125A (zh) 第一种重叠循环式供暖热水空调三用机
CN104864627A (zh) 一种双供暖制冷热水除湿系统
CN208983657U (zh) 热泵系统
CN205641309U (zh) 一种基于太阳能空气源热泵三联供系统
CN102183104B (zh) 一种间膨式太阳能辅助多功能热泵系统
CN103453691A (zh) 三合一冷暖空调与热水供应装置
CN105783159B (zh) 太阳能空调器
CN112211308B (zh) 一种采用空气源热泵系统的多级辐射相变墙体
CN101963416B (zh) 一种具有空调、热水器和地暖功能的一体机
CN107024022A (zh) 三换热器同回路串联式的冷暖热水机组
CN205783996U (zh) 一种双源热泵蓄能采暖/制冷系统
CN107101417B (zh) 前置水换热器四模态冷暖热水三用机
CN204141892U (zh) 一种简化型实用多功能热水空调机
CN101285625B (zh) 地源冷暖空调系统
CN206929902U (zh) 一种太阳能空气源热泵三联供系统
CN106802025B (zh) 家庭热泵供暖空调热水除湿组合系统
CN201014834Y (zh) 地源热泵辐射空调及热水装置
CN204460538U (zh) 一种智能冷暖水空调
CN203857708U (zh) 一种供冷供热供热水调节系统
CN208139491U (zh) 一种生活用水用空气源热泵系统
CN203586604U (zh) 三合一冷暖空调与热水供应装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180824

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication