CN109764572A - 一种热泵机组及具有其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明的热泵机组及具有其的空调系统，在不增加主干管铺设成本的前提下，采用在两管制供回水主干管上，集中设置大功率高效能机组，在两管制供回水干管与多个分区域用户端之间，分散设置小功率高品位的热泵机组，将只能提供单路单温循环水的两管制结构，扩展为用户端设备同时提供两路双温循环水的区域支路三管制结构；实现两管制供回水干管到用户端三管制循环系统的转换，构成两管制主干管与多个分区域用户端三管制管路混合组网的空调水系统，结构简单、成本低、能效高。

Description

一种热泵机组及具有其的空调系统

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种热泵机组及具有其的空调系统。

背景技术

中国专利201820477105X，公开了一种能源梯级利用的三管制中央空调水系统，与现有技术的两管制空调系统相比，三管制中央空调水系统具有节能、舒适、末端控制灵活方便，运行费用低的优点；但这种三管制中央空调水系统方案，在源端与用户端之间，需要铺设三根主干管，比两管制多一根主干管，成本相对较高；特别是已有建筑的两管制水系统，需要升级改造为性能优异的三管制中央空调水系统时，因加装第三根主干管难度较大，造成这种三管制中央空调水系统的应用普适性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种热泵机组，安装在现有技术两管制水系统的主干管与用户端之间，将提供单路单温循环水的两根主干管，扩展为多组为用户端设备能同时提供两路双温循环水的三根支管。

本发明的另一目的是提供一种空调系统，在不增加主干管铺设成本的前提下，在两管制供回水干管上，集中设置大功率高效能机组；在两管制供回水干管与多个分区域用户端之间，分散设置小功率高品位的本发明所述热泵机组，实现两管制供回水干管到用户端三管制循环系统的转换，构成两管制主干管与多个分区域用户端三管制管路混合组网的空调水系统。

为实现上述目的，一方面本发明提供了一种热泵机组，包括压缩机、第一换热器、节流组件和第二换热器依次连接形成的冷媒循环系统，还包括源端第一接口、源端第二接口、用户端第一接口、用户端第二接口、用户端第三接口；所述源端第一接口与用户端第一接口连通，所述源端第二接口经分流管路与第一换热器进水端口、用户端第二接口分别连通，所述第一换热器出水端口与用户端第三接口连通。

优选的，所述第一换热器是冷媒_水换热器、空气_冷媒_水三介质换热器的其中一种。

优选的，所述第二换热器是冷媒_空气换热器、冷媒_水换热器、空气_冷媒_水三介质换热器的其中一种。

进一步的，所述第二换热器回水端口经汇流管路连通到源端第一接口，所述源端第二接口经分流管路与第二换热器进水端口连通。

进一步的，所述的热泵机组还包括第一循环泵，第一循环泵与第一换热器连接，第一循环泵的运转用于保持换热介质沿用户端第三接口，经热泵机组外部，向用户端第二接口方向的循环流动。

进一步的，所述的热泵机组还包括第二循环泵，第二循环泵设置在包括源端第一接口、源端第二接口构成的热泵机组内部循环管路上，第二循环泵的运转用于保持循环换热介质沿源端第二接口，经热泵机组内部，向源端第一接口方向的循环流动。

进一步的，所述的热泵机组还包括用于改变冷媒循环方向、实现热泵机组冷热功能切换的四通阀。

另一方面，本发明还提供了一种空调系统，包括源端换热机组、两管制供回水主干管、用户端三管制循环水系统，还包括设置于所述两管制供回水主干管、用户端三管制循环水系统之间的热泵机组，该热泵机组为前述热泵机组。

优选的，所述空调系统源端换热机组是现有技术空气源、水源、地源、废热源、太阳能换热（或热泵）机组的一种或几种。

进一步的，所述空调系统用户端三管制循环水系统包括低压回水管、中压供回双用管、高压供水管、空调末端。

进一步的，所述空调系统源端换热机组的换热介质出口，通过两管制供水主干管连通到热泵机组的源端第二接口；所述源端换热机组的换热介质入口，通过两管制回水主干管与热泵机组的源端第一接口连接。

进一步的，所述空调系统热泵机组的用户端第一接口、用户端第二接口、用户端第三接口，分别与用户端三管制循环水系统的低压回水管、中压供回双用管、高压供水管对应连通。

有益效果：根据本发明的热泵机组及具有其的空调系统，空调水系统主干管仍采用现有技术的两管制供回水管路设计，在两管制水系统的主干管与多个分区域用户端之间，分散设置小功率高品位的本发明所述热泵机组；利用所述热泵机组将主干管中的单路单温循环水分流，一部分直接等温输出到用户端，一部分经热泵提升品位后输出到用户端，在用户端构成节能、舒适的三管制中央空调水系统；所述热泵机组及具有其的空调系统结构简单、成本低、能效高。

附图说明：

图1为本发明具体实施例的一种热泵机组的示意图；

图2为本发明具体实施例的另一种热泵机组的示意图；

图3为本发明具体实施例的一种空调系统的示意图；

图中：1-热泵机组，101-源端第一接口 ，102-源端第二接口，103-第二循环泵，111-用户端第一接口，112-用户端第二接口，113-用户端第三接口，120-压缩机，121-第一换热器，122-第二换热器，123-节流组件，124-四通阀，125-第一循环泵， 2-源端换热机组，21-换热介质入口，22-换热介质出口，3-两管制供回水主干管，31-两管制回水主干管，32-两管制供水主干管，4-用户端三管制循环水系统，401-低压回水管，402-中压供回双用管，403-高压供水管，41-空调末端，411_低压控制阀，412_高压控制阀。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：

本发明一种实施例是如图1所示的一种热泵机组， 包括压缩机120、第一换热器121、节流组件123和第二换热器122依次连接形成的冷媒循环系统，还包括源端第一接口101、源端第二接口102、用户端第一接口111、用户端第二接口112、用户端第三接口113；源端第一接口101通过管路与用户端第一接口111连通，源端第二接口102经分流管路与第一换热器121进水端口、用户端第二接口112分别连通，第一换热器121出水端口与用户端第三接口113连通。

本实施例的热泵机组运转时，外部水环路的中品位换热介质，从源端第二接口102进入热泵机组，经三通分流后，一部分经用户端第二接口112直接输出到用户空调末端，换热降低品位后，经用户端第一接口111、源端第一接口101回流进入外部水环路，构成中品位换热循环；另一部分经冷媒循环系统的第一换热器121提升品位后，输出到用户空调末端，换热降低品位后，进入第一换热器121构成高品位换热循环。

在本实施例中，当第一换热器121是“冷媒_水换热器”结构时，流经第一换热器121的循环水的品位得到提升；当第一换热器121是“空气_冷媒_水三介质换热器”结构时，流经第一换热器121的空气、循环水的品位同时或分别得到提升。

在本实施例中，当第二换热器122是“冷媒_空气换热器”结构时，热泵机组为空气源热泵；当第二换热器122是“冷媒_水换热器”结构时，热泵机组为水源热泵；当第二换热器122是“空气_冷媒_水三介质换热器”结构时，热泵机组为空气源_水源复合热泵。

本发明具体实施例的另一种热泵机组，如图2所示， 包括压缩机120、四通阀124、第一换热器121、节流组件123和第二换热器122连接形成的冷媒循环系统，还包括源端第一接口101、源端第二接口102、用户端第一接口111、用户端第二接口112、用户端第三接口113、第一循环泵125、第二循环泵103。

本实施例中，源端第二接口102经分流管路与第二换热器122进水端口、第一循环泵125进水口、用户端第二接口112分别连通，第一循环泵125出水口与第一换热器121的 进水口连通，第一换热器121出水端口与用户端第三接口113连通；第二换热器122出水端口、用户端第一接口111经管路三通汇接于第二循环泵103进水口，第二循环泵103出水口连通源端第一接口101。

本实施例的热泵机组运转时，外部水环路的中品位换热介质，从源端第二接口102进入热泵机组，经第一三通分流后，一部分中品位换热介质流过第二换热器122换热降低品位后，经第三三通汇流进入第二循环泵103；另一部分中品位换热介质经第二三通再次分流为两路：其中一路经用户端第二接口112直接输出到用户空调末端换热降低品位后，经第三三通汇流进入第二循环泵103；受第二循环泵103驱动的低品位换热介质，经源端第一接口101回流进入外部水环路，构成中品位-低品位换热循环；另一部分中品位换热介质受第一循环泵125驱动，经冷媒循环系统的第一换热器121提升品位后，输出到用户空调末端换热降低品位后，循环进入第一换热器121构成高品位_中品位换热循环。

在本实施例中，当第一换热器121是“冷媒_水换热器”结构时，流经第一换热器121的循环水的品位得到提升；当第一换热器121是“空气_冷媒_水三介质换热器”结构时，流经第一换热器121的空气、循环水的品位同时或分别得到提升。

在本实施例中，当第二换热器122是“冷媒_水换热器”结构时，热泵机组为水环热泵；当第二换热器122是“空气_冷媒_水三介质换热器”结构时，热泵机组为空气源_水环复合热泵。

在本实施例中，热泵机组的四通阀124，用于改变冷媒循环方向、实现热泵机组冷热功能切换。

本发明具体实施例的一种空调系统，如图3所示， 包括源端换热机组2、两管制供回水主干管3、用户端三管制循环水系统4，还包括设置于两管制供回水主干管3、用户端三管制循环水系统4之间的热泵机组1，该热泵机组1为本发明前述热泵机组。

本实施例空调系统中，源端换热机组2是现有技术空气源、水源、地源、废热源、太阳能换热（或热泵）机组的一种或几种。

本实施例空调系统中，两管制供回水主干管3，包括两管制回水主干管31，两管制供水主干管32。

本实施例空调系统中，用户端三管制循环水系统4，包括低压回水管401、中压供回双用管402、高压供水管403、空调末端41、低压控制阀411、高压控制阀412。

本实施例空调系统中，源端换热机组2的换热介质出口22，通过两管制供水主干管32连通到热泵机组1的源端第二接口102；源端换热机组2的换热介质入口21，通过两管制回水主干管31连接到热泵机组1的源端第一接口101；热泵机组1的用户端第一接口111、用户端第二接口112、用户端第三接口113，分别与用户端三管制循环水系统4的低压回水管401、中压供回双用管402、高压供水管403对应连通。

本实施例空调系统运行时，源端换热机组2制取的中品位换热介质从换热介质出口22输出，经两管制供水主干管32、热泵机组1源端第二接口102、进入热泵机组1中：一部分直接等温输出到用户端第二接口112，再经分区域的三管制循环水系统4的中压供回双用管402，送入空调末端41,换热降低品位后，经低压控制阀411流入低压回水管401，然后经热泵机组1的用户端第一接口111、源端第一接口101汇流入两管制回水主干管31，经源端换热机组2再次提升品位后输出，构成中品位换热循环；另一部分经用户端第三接口113、三管制循环水系统4的高压供水管403、高压控制阀412、送入空调末端41,换热降低品位后，经中压供回双用管402、用户端第二接口112回流进入热泵机组1，再次提升品位后输出，构成高品位换热循环。

本实施例空调系统运行时，低压控制阀411与高压控制阀412采用联动启闭控制，保证高压供水管403、低压回水管401之间不发生短路混流。

Claims (9)

1.一种热泵机组，包括压缩机、第一换热器、节流组件和第二换热器依次连接形成的冷媒循环系统，还包括源端第一接口、源端第二接口、用户端第一接口、用户端第二接口、用户端第三接口；其特征在于，所述源端第一接口与用户端第一接口连通，所述源端第二接口经分流管路与第一换热器进水端口、用户端第二接口分别连通，所述第一换热器出水端口与用户端第三接口连通。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第一换热器是冷媒_水换热器、空气_冷媒_水三介质换热器的其中一种。

3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第二换热器是冷媒_空气换热器、冷媒_水换热器、空气_冷媒_水三介质换热器的其中一种。

4.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第二换热器回水端口经汇流管路连通到源端第一接口，所述源端第二接口经分流管路与第二换热器进水端口连通。

5.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，还包括第一循环泵，第一循环泵与第一换热器连接，第一循环泵的运转用于保持换热介质沿用户端第三接口，经热泵机组外部，向用户端第二接口方向的循环流动。

6.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，还包括第二循环泵，第二循环泵设置在包括源端第一接口、源端第二接口构成的热泵机组内部循环管路上，第二循环泵的运转用于保持循环换热介质沿源端第二接口，经热泵机组内部，向源端第一接口方向的循环流动。

7.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，还包括用于改变冷媒循环方向、实现热泵机组冷热功能切换的四通阀。

8.一种空调系统，包括源端换热机组、两管制供回水主干管、用户端三管制循环水系统，其特征在于，包括设置于所述两管制供回水主干管、用户端三管制循环水系统之间的热泵机组，该热泵机组为权利要求1-7任意一项所述热泵机组。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述源端换热机组是现有技术空气源、水源、地源、废热源、太阳能换热（或热泵）机组的一种或几种；所述用户端三管制循环水系统包括低压回水管、中压供回双用管、高压供水管、空调末端；所述源端换热机组的换热介质出口，通过两管制供水主干管连通到热泵机组的源端第二接口；所述源端换热机组的换热介质入口，通过两管制回水主干管与热泵机组的源端第一接口连接；所述热泵机组的用户端第一接口、用户端第二接口、用户端第三接口，分别与用户端三管制循环水系统的低压回水管、中压供回双用管、高压供水管对应连通。