CN110779233A - 一种空气源热泵空调地暖热水机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气源热泵空调地暖热水机组，包括热水换热器、压缩机、蒸发器、节流装置、风机盘管机组、地暖换热器、四通阀、第一三通阀和第二三通阀；风机盘管机组包括空调风机和空调换热器；四通阀包括第一至第四阀口，第一阀口与热水换热器冷媒出口连接，第二阀口与蒸发器一端连接，第三阀口与压缩机冷媒进口连接，第四阀口与第一三通阀连接；热水换热器的冷媒进口与压缩机的冷媒出口连接；蒸发器的另一端与节流装置的一端连接；节流装置的另一端与第二三通阀连接；空调换热器的一端与第一三通阀连接，另一端与第二三通阀连接；地暖换热器的冷媒进口与第一三通阀连接，冷媒出口与第二三通阀连接。

Description

一种空气源热泵空调地暖热水机组
技术领域
本发明涉及供暖制冷机组技术领域，具体涉及一种空气源热泵空调地暖热水机组。
背景技术
随着空气源热泵在北方煤改电的快速大面积应用，空气源热泵也不再局限于热泵热水器，当前，将热泵热水/空调/地暖集合成一台设备，将空调系统直接以送风的方式进行户内使用，接入空气处理技术或者引入新风，真正做到控制室内空气品质，同时根据外部实用需求，通过变频技术，合理调节设备能耗，能极大地降低用户使用成本，能实现空调制冷采暖、室内空气品质调节、地板采暖、生活热水的功能，并且实现多种功能组合使用，以电能来驱动，以空气作为主要冷热源的一种全新的热泵产品。
根据不同季节不同场合的需要，可以实现单制热水、空调制冷/采暖、地暖、制冷同时产热水、采暖同时产热水、室内空气净化，其使用范围极其广泛。实际上家庭使用，通过机组的变频控制技术与末端(风口、地暖分集水器、散热器等)的控制很好地结合起来，使整个系统稳定、节能、高品质的运行。
公开号为CN 110118447 A的专利说明书公开了一种变频空气源热泵制冷采暖热水三联供机组，包括变频压缩机、热水换热器、冷暖换热器和翅片换热器，所述变频压缩机一端管道连接有热水换热器，且热水换热器和变频压缩机之间安装有排气温度传感器，所述热水换热器一端通过两根管道连接热水水箱，另一端管道连接四通阀。该机组是集制冷、采暖、热水的三联供为一体的系统，采用变频控制和生活热水多点温控防止热水混水。同时该系统是针对夏天运行制冷时可以回收废热用来加热热水，提高制冷能效和获得免费热水；冬天运行热泵模式用来采暖和加热热水的一款多功能机组。该专利技术方案虽然在节能上有所改进，但功能实现仍不够广泛。
公告号为CN 203771630U的专利说明书公开了一种可分室分时集中控制的空调地暖系统，但强调的是变频功能和缓冲水箱的作用。而且该专利技术不涉及室内空气品质的改善等。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种空气源热泵空调地暖热水机组，可实现送风制冷/制热、地暖制热、新风及空气处理、制热水等，通过机组主控制器进行空调模式(制冷/制热)和热水模式切换，通过每个房间控制器检测用户需求，发出制冷/制热、新风信号给机组，机组开启压缩机进行制冷/制热。
一种空气源热泵空调地暖热水机组，包括热水换热器、压缩机、蒸发器、节流装置、风机盘管机组、地暖换热器、四通阀、第一三通阀和第二三通阀；所述风机盘管机组包括空调风机和空调换热器；
所述四通阀包括第一至第四阀口，第一阀口与所述热水换热器冷媒出口连接，第二阀口与所述蒸发器一端连接，第三阀口与所述压缩机冷媒进口连接，第四阀口与所述第一三通阀连接；
所述热水换热器的冷媒进口与所述压缩机的冷媒出口连接；
所述蒸发器的另一端与所述节流装置的一端连接；
所述节流装置的另一端与所述第二三通阀连接；
所述空调换热器的一端与所述第一三通阀连接，另一端与所述第二三通阀连接；
所述地暖换热器的冷媒进口与所述第一三通阀连接，冷媒出口与所述第二三通阀连接。
本发明的空气源热泵空调地暖热水机组可进行以下工作流程：
1、冬季制热水、送风制热供暖：控制四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通，控制第一三通阀将第四阀口与空调换热器连通，与此同时地暖通路关闭，控制第二三通阀将空调换热器与节流装置连通。经压缩机压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入空调换热器中与室内回风和/或新风换热，室内回风和/或新风温度升高后送至室内供暖，高压冷媒温度再次降低后经过节流装置后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒进入蒸发器与外界大气换热升温后进入压缩机进一步压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环，经蒸发器换热降温后的空气经室外风机排出。
2、冬季制热水、地暖供热：控制四通阀的第一阀口与第四阀口连通，第二阀口与第三阀口连通，控制第一三通阀将第四阀口与地暖冷媒进口连通，与此同时空调换热器通路关闭，控制第二三通阀将地暖冷媒出口与节流装置连通。经压缩机压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入地暖换热器中与地暖回水换热，地暖回水换热后温度升高，出水送至室内供暖，高压冷媒温度再次降低后经过节流装置后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒进入蒸发器与外界大气换热升温后进入压缩机进一步压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环，经蒸发器换热降温后的空气经室外风机排出。
3、夏季制热水、送风制冷：控制四通阀的第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，控制第一三通阀将第四阀口与空调换热器连通，与此同时地暖通路关闭，控制第二三通阀将空调换热器与节流装置连通。经压缩机压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入蒸发器与外界大气换热降温，经蒸发器换热升温后的空气经室外风机排出，经蒸发器热交换降温后的高压冷媒经过节流装置后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒进入空调换热器与室内回风和/或新风换热后温度升高，室内回风和/或新风温度降低后送至室内制冷，最后换热后的低压冷媒进入压缩机压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环。
作为优选，所述的空气源热泵空调地暖热水机组还包括空气处理器；
所述空调风机的进风口与所述空气处理器的出风口连接。空气处理器可以实现进风空气处理，保证室内送风的空气品质。
进一步优选，所述的空气源热泵空调地暖热水机组还包括室内回风管道；
所述空气处理器的进风口与所述室内回风管道连通。
作为优选，所述的空气源热泵空调地暖热水机组还包括新风管道及控制新风开关的新风阀门；
所述空气处理器的进风口与所述新风管道连通。利用新风的引入配合空气处理进一步改善室内送风品质。
作为优选，所述压缩机和第三阀口之间设有气液分离器，用于气液分离。
作为优选，所述节流装置和第二三通阀之间设有储液罐，用于气液分离。
作为优选，所述节流装置和储液罐之间设有过滤器，用于过滤。
作为优选，所述的空气源热泵空调地暖热水机组还包括全变频控制系统，通过变频技术调节机组的负荷输出，调节空调风机的能力，实现变风量送风。
本发明与现有技术相比，主要优点包括：
(1)本发明可实现送风制冷/制热、地暖制热、新风及空气处理、制热水等，通过机组主控制器进行空调模式(制冷/制热)和热水模式切换，通过每个房间控制器检测用户需求，发出制冷/制热、新风信号给机组，机组开启压缩机进行制冷/制热。
(2)当房间需要制冷时，机组主控制器开启制冷功能，机组四通阀自动切换，电动三通阀打开空调换热器通路同时关闭地暖通路。每个房间的风口均设有风阀，根据房间控制器的环境参数(用户设定)打开/关闭。
(3)当房间需要制热时，机组主控制器开启制热功能，机组四通阀自动切换，电动三通阀根据房间控制器的环境参数(用户设定)信号调整至空调换热器/地暖换热器，保证用户是以送风采暖/地暖。
(4)本发明热水换热器至于压缩机出口处，无论是制冷/制热，始终有高温冷媒流过，确保一年四季都可以有热水，用户通过调节机组主控制器进行空调模式(制冷/制热)和地暖模式切换。
(5)本发明可根据室内需求进行可变风量送风，通过室内房间控制器调节房间温度，发出信号给机组，根据风口开启数量/室内环境参数，通过变频技术调节机组的负荷输出，调节空调风机的能力，实现变风量送风。
(6)本发明解决了现有空气源三合一、冷暖机组无法做到真正室内空气品质集中处理，通过房间控制器检测室内空气品质，经过室内回风口进入空气处理器内进行空气过滤/处理达到所需品质。
(7)本发明还具有室外新风的引入功能，通过房间控制器检测室内空气品质调整新风阀门，引入新风进入各房间。
附图说明
图1为实施例的空气源热泵空调地暖热水机组的结构示意图；
图中：1-热水回水；2-热水出水；3-热水换热器；4-压缩机；5-气液分离器；6-四通阀；7-蒸发器；8-室外风机；9-节流装置；10-过滤器；11-储液罐；12-地暖换热器；13-地暖回水；14-地暖出水；15-第一三通阀；16-第二三通阀；17-室内回风；18-新风；19-空气处理器；20-风机盘管机组；21-空调风机；22-空调换热器；23-室内送风；A-第一阀口；B-第二阀口；C-第三阀口；D-第四阀口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
如图1所示，本实施例的空气源热泵空调地暖热水机组包括热水换热器3、压缩机4、蒸发器7、节流装置9、风机盘管机组20、地暖换热器12、四通阀6、第一三通阀15、第二三通阀16、气液分离器5、过滤器10、储液罐11、室外风机8和空气处理器19。风机盘管机组20包括空调风机21和空调换热器22。第一三通阀15和第二三通阀16均为电动三通阀。
四通阀6包括第一至第四阀口，第一阀口A与热水换热器3冷媒出口连接，第二阀口B与蒸发器7一端连接，第三阀口C与气液分离器5进口连接，第四阀口D与第一三通阀15连接。
热水换热器3的冷媒进口与压缩机4的冷媒出口连接。压缩机4的冷媒进口与气液分离器5出口连接。
蒸发器7、节流装置9、过滤器10、储液罐11和第二三通阀16依次连接。
空调换热器22的一端与第一三通阀15连接，另一端与第二三通阀16连接。
地暖换热器22的冷媒进口与第一三通阀15连接，冷媒出口与第二三通阀16连接。
空调风机21的进风口与空气处理器19的出风口连接。空气处理器19可以实现进风空气处理，保证室内送风23的空气品质。
本实施例的空气源热泵空调地暖热水机组还包括室内回风管道(未画出)，空气处理器19的进风口与室内回风管道连通，接收室内回风17。
本实施例的空气源热泵空调地暖热水机组还包括新风管道及控制新风开关的新风阀门(未画出)，空气处理器19的进风口还与新风管道连通，接收新风18。利用新风18的引入配合空气处理进一步改善室内送风23的品质。
本实施例的空气源热泵空调地暖热水机组采用全变频控制系统集中控制，通过变频技术调节机组的负荷输出，调节空调风机21的能力，实现变风量送风。
本实施例的空气源热泵空调地暖热水机组可进行以下工作流程：
1、冬季制热水、送风制热供暖：控制四通阀6的第一阀口A与第四阀口连通D，第二阀口B与第三阀口C连通，控制第一三通阀15将第四阀口D与空调换热器22连通，与此同时地暖通路关闭，控制第二三通阀16将空调换热器22与储液罐11连通。经压缩机4压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器3，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入空调换热器22中与室内回风17和/或新风18换热，室内回风17和/或新风18温度升高后送至室内供暖，高压冷媒温度再次降低后依次经过储液罐11气液分离、过滤器10过滤以及节流装置9后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒进入蒸发器7与外界大气换热升温后经过气液分离器5回到压缩机4再次压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环，经蒸发器7换热降温后的空气经室外风机8排出。
2、冬季制热水、地暖供热：控制四通阀6的第一阀口A与第四阀口D连通，第二阀口B与第三阀口C连通，控制第一三通阀15将第四阀口D与地暖冷媒进口连通，与此同时空调换热器22通路关闭，控制第二三通阀16将地暖冷媒出口与储液罐11连通。经压缩机4压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器3，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入地暖换热器12中与地暖回水13换热，地暖回水13换热后温度升高，地暖出水14送至室内供暖，高压冷媒温度再次降低后依次经过储液罐11气液分离、过滤器10过滤以及节流装置9后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒进入蒸发器7与外界大气换热升温后经过气液分离器5回到压缩机4再次压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环，经蒸发器7换热降温后的空气经室外风机8排出。
3、夏季制热水、送风制冷：控制四通阀6的第一阀口A与第二阀口连通B，第三阀口C与第四阀口D连通，控制第一三通阀15将第四阀口D与空调换热器22连通，与此同时地暖通路关闭，控制第二三通阀16将空调换热器22与储液罐11连通。经压缩机4压缩后的高温高压冷媒进入热水换热器3，自来水经换热后流出为热水，高温高压冷媒与自来水换热后温度有所降低，但仍为较高温度的高压冷媒，然后进入蒸发器7与外界大气换热降温，经蒸发器7换热升温后的空气经室外风机8排出，经蒸发器7热交换降温后的高压冷媒经过节流装置9后压力骤降，伴随着温度迅速降低，然后低温低压冷媒依次经过过滤器10、储液罐11后进入空调换热器22与室内回风17和/或新风18换热后温度升高，室内回风17和/或新风18温度降低后送至室内制冷，最后换热后的低压冷媒经过气液分离器5回到压缩机4再次压缩成为高温高压冷媒，进入下一个循环。
此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，包括热水换热器、压缩机、蒸发器、节流装置、风机盘管机组、地暖换热器、四通阀、第一三通阀和第二三通阀；所述风机盘管机组包括空调风机和空调换热器；
所述四通阀包括第一至第四阀口，第一阀口与所述热水换热器冷媒出口连接，第二阀口与所述蒸发器一端连接，第三阀口与所述压缩机冷媒进口连接，第四阀口与所述第一三通阀连接；
所述热水换热器的冷媒进口与所述压缩机的冷媒出口连接；
所述蒸发器的另一端与所述节流装置的一端连接；
所述节流装置的另一端与所述第二三通阀连接；
所述空调换热器的一端与所述第一三通阀连接，另一端与所述第二三通阀连接；
所述地暖换热器的冷媒进口与所述第一三通阀连接，冷媒出口与所述第二三通阀连接。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，还包括空气处理器；
所述空调风机的进风口与所述空气处理器的出风口连接。
3.根据权利要求2所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，还包括室内回风管道；
所述空气处理器的进风口与所述室内回风管道连通。
4.根据权利要求2或3所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，还包括新风管道及控制新风开关的新风阀门；
所述空气处理器的进风口与所述新风管道连通。
5.根据权利要求1所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，所述压缩机和第三阀口之间设有气液分离器。
6.根据权利要求1所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，所述节流装置和第二三通阀之间设有储液罐。
7.根据权利要求1所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，所述节流装置和储液罐之间设有过滤器。
8.根据权利要求1所述的空气源热泵空调地暖热水机组，其特征在于，还包括全变频控制系统。
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