CN114754429A - 一种建筑热水和空调系统及其工作方法 - Google Patents

一种建筑热水和空调系统及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114754429A
CN114754429A CN202210213824.1A CN202210213824A CN114754429A CN 114754429 A CN114754429 A CN 114754429A CN 202210213824 A CN202210213824 A CN 202210213824A CN 114754429 A CN114754429 A CN 114754429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
outlet
valve
collecting tank
compressor
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
CN202210213824.1A
Other languages
English (en)
Inventor
沈九兵
谭牛高
王炳东
赵汀
骆礼梅
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.)
Jiangsu University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
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 Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN202210213824.1A priority Critical patent/CN114754429A/zh
Publication of CN114754429A publication Critical patent/CN114754429A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/001—Compression cycle type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/18—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus
    • F24F2221/183—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus combined with a hot-water boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/19—Pumping down refrigerant from one part of the cycle to another part of the cycle, e.g. when the cycle is changed from cooling to heating, or before a defrost cycle is started

Abstract

本发明公开了一种建筑热水和空调系统及其工作方法，所述系统包括双级压缩制冷/热泵循环系统和太阳能热水系统，集水箱内设有制冷剂换热盘管，水出口一路连通太阳能热水器，一路连接室内淋浴系统及冬季室内供暖末端。所述方法是：集水箱内水主要依靠太阳能热水器加热产生热水，阴雨天气及夜晚时利用双级压缩制冷/热泵循环的高压级制冷剂实现水的加热，室内空调冬、夏季末端分开，夏季利用单级制冷剂蒸发吸热制冷，冬季则有热水作为热源供暖。本发明利用太阳能热水系统和双级压缩式制冷/热泵循环系统各自的优点，能全天候实现室内空调及热水供给需求，既能使用太阳能达到节能的目的，又能提高室内空调的热舒适性。

Description

一种建筑热水和空调系统及其工作方法
技术领域
本发明属于建筑热水和空调技术领域，尤其涉及一种利用太阳能和双级压缩制冷/热泵相 结合的建筑热水和空调系统及其工作方法。
背景技术
目前，我国居民建筑最为常用的夏季制冷设备为分体式空调制冷，冬季北方则为城市热 网供暖，而南方和大部分偏远农村地区则无法供暖，采用分体式空调系统供暖则耗能巨大， 使用效果还差。同时人们对人居环境舒适性要求也在不断的提高，夏季的制冷末端与冬季的 供暖末端要有所区分，热水地暖因其舒适性已经成为越来越多建筑的主流选择。所以亟需一 种空调系统既能解决夏季的制冷问题又能解决冬天的供暖问题，提高人居舒适性，最好还能 将太阳能进行利用，做到节能环保。
发明内容
本发明是针对上述现有技术存在的问题，提出一种建筑热水和空调系统及其工作方法。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种建筑热水和空调系统，包括：气液分离器1、第一压缩机2、第一三通电磁阀3、第 二压缩机4、集水箱5、四通换向阀6、空气换热器7、制冷空调末端8、第一水泵9、第二三通电磁阀10、供热末端11、淋浴系统12、节流阀15，所述气液分离器1的顶部制冷剂出口 通过管道连接到第一压缩机2的入口，第一压缩机2出口通过管路接至第一三通电磁阀3制 冷剂入口a1,第一三通电磁阀3制冷剂出口a2通过管路连接到第二压缩机4的入口，第二压 缩机4的出口通过管路连接到集水箱5的制冷剂入口b1，集水箱5的制冷剂出口b2与第一 三通电磁阀3制冷剂出口a3经单向阀16后共同接至四通换向阀6的入口d1；所述四通换向 阀6的上接口d2通过管路连接到空气换热器7的制冷剂入口，空气换热器7的制冷剂出口通 过管道经节流阀15接至四通换向阀6的下接口d3，所述四通换向阀6的出口d4通过管路分 别经第一截止阀19接至制冷空调末端8制冷剂入口以及接至第二截止阀20，所述制冷空调 末端8的制冷剂出口与第二截止阀20通过管路共同连接到气液分离器1的制冷剂入口；
所述集水箱5的底部热水出口b3通过管路经第一水泵9接至第二三通电磁阀10的入口 c1，所述三通电磁阀10的出口c2通过管路分别接至淋浴设备12以及经第三截止阀21和第 一调节阀17接至供暖末端11的入口，所述供暖末端11的出口和第二三通电磁阀10的出口 c3共同接至集水箱5的入口b4；
系统补给水通过管路依次经第四截止阀22和第二调节阀18连接到集水箱5的补给水入 口b5。
进一步，所述建筑热水和空调系统还设有太阳能热水系统，包括：集水箱5、第二水泵 13、太阳能热水器14，所述集水箱5的水出口b6通过管路依次经第五截止阀23和第二水泵 13连接到太阳能热水器14的入口，太阳能热水器14的出口通过管道连接到集水箱5的入口 b7。
进一步，所述集水箱5上装有液位控制器24，所述液位控制器24的控制信号通过导线 连接第二调节阀18。
进一步，所述集水箱5上装有第一温度控制器25，所述第一温度控制器25的控制信号 通过导线分别连接第一三通电磁阀3和第二三通电磁阀10。
进一步，所述供热末端11出口管路上设置有第二温度控制器26，所述第二温度控制器 26的控制信号通过导线连接第一调节阀17。
一种建筑热水和空调系统的工作方法，包括夏季运行模式和冬季运行模式：
一、夏季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第一截止阀19、第四截止阀22、第五截止阀23，关闭其余截 止阀，开启第一水泵9、第二水泵13，启动第一压缩机2，经第一压缩机2压缩产生的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀3后经单向阀16接入四通换向阀6入口d1,再由上接口d2进入空气换热器7，制冷剂气体在空气换热器7内冷凝放热，将热量传递给了周围空气从而实现液化，产生的制冷剂液体由空气换热器7的出口流出后经节流阀15节流降压后由四通换 向阀6的下接口d3流入，再由四通换向阀6的出口d4流入制冷空调末端8内汽化吸热，吸收环境空气热量，蒸发所产生的制冷剂气体通入气液分离器1后再进入第一压缩机2内被压缩进入下一个循环；集水箱5内的水由水出口b6流出后由第二水泵13泵入太阳能热水器14，吸收太阳的热能被加热成热水后由集水箱5的入口b7流入，集水箱5内的热水由底部出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，由出口c2进入淋浴系统12内被直接使用；淋浴系统12使用水造成的集水箱5内液位不足时，由第二调节阀18自动完成补水；
热泵热水工况下，打开第一截止阀19、第四截止阀22，关闭其余截止阀，打开第一水泵 9，启动第一压缩机2、第二压缩机4，经第一压缩机2压缩后的高温高压制冷剂气体经第一 三通电磁阀3的出口a2通入第二压缩机4内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体由集水 箱5的制冷剂出口b1通入集水箱5内放热冷凝加热集水箱5的水，产生的制冷剂液体由集水 箱5的出口b2流出后通入四通换向阀6内由出口d2通入空气换热器7，之后的流程与夏季 晴天工况相同；集水箱5内的热水由底部出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁阀 10，水温未达到淋浴要求时，由第二三通电磁阀10的出口c3返回集水箱5被循环加热，直 至温度达到要求后，再由第二三通电磁阀(10)的出口c2进入淋浴系统12内被直接使用；
二、冬季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第三截止阀21、第四截止阀22、第五截止阀23，关闭其余截 止阀，打开第一水泵9、第二水泵13，太阳能热水器13热水制备流程与夏天太阳能热水工况 相同；此时第一压缩机2和第二压缩机3无需工作，集水箱5内的热水由底部出口b3流出后 由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，由出口c2流出分别进入淋浴系统12被直接使用以及 经第三截止阀21和第一调节阀17进入供暖末端11内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由 入口b4返回集水箱5；
热泵热水工况下，打开第二截止阀20、第三截止阀21、第四截止阀22，关闭其余截止 阀，四通换向阀5通电，打开第一水泵9，启动第一压缩机2、第二压缩机4，经第一压缩机2压缩后的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀3的入口a1流入，出口a2流出后通入第二压缩机4内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体通入集水箱5内放热冷凝加热集水箱5的水，产生的制冷剂液体由集水箱5的出口b2流出后通入四通换向阀6内换向后由出口d3流出，经节流阀15节流降压后通入空气换热器7内吸收周围环境的热量，蒸发所产生的的制冷剂气体由接口d2通入四通换向阀6内换向后由出口d4流出，经第二截止阀20通入气液分离器1，再由气液分离器1的顶部出口通入第一压缩机2被压缩；集水箱5内的热水由底部 出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，水温未达到要求时，由出口c3返回水 箱被循环加热，水温达到要求后由入口c2分别进入淋浴系统11被直接使用以及经第三截止阀20和第一调节阀16进入供暖末端10内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由b4返回集水箱4；
冬季热泵热水工况下，因空气换热器7为空气源蒸发器，当表面结霜需要除霜时，只需 关闭第二压缩机4，四通换向阀6断电，使第一压缩机2出口的高温高压制冷剂气体由入口 d1流入的制冷剂气体由出口d2流出通过管路进入空气换热器7内进行热气旁通除霜，然后 再经节流阀15节流降压后进入气液分离器1。
进一步，所述第二调节阀18受液位控制器24的液位控制，第二调节阀18的开度与集水 箱5内的液位成反比例调节关系。
进一步，所述第一三通电磁阀3和第二三通电磁阀10受第一温度控制器25的温度控制， 当温度达到设定的温度时，则打开第一三通电磁阀3的出口a3和第二三通电磁阀10的出口 c2，温度未达到设定温度时，则打开第一三通电磁阀的出口a2和第二三通电磁阀10的出口 c3；
进一步，所述第一调节阀17受第二温度控制器26的温度控制，第一调节阀17的开度与 供热末端11的出口温度成反比例调节关系。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
利用太阳能加热来制备热水，考虑到太阳能系统容易受天气的影响不稳定，则引入双级 压缩制冷/热泵循环系统，室内空调冬、夏季末端分开，既能稳定的制备热水用于室内淋浴系 统以及冬季的室内供暖末端，又利用单级制冷剂蒸发吸热制冷解决了夏季室内的制冷问题。 同时，制冷末端和冬季的供暖末端区分开来，在冬季使用热水地暖来供暖，能够满足人们对 空调舒适性的要求。太阳能热水系统和双级压缩制冷/热泵系统的结合，利用各自的优点，能 全天候实现室内空调及热水供给需求，同时，利用太阳能制备一吨温度为60℃的热水，相较 于利用空气源热泵制备一吨温度为60℃的热水大约能节省40千瓦时的电量，太阳能的利用 具有很好的节能效益，符合当今社会能源发展的趋势，更加节能环保。
附图说明
图1为本发明的系统构造示意图
图中：1是气液分离器、2是第一压缩机、3是第一三通电磁阀、4是第二压缩机、5是集水箱、6是空气换热器、7是空气换热器、8是制冷空调末端、9是第一水泵、10是第二三 通电磁阀、11是供热末端、12是淋浴系统、13是第二水泵、14是太阳能热水器、15是节流 阀、16是单向阀、17是第一调节阀、18是第二调节阀、19是第一截止阀、20是第二截止阀、 21是第三截止阀、22是第四截止阀、23是第五截止阀、24是液位控制器、25是第一温度控 制器、26是第二温度控制器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发 明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种建筑热水和空调系统，包括：气液分离器1、第一压缩机2、第一三通 电磁阀3、第二压缩机4、集水箱5、四通换向阀6、空气换热器7、制冷空调末端8、第一水泵9、第二三通电磁阀10、供热末端11、淋浴系统12、节流阀15，所述气液分离器1的顶 部制冷剂出口通过管道连接到第一压缩机2的入口，第一压缩机2出口通过管路接至第一三 通电磁阀3制冷剂入口a1,第一三通电磁阀3制冷剂出口a2通过管路连接到第二压缩机4的 入口，第二压缩机4的出口通过管路连接到集水箱5的制冷剂入口b1，集水箱5的制冷剂出 口b2与第一三通电磁阀3制冷剂出口a3经单向阀16后共同接至四通换向阀6的入口d1； 所述四通换向阀6的上接口d2通过管路连接到空气换热器7的制冷剂入口，空气换热器7的 制冷剂出口通过管道经节流阀15接至四通换向阀6的下接口d3，所述四通换向阀6的出口 d4通过管路分别经第一截止阀19接至制冷空调末端8制冷剂入口以及接至第二截止阀20， 所述制冷空调末端8的制冷剂出口与第二截止阀20通过管路共同连接到气液分离器1的制冷 剂入口；
所述集水箱5的底部热水出口b3通过管路经第一水泵9接至第二三通电磁阀10的入口 c1，所述三通电磁阀10的出口c2通过管路分别接至淋浴设备12以及经第三截止阀21和第 一调节阀17接至供暖末端11的入口，所述供暖末端11的出口和第二三通电磁阀10的出口 c3共同接至集水箱5的入口b4；
系统补给水通过管路依次经第四截止阀22和第二调节阀18连接到集水箱5的补给水入 口b5。
建筑热水和空调系统设有太阳能热水系统，包括：集水箱5、第二水泵13、太阳能热水 器14，所述集水箱5的水出口b6通过管路依次经第五截止阀23和第二水泵13连接到太阳能热水器14的入口，太阳能热水器14的出口通过管道连接到集水箱5的入口b7。
所述集水箱5上装有液位控制器24，所述液位控制器24的控制信号通过导线连接第二 调节阀18。
所述集水箱5上装有第一温度控制器25，所述第一温度控制器25的控制信号通过导线 分别连接第一三通电磁阀3和第二三通电磁阀10。
所述供热末端11出口管路上设置有第二温度控制器26，所述第二温度控制器26的控制 信号通过导线连接第一调节阀17。
一种建筑热水和空调系统的工作方法，包括夏季运行模式和冬季运行模式：
一、夏季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第一截止阀19、第四截止阀22、第五截止阀23，关闭其余截 止阀，开启第一水泵9、第二水泵13，启动第一压缩机2，经第一压缩机2压缩产生的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀3后经单向阀16接入四通换向阀6入口d1,再由上接口d2进入空气换热器7，制冷剂气体在空气换热器7内冷凝放热，将热量传递给了周围空气从而实现液化，产生的制冷剂液体由空气换热器7的出口流出后经节流阀15节流降压后由四通换 向阀6的下接口d3流入，再由四通换向阀6的出口d4流入制冷空调末端8内汽化吸热，吸收环境空气热量，蒸发所产生的制冷剂气体通入气液分离器1后再进入第一压缩机2内被压缩进入下一个循环；集水箱5内的水由水出口b6流出后由第二水泵13泵入太阳能热水器14，吸收太阳的热能被加热成热水后由集水箱5的入口b7流入，集水箱5内的热水由底部出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，由出口c2进入淋浴系统12内被直接使用；淋浴系统12使用水造成的集水箱5内液位不足时，由第二调节阀18自动完成补水；
热泵热水工况下，打开第一截止阀19、第四截止阀22，关闭其余截止阀，打开第一水泵 9，启动第一压缩机2、第二压缩机4，经第一压缩机2压缩后的高温高压制冷剂气体经第一 三通电磁阀3的出口a2通入第二压缩机4内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体由集水 箱5的制冷剂出口b1通入集水箱5内放热冷凝加热集水箱5的水，产生的制冷剂液体由集水 箱5的出口b2流出后通入四通换向阀6内由出口d2出口通入空气换热器7，之后的流程与 夏季晴天工况相同；集水箱5内的热水由底部出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁 阀10，水温未达到淋浴要求时，由第二三通电磁阀10的出口c3返回集水箱5被循环加热， 直至温度达到要求后，再由第二三通电磁阀(10)的出口c2进入淋浴系统12内被直接使用。
二、冬季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第三截止阀21、第四截止阀22、第五截止阀23，关闭其余截 止阀，打开第一水泵9、第二水泵13，太阳能热水器13热水制备流程与夏天太阳能热水工况 相同；此时第一压缩机2和第二压缩机3无需工作，集水箱5内的热水由底部出口b3流出后 由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，由出口c2流出分别进入淋浴系统12被直接使用以及 经第三截止阀21和第一调节阀17进入供暖末端11内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由 入口b4返回集水箱5；
热泵热水工况下，打开第二截止阀20、第三截止阀21、第四截止阀22，关闭其余截止 阀，四通换向阀5通电，打开第一水泵9，启动第一压缩机2、第二压缩机4，经第一压缩机2压缩后的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀3的进口a1流入，出口a2流出后通入第二压缩机4内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体通入集水箱5内放热冷凝加热集水箱5的水，产生的制冷剂液体由集水箱5的出口b2流出后通入四通换向阀6内换向后由出口d3流出，经节流阀15节流降压后通入空气换热器7内吸收周围环境的热量，蒸发所产生的的制冷剂气体由入口d2通入四通换向阀6内换向后由出口d4流出，经第二截止阀20通入气液分离器1，再由气液分离器1的顶部出口通入第一压缩机2被压缩；集水箱5内的热水由底部 出口b3流出后由第一水泵9泵入第二三通电磁阀10，水温未达到要求时，由出口c3返回水 箱被循环加热，水温达到要求后由入口c2分别进入淋浴系统11被直接使用以及经第三截止阀20和第一调节阀16进入供暖末端10内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由入口b4返回集水箱4；
冬季热泵热水工况下，因空气换热器7为空气源蒸发器，当表面结霜需要除霜时，只需 关闭第二压缩机4，四通换向阀6断电，使第一压缩机2出口的高温高压制冷剂气体由入口 d1流入的制冷剂气体由出口d2流出通过管路进入空气换热器7内进行热气旁通除霜，然后 再经节流阀15节流降压后进入气液分离器1。
所述第二调节阀18受液位控制器24的液位控制，第二调节阀18的开度与集水箱5内的 液位成反比例调节关系，当集水器5内液位过低时，此时增大第二调节阀18的阀门开度，增 加补给水进入集水箱5的流量。
所述第一三通电磁阀3和第二三通电磁阀10受第一温度控制器25的温度控制，当温度 达到设定的温度时，则打开第一三通电磁阀3的出口a3和第二电磁调节阀10的出口c2，温 度未达到设定温度时，则打开第一三通电磁阀的出口a2和第二三通电磁阀10的出口c3。
所述第一调节阀17受第二温度控制器26的温度控制，第一调节阀17的开度与供热末端 10的出口温度成反比例调节关系，当供热末端11的出口温度过低时，说明供热末端11内热 源热量不足，此时增大第一调节阀17的阀门开度，增加进入供热末端11的热水流量。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明 的精神和范围内，均可作各种变更与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的 范围为准。

Claims (9)

1.一种建筑热水和空调系统，包括：气液分离器(1)、第一压缩机(2)、第一三通电磁阀(3)、第二压缩机(4)、集水箱(5)、四通换向阀(6)、空气换热器(7)、制冷空调末端(8)、第一水泵(9)、第二三通电磁阀(10)、供热末端(11)、淋浴系统(12)、节流阀(15)，所述气液分离器(1)的顶部制冷剂出口通过管道连接到第一压缩机(2)的入口，第一压缩机(2)出口通过管路接至第一三通电磁阀(3)制冷剂入口(a1),第一三通电磁阀(3)制冷剂出口(a2)通过管路连接到第二压缩机(4)的入口，第二压缩机(4)的出口通过管路连接到集水箱(5)的制冷剂入口(b1)，集水箱(5)的制冷剂出口(b2)与第一三通电磁阀(3)制冷剂出口(a3)经单向阀(16)后共同接至四通换向阀(6)的入口(d1)；所述四通换向阀(6)的上接口(d2)通过管路连接到空气换热器(7)的制冷剂入口，空气换热器(7)的制冷剂出口通过管道经节流阀(15)接至四通换向阀(6)的下接口(d3)，所述四通换向阀(6)的出口(d4)通过管路分别经第一截止阀(19)接至制冷空调末端(8)制冷剂入口以及接至第二截止阀(20)，所述制冷空调末端(8)的制冷剂出口与第二截止阀(20)通过管路共同连接到气液分离器(1)的制冷剂入口；
所述集水箱(5)的底部热水出口(b3)通过管路经第一水泵(9)接至第二三通电磁阀(10)的入口(c1)，所述三通电磁阀(10)的出口(c2)通过管路分别接至淋浴设备(12)以及经第三截止阀(21)和第一调节阀(17)接至供暖末端(11)的入口，所述供暖末端(11)的出口和第二三通电磁阀(10)的出口(c3)共同接至集水箱(5)的入口(b4)；
系统补给水通过管路依次经第四截止阀(22)和第二调节阀(18)连接到集水箱(5)的补给水入口(b5)。
2.根据权利要求1所述一种建筑热水和空调系统，其特征在于，还设有太阳能热水系统，包括：集水箱(5)、第二水泵(13)、太阳能热水器(14)，所述集水箱(5)的水出口(b6)通过管路依次经第五截止阀(23)和第二水泵(13)连接到太阳能热水器(14)的入口，太阳能热水器(14)的出口通过管道连接到集水箱(5)的入口(b7)。
3.根据权利要求2所述一种建筑热水和空调系统，其特征在于，所述集水箱(5)上装有液位控制器(24)，所述液位控制器(24)的控制信号通过导线连接第二调节阀(18)。
4.根据权利要求2所述一种建筑热水和空调系统，其特征在于，所述集水箱(5)上装有第一温度控制器(25)，所述第一温度控制器(25)的控制信号通过导线分别连接第一三通电磁阀(3)和第二三通电磁阀(10)。
5.根据权利要求1所述一种建筑热水和空调系统，其特征在于，所述供热末端(11)出口管路上设置有第二温度控制器(26)，所述第二温度控制器(26)的控制信号通过导线连接第一调节阀(17)。
6.一种根据权利要求1～5项任一所述一种建筑热水和空调系统的工作方法，其特征在于，包括夏季运行模式和冬季运行模式：
一、夏季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第一截止阀(19)、第四截止阀(22)、第五截止阀(23)，关闭其余截止阀，开启第一水泵(9)、第二水泵(13)，启动第一压缩机(2)，经第一压缩机(2)压缩产生的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀(3)后经单向阀(16)接入四通换向阀(6)入口(d1),再由上接口(d2)进入空气换热器(7)，制冷剂气体在空气换热器(7)内冷凝放热，将热量传递给了周围空气从而实现液化，产生的制冷剂液体由空气换热器(7)的出口流出后经节流阀(15)节流降压后由四通换向阀(6)的下接口(d3)流入，再由四通换向阀(6)的出口(d4)流入制冷空调末端(8)内汽化吸热，吸收环境空气热量，蒸发所产生的制冷剂气体通入气液分离器(1)后再进入第一压缩机(2)内被压缩进入下一个循环；集水箱(5)内的水由水出口(b6)流出后由第二水泵(13)泵入太阳能热水器(14)，吸收太阳的热能被加热成热水后由集水箱(5)的入口(b7)流入，集水箱(5)内的热水由底部出口(b3)流出后由第一水泵(9)泵入第二三通电磁阀(10)，由出口(c2)进入淋浴系统(12)内被直接使用；淋浴系统(12)使用水造成的集水箱(5)内液位不足时，由第二调节阀(18)自动完成补水；
热泵热水工况下，打开第一截止阀(19)、第四截止阀(22)，关闭其余截止阀，打开第一水泵(9)，启动第一压缩机(2)、第二压缩机(4)，经第一压缩机(2)压缩后的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀(3)的出口(a2)通入第二压缩机(4)内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体由集水箱(5)的制冷剂出口(b1)通入集水箱(5)内放热冷凝加热集水箱(5)的水，产生的制冷剂液体由集水箱(5)的出口(b2)流出后通入四通换向阀(6)内由出口(d2)通入空气换热器(7)，之后的流程与夏季晴天工况相同；集水箱(5)内的热水由底部出口(b3)流出后由第一水泵(9)泵入第二三通电磁阀(10)，水温未达到淋浴要求时，由第二三通电磁阀(10)的出口(c3)返回集水箱(5)被循环加热，直至温度达到要求后，再由第二三通电磁阀(10)的出口(c2)进入淋浴系统(12)内被直接使用；
二、冬季运行模式：
太阳能热水工况下，打开第三截止阀(21)、第四截止阀(22)、第五截止阀(23)，关闭其余截止阀，打开第一水泵(9)、第二水泵(13)，太阳能热水器(13)热水制备流程与夏天太阳能热水工况相同；此时第一压缩机(2)和第二压缩机(3)无需工作，集水箱(5)内的热水由底部出口(b3)流出后由第一水泵(9)泵入第二三通电磁阀(10)，由出口(c2)流出分别进入淋浴系统(12)被直接使用以及经第三截止阀(21)和第一调节阀(17)进入供暖末端(11)内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由入口(b4)返回集水箱(5)；
热泵热水工况下，打开第二截止阀(20)、第三截止阀(21)、第四截止阀(22)，关闭其余截止阀，四通换向阀(5)通电，打开第一水泵(9)，启动第一压缩机(2)、第二压缩机(4)，经第一压缩机(2)压缩后的高温高压制冷剂气体经第一三通电磁阀(3)的入口(a1)流入，出口(a2)流出后通入第二压缩机(4)内继续压缩，产生的高温高压的制冷剂气体通入集水箱(5)内放热冷凝加热集水箱(5)的水，产生的制冷剂液体由集水箱(5)的出口(b2)流出后通入四通换向阀(6)内换向后由出口(d3)流出，经节流阀(15)节流降压后通入空气换热器(7)内吸收周围环境的热量，蒸发所产生的的制冷剂气体由入口(d2)通入四通换向阀(6)内换向后由出口(d4)流出，经第二截止阀(20)通入气液分离器(1)，再由气液分离器(1)的顶部出口通入第一压缩机(2)被压缩；集水箱(5)内的热水由底部出口(b3)流出后由第一水泵(9)泵入第二三通电磁阀(10)，水温未达到要求时，由出口(c3)返回水箱被循环加热，水温达到要求后由入口(c2)分别进入淋浴系统(11)被直接使用以及经第三截止阀(20)和第一调节阀(16)进入供暖末端(10)内用作室内供暖，放热供暖降温后的水由入口(b4)返回集水箱(4)；
冬季热泵热水工况下，因空气换热器(7)为空气源蒸发器，当表面结霜需要除霜时，只需关闭第二压缩机(4)，四通换向阀(6)断电，使第一压缩机(2)出口的高温高压制冷剂气体由入口(d1)流入的制冷剂气体由出口(d2)流出通过管路进入空气换热器(7)内进行热气旁通除霜，然后再经节流阀(15)节流降压后进入气液分离器(1)。
7.根据权利要求6所述一种建筑热水和空调系统的工作方法，其特征在于，所述第二调节阀(18)受液位控制器(24)的液位控制，第二调节阀(18)的开度与集水箱(5)内的液位成反比例调节关系。
8.根据权利要求6所述一种建筑热水和空调系统的工作方法，其特征在于，所述第一三通电磁阀(3)和第二三通电磁阀(10)受第一温度控制器(25)的温度控制，当温度达到设定的温度时，则打开第一三通电磁阀(3)的出口(a3)和第二三通调节阀(10)的出口(c2)，当温度未达到设定温度时，则打开第一三通电磁阀(3)的出口(a2)和第二三通电磁阀(10)的出口(c3)。
9.根据权利要求6所述一种建筑热水和空调系统的工作方法，其特征在于，所述第一调节阀(17)受第二温度控制器(26)的温度控制，第一调节阀(17)的开度与供热末端(11)的出口温度成反比例调节关系。
CN202210213824.1A 2022-03-07 2022-03-07 一种建筑热水和空调系统及其工作方法 Pending CN114754429A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210213824.1A CN114754429A (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种建筑热水和空调系统及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210213824.1A CN114754429A (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种建筑热水和空调系统及其工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114754429A true CN114754429A (zh) 2022-07-15

Family

ID=82325987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210213824.1A Pending CN114754429A (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种建筑热水和空调系统及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114754429A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378785A (en) * 1981-05-28 1983-04-05 Dale Fleischmann Solar heating system
CN101988775A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 山东建筑大学 太阳能-空气-地能多源双机热泵供热空调复合系统
CN105674449A (zh) * 2016-03-28 2016-06-15 武汉科技大学 一种基于节能型太阳能空气源热泵三联供系统
CN105910317A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 广东高而美制冷设备有限公司 速热三联供系统
CN107278253A (zh) * 2016-09-07 2017-10-20 徐生恒 空气能双级热泵空调系统
CN107328102A (zh) * 2017-08-18 2017-11-07 中国扬子集团滁州扬子空调器有限公司 一种二氧化碳复合式热泵热水及空调系统及其控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378785A (en) * 1981-05-28 1983-04-05 Dale Fleischmann Solar heating system
CN101988775A (zh) * 2010-11-16 2011-03-23 山东建筑大学 太阳能-空气-地能多源双机热泵供热空调复合系统
CN105674449A (zh) * 2016-03-28 2016-06-15 武汉科技大学 一种基于节能型太阳能空气源热泵三联供系统
CN105910317A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 广东高而美制冷设备有限公司 速热三联供系统
CN107278253A (zh) * 2016-09-07 2017-10-20 徐生恒 空气能双级热泵空调系统
CN107328102A (zh) * 2017-08-18 2017-11-07 中国扬子集团滁州扬子空调器有限公司 一种二氧化碳复合式热泵热水及空调系统及其控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈九兵;鲁升芳;武晓昆;陈文卿;: "压缩机中间补气的经济器热泵循环性能分析", 江苏科技大学学报(自然科学版), no. 01, pages 60 - 65 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202041020U (zh) 户式空气源热泵-地板辐射多功能系统
CN1235007C (zh) 直膨式太阳能热泵空调及热水系统
CN109610683B (zh) 装配式空调墙及其运行方法
CN202002391U (zh) 喷液增焓式热泵热水器机组
CN105716329B (zh) 直膨式太阳能热泵系统
CN2694159Y (zh) 多功能空气源热泵空调器
CN109520052B (zh) 一种适合于既有居住建筑节能改造的可再生能源热泵系统
CN106016825A (zh) 太阳能、空气源热泵双热源三联供系统
CN105258377A (zh) 基于太阳能-空气源热泵三联供装置
CN111156590B (zh) 兼备制冷、供热及热水供应的太阳能-空气源热泵空调系统
CN1462855A (zh) 多功能热泵型空调热水器
CN2854403Y (zh) 太阳能—低温冷/热源联合循环热泵建筑暖通空调
CN101290176B (zh) 热回收型太阳能喷射电压缩热泵空调机组
CN2800141Y (zh) 一种综合利用太阳能和地热能的建筑暖通空调装置
CN108548332B (zh) 一种太阳能光伏环路热管热水系统
CN203785282U (zh) 太阳能复合多元热泵热水系统
CN108731156A (zh) 一种基于储能模块的冷热点联供智能系统
CN205403227U (zh) 高效清洁多能源综合利用冷热联供系统
CN212511511U (zh) 一种空调外机热量回收系统
CN114754429A (zh) 一种建筑热水和空调系统及其工作方法
CN211854322U (zh) 一种节能型辐射供冷供暖热泵系统
CN205119551U (zh) 基于太阳能-空气源热泵三联供装置
CN111306841B (zh) 一种太阳能空气源热泵三联供系统及使用方法
CN212029925U (zh) 一种太阳能空气源热泵三联供系统
CN100561074C (zh) 一种多功能太阳能辅助空调系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination