CN117083494A - 具有节能热换器的空调热泵系统 - Google Patents

Abstract

空调热泵系统，包括室外主机和室内热布系统。室外主机包括压缩机、制冷剂储存箱、切换阀、第一室外热换器和冷却塔。室内热布系统包括至少一个室内热换器和通风装置。通风装置包括支撑架、通风热换单元和节能热换器，节能热换器支撑在支撑架内位于进气口和通风热换单元之间的位置，使来自进气口的环境空气被布置在经过通风热换单元之前先流过节能热换器。在室外主机和室内热布系统之间循环的制冷剂可通过冷却水和环境空气来冷却。

Description

具有节能热换器的空调热泵系统

技术领域

本发明涉及一种空调热泵系统，更具体来说，是涉及一种包括节能热换器的空调热泵系统，能够节省大量的能源。

背景技术

传统的空调热泵系统，例如包括室外主机和多个室内单元的空调热泵系统，已在这世界内广泛使用。一些技术已经开发了来控制室外主机和室内单元之间的制冷剂流动。这样的一种传统技术被称为“可变制冷量”。

如图1至图3所示，传统的空调热泵系统可包括室外主机1P和室内热分配系统2P。室外主机1P通常包括主机壳100P、至少一台压缩机101P、室外热换器102P以及至少一台室外风扇103P。主壳体100P具有进气口105P和出气口106P，其中环境空气可从进气口105P被吸入并流至出气口106P，穿过室外热换器102P。预定量的制冷剂可在室外主机1P与室内热分配系统2P之间循环。来自室内热分配系统2P的制冷剂被引导流至室外热换器102P，与从进气口105P吸入的环境空气进行热交换。流经室外热换器的制冷剂可从环境空气吸收热能或向其释放热能，这取决于传统空调热泵系统的操作方式。

如图3所示，室内热分配系统2P通常包括多个并联连接的室内热换器401P。这些室内热换器401P位于不同的指定室内空间中并且连接室外热换器102P。制冷剂可以预定的热交换循环在室外热换器102P和室内热换器401P之间循环，使得热能可以被释放到每个室内热换器401P或从每个室内热换器401P提取。每个室内热换器401P被布置为向指定的室内空间提供经调节或加热的空气。

为了控制室外主机1P与室内热换器401P之间的制冷剂的流动，多种制冷剂控制技术已开发了，其中一种技术就是上面提到的“可变制冷量”技术。

尽管上述空调热泵系统已在全世界广泛使用多年，但这些系统仍然存在相对较低的性能系数(COP)的普遍缺陷，性能系数可被定义为：供应到储存器或从储存器移除的热能与所需工作的比率。

因此，需要开发一种具有显着改善的COP的空调热泵系统。

发明内容

本发明的某些变型提供了一种空调热泵系统，当空调热泵系统操作时，能节省大量能源。

本发明的某些变型提供了一种空调热泵系统，当空调热泵系统以综合空调模式运行时，可以选择性地利用冷却塔中的冷却水来降低制冷剂的温度。

本发明的某些变型提供了一种空调热泵系统，对于指定的完成工作，本发明的系统与如上的传统空调热泵系统相比，能够产生更多的热能给指定的室内空间。

在本发明的一个方面，提供了一种中央空调热泵系统，它包括：

多条连接管；

一室外主机，它包括：

一主机壳体，其具有一进风口和一出风口；

至少一压缩机，支撑在主机壳体内；

一制冷剂储存箱，支撑在主机壳体内；

一切换阀，支撑在主机壳体内；

一第一室外热换器，支撑在主机壳体内，并通过切换阀和至少一条连接管连接到压缩机；和

一冷却塔，支撑在主机壳体内，并包括：

一集水盆；

一第二室外热换器，设置在集水盆下方，并通过至少一条连接管连接到第一室外热换器，第二室外热换器进一步通过至少一条连接管连接到制冷剂储存箱；

一填充材料单元，设置在集水盆下方；

一储水盆，设置在填充材料单元下方；

一连接在储水盆和集水盆之间的泵，其中，来自进气口的预定量环境空气设置依次经过填充材料单元和第一室外热换器，和预定量的冷却水设置在储水盆和集水盆之间循环，储水盆中的冷却水设置由泵被泵至集水盆，以吸收流经第二室外热换器的制冷剂的热能，集水盆中的水设置分布在填充材料单元上，以向流经填充材料单元的环境空气释放热能，冷却水收集在储水盆中，完成一个冷却循环，经过填充材料单元的空气设置流经第一室外热换器并通过出风口排出主机壳体外；

一室内热布系统，其包括：

至少一室内热换器，通过至少一连接管连接至第一室外热换器、冷却塔的第二室外热换器和压缩机；和

一通风装置，其包括:

一支撑架，其具有外露于环境空气的进气口，让空气通过进气口吸入；

一通风热换单元，由支撑架支撑，并通过至少一条连接管连接至制冷剂储存箱、切换阀、和第一室外热换器，通风热换单元和室内热换器并联连接；

一节能热换器，由支撑架支撑于进气口和通风热换单元之间，使来自进气口的环境空气在经过通风热换单元之前经过节能热换器，节能热换器通过至少一条连接管连接至第一室外热换器、第二室外热换器和制冷剂储存箱；和

一离心风扇，支撑在支撑架中，空调热泵系统选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在空调模式下，切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机并导流进入第一室外热换器并释放热能，制冷剂离开第一室外热换器后导流到第二室外热换器并释放预定量的热能到循环于冷却塔的冷却水，制冷剂离开第二室外热换器并导流进入室内热布系统的室内热换器，以吸收室内热换器的热能，制冷剂离开室内热换器后导流经切换阀，并回流到压缩机，即完成一个空调循环，

其中当空调热泵系统在热泵模式下，切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机并导流进入室内热换器和通风热换单元，释放热能到指定室内空间和自进气口抽入的环境空气中，制冷剂离开室内热换器和通风热换单元后导流至节能热换器，以预热从进气口抽入的环境空气，制冷剂离开节能热换器后导流入第一室外热换器并从流过的环境空气中吸收热能，制冷剂离开第一室外热换器后导流经切换阀回流到压缩机，即完成一个热泵循环。

在本发明的另一个方面，提供了一种空调热泵系统，它包括：

多条连接管；

一室外主机，它包括：

一主机壳体，其具有一进风口和一出风口；

至少一压缩机，支撑在主机壳体内；

一制冷剂储存箱，支撑在主机壳体内；

一切换阀，支撑在主机壳体内；

一第一室外热换器，支撑在主机壳体内，并通过切换阀和至少一条连接管连接到压缩机；和

一冷却塔，支撑在主机壳体内，并包括：

一第一集水盆；

一第一填充材料单元，设置在第一集水盆下方；

一第二集水盆，设置在第一填充材料单元下方；

一第三集水盆，设置在第二集水盆下方；

一第三填充材料单元，设置在第三集水盆下方；

一储水盆，设置在第三填充材料单元下方；

一第二室外热换器，设置在第一集水盆、第二集水盆、和第三集水盆中；和

一连接在储水盆和第一至第三集水盆之间的泵，预定量环境空气设置依次经过第一至第三填充材料单元和第一室外热换器，和预定量的冷却水设置在储水盆、第一至第三集水盆和第一至第三填充材料单元之间循环，储水盆中的冷却水设置被泵至第一集水盆，以吸收第二室外热换器的热能，第一集水盆中的水设置分布在第一填充材料单元上，第二集水盆收集的冷却水，用于吸收其中的第二室外热换器的热能，冷却水被设置为向下流至第二填充材料单元，被环境空气冷却，冷却水被收集在第三集水盆中，用于吸收其中的第二室外换热器的热能，冷却水被设置为向下流至第三填充材料单元，被环境空气冷却，冷却水最终被收集在储水盆中；和

一室内热布系统，其包括：

至少一室内热换器，通过至少一连接管连接至第一室外热换器、冷却塔的第二室外热换器和压缩机；和

一通风装置，其包括:

一支撑架，其具有外露于环境空气的进气口，让空气通过进气口吸入；

一通风热换单元，由支撑架支撑，并通过至少一条连接管连接至制冷剂储存箱、切换阀、和第一室外热换器，通风热换单元和室内热换器并联连接；

一节能热换器，由支撑架支撑于进气口和通风热换单元之间，使来自进气口的环境空气在经过通风热换单元之前经过节能热换器，节能热换器通过至少一条连接管连接至第一室外热换器、第二室外热换器和制冷剂储存箱；和

一离心风扇，支撑在支撑架中，空调热泵系统选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在空调模式下，切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机并导流进入第一室外热换器并释放热能，制冷剂离开第一室外热换器后导流到第二室外热换器并释放预定量的热能到循环于冷却塔的冷却水，制冷剂离开第二室外热换器并导流进入室内热布系统的室内热换器，以吸收室内热换器的热能，制冷剂离开室内热换器后导流经切换阀，并回流到压缩机，即完成一个空调循环，

其中当空调热泵系统在热泵模式下，切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机并导流进入室内热换器和通风热换单元，释放热能到指定室内空间和自进气口抽入的环境空气中，制冷剂离开室内热换器和通风热换单元后导流至节能热换器，以预热从进气口抽入的环境空气，制冷剂离开节能热换器后导流入第一室外热换器并从流过的环境空气中吸收热能，制冷剂离开第一室外热换器后导流经切换阀回流到压缩机，即完成一个热泵循环。

这概述的提供，是在于引入下面在优选实施例的详细描述中要阐述的各个主题。这概述并非旨在识别所要求保护的发明的关键或基本方面。这概述并非旨在帮助确定权利要求的范围。

附图说明

图1是传统空调热泵系统的主室外机的示意图。

图2是传统空调热泵系统的主室外机的另一示意图。

图3是传统空调热泵系统的另一示意图，示出了制冷剂的流动路径。

图4是根据本发明第一优选实施例的空调热泵系统的室外主机的示意图。

图5是沿图4的A-A面的剖视图。

图6是根据本发明第一优选实施例的空调热泵系统的示意图，示出了制冷剂的流动路径。

图7是根据本发明第一优选实施例的空调热泵系统的室内热布系统的示意图。

图8是根据本发明第二优选实施例的空调热泵系统的室外主机的示意图。

图9是根据本发明第二优选实施例的空调热泵系统的室内热布系统的示意图。

图10是根据本发明第二优选实施例的空调热泵系统的主机壳体的示意图。

具体实施方式

以下对优选实施例的详细描述是实施本发明的优选模式。描述不应以任何限制意义来理解。其出于说明本发明的一般原理的目的而呈现。

如图4至图7所示，是根据本发明的第一优选实施例的一种中央空调热泵系统。大体来说，中央空调热泵系统可包括多条连接管100，一室外主机1，和一室内热布系统2。预定量的制冷剂可以循环通过室外主机1和主热换系统2的各部件(如下说明)。制冷剂可以通过多条连接管100循环于各部件。

室外主机1可包括至少一压缩机10，其具有一压缩机出口101和压缩机进口102、一制冷剂储存箱20，其具有液体进口201和液体出口202、一第一室外热换器30、一冷却塔40和一切换阀60。

制冷剂储存箱20可连接到室内热布系统2和冷却塔40。第一室外热换器30可通过切换阀60连接到压缩机10。第一室外热换器30可进一步连接冷却塔40和室内热布系统2。

冷却塔40可包括一集水盆41、一第二室外热换器42设置在集水盆41中、一填充材料单元43设置在集水盆41下方、和一储水盆44设置在填充材料单元43下方。

预定量环境空气设置依次经过填充材料单元43和第一室外热换器30。同时，预定量的冷却水可在储水盆44和集水盆41之间循环。储水盆44中的冷却水设置被泵至集水盆41，以吸收流经第二室外热换器42的制冷剂的热能。集水盆41中的水可分布在填充材料单元43上，将热能释放到流过填充材料单元43的环境空气。然后冷却水可以被收集在储水盆44中，即完成一个冷却循环。

室内热布系统2可包括通过至少一条连接管100连接的至少一室内热换器21，其连接第一室外热换器30、冷却塔40和压缩机10，使指定室内空间中的制冷剂和空气之间能够进行热交换。

室内热布系统2可进一步包括一通风装置22，通风装置22可包括一支撑架221、一通风热换单元222、一节能热换器223、和一离心风扇224。

支撑架221可具有外露于环境空气的进气口2211，让空气通过进气口2211吸入。

通风热换单元222可由支撑架221支撑，并通过至少一条连接管100连接至切换阀和第一室外热换器，通风热换单元222和室内热换器21可并联连接。

节能热换器223可由支撑架221支撑于进气口221和通风热换单元222之间的位置，使环境空气在流过通风热换单元222之前先流经节能热换器223。节能热换器223通过至少一条连接管100连接至第一室外热换器30、第二室外热换器42和制冷剂储存箱20。

离心风扇224可支撑在支撑架221中，用于通过进气口2211抽进环境空气并将新鲜空气输送到预定的室内空间。

空调热泵系统可选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在空调模式下，切换阀60可被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机并导流进入第一室外热换器30并向其释放热能，制冷剂离开第一室外热换器30后可导流到第二室外热换器42并释放热能到循环于冷却塔40的冷却水，制冷剂离开第二室外热换器42并导流至室内热布系统2的室内热换器21，以吸收室内热换器21的热能，制冷剂离开室内热换器21后导流经切换阀60，并回流到压缩机，即完成一个空调循环。

当空调热泵系统在热泵模式下，切换阀60可被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机10并导流进入室内热换器21和通风热换单元222，以释放热能到一指定室内空间和自进气口2211抽进的环境空气中，制冷剂离开室内热换器21和通风热换单元222后可导流至节能热换器223，以预热从进气口2211抽入的环境空气。制冷剂离开节能热换器223后可导流过第一室外热换器30并从流过的环境空气中吸收热能。制冷剂离开第一室外热换器30后可导流经切换阀60回流到压缩机10，即完成一个热泵循环。

上述部件可以连接以形成特定的构造，以允许制冷剂与诸如环境空气的各种媒体进行热交换。如图6和图7，示出了示例性配置。根据本发明的第一优选实施例，室外主机1可以安装在建筑物的屋顶上，以便吸取环境空气与制冷剂进行热交换。如图4和图5所示，室外主机1可进一步包括一主机壳体11，其从顶部观察时具有矩形横截面，其中主机壳体11可具有一进风口112和一出风口113。进风口112可至少在主机壳体11的一侧上构成，而出风口113可在主机壳体11相对的对侧上构成。

室外主机1可进一步包括至少一个风扇12，设置在出风口113相邻位置，用于从进风口112吸入环境空气流到出风口113。主机壳体11还可具有一压缩机室114，用于容纳压缩机10。

切换阀60可具有第一至第四连接口61、62、63、64。切换阀60可在空调切换模式和热泵切换模式之间切换，其中，在空调切换模式中，切换阀60的切换使第一连接口61可连接到第二连接口62，使制冷剂可以由第一连接口61流到第二连接口62，而第三连接口63可连接到第四连接口64，使制冷剂可以由第三连接口63流到第四连接口64。

在热泵切换模式中，切换阀60的切换，使第一连接口61可连接到第四连接口64，让制冷剂可以由第一连接口61流到第四连接口64，而第二连接口62可连接到第三连接口63，让制冷剂可以由第二连接口62流到第三连接口63。

第一室外热换器30可具有一第一连通口31和一第二连通口32，用于允许制冷剂流入或流出第一室外热换器30。如图6所示，第一连通口31可连接至切换阀60的第二连接口62。第二连通口32可与冷却塔40的第二室外热换器42串联连接。流过第一室外热换器30的制冷剂可被布置为与从主机壳体11的进风口112吸入的环境空气进行热交换。

第二室外热换器42可具有一第一通口421和一第二通口422，用于允许制冷剂流入或流出第二室外热换器42。第一通口41可连接至第一室外热换器30的第二连通口32。第二通口422可通过各种其他辅助部件(如下所述)连接到制冷剂存储箱20和室内热布系统2。

第二室外热换器42可设置在冷却塔40的集水盆41中。冷却水可以设置为收集在集水盆41中，使得第二室外热换器42可以完全浸没在冷却水中与其进行热交换。室外热换器42可包括多个延伸在集水盆41中的热换管423。制冷剂可流过热换管423与冷却水进行热交换。

空调热泵系统还可包括一制冷剂存储箱20，制冷剂存储箱20具有一液体进口201，其连接第二室外热换器42的第二通口422和室内热布系统2；和一液体出口202，其连接第一室外热换器30的第二连通口32、第二室外热换器42的第一通口421和室内热布系统2。

室外主机1还可包括一过滤器80，其连接到制冷剂存储箱20的液体出口202。室外主机1还可包括一膨胀阀18，其连接在过滤器80和第二室外热换器42的第一通口421之间。

室外主机1可进一步包括一单向阀13，以限制制冷剂在一个预定方向流动。如图6所示。单向阀21可连接在第二室外热换器42的第二通口422和制冷剂储存箱20的液体进口201之间。单向阀21可构设成允许制冷剂仅由第二室外热换器42流向制冷剂储存箱20的方向流动。

另一方面，制冷剂离开制冷剂储存箱20后可被引导流经两个路径中的一个，第一路径朝向第一室外热换器30的第二连通口32和第二室外热换器42的第一通口421，第二路径朝向室内热布系统2。

室外主机1可进一步包括一第一电控双向阀14，其连接第一室外热换器30的第二连通口32、第二室外热换器42的第一通口421和制冷剂存储箱20的液体出口202。具体来说，来自制冷剂存储箱20的液体出口202的制冷剂可引导流过过滤器80、第一电控双向阀14、膨胀阀18、并到达第一室外热换器30的第二连通口32或第二室外热换器42的第一通口421。

室外主机1可进一步包括一第二电控双向阀15，其连接室内热布系统2、和制冷剂存储箱20的液体出口202。来自液体出口202的制冷剂可选择性地引导流过第二电控双向阀15并到达室内热布系统2。第一电控双向阀14和第二电控双向阀15中的每一个也可以选择性地打开，以允许制冷剂沿预定方向通过。

冷却塔40可用于降低流过其中的制冷剂的温度。冷却塔40还可以包括一泵50，用于将冷却水从储水盆44抽回到集水盆41。集水盆41中的冷却水可以从第二室外热换器42吸取热能，然后可以被引导分布在填充材料单元43上。冷却水可形成沿填充材料单元43的垂直方向滴下的薄水膜。同时，环境空气从进气口112被吸入以流过填充材料单元43中的薄水膜。然后环境空气可以带走冷却水中的热量。之后，冷却水可被收集在储水盆44中。集水盆44中的冷却水将被冷却并准备好被泵回集水盆41以开始另一个冷却循环。

值得一提的是，冷却塔40还可以包括设置在储水盆44内的水位传感器46，而室外主机1还可以包括一温度传感器70设置在制冷剂储存箱20的液体出口202处，用于感测从冷剂储存箱20出来的制冷剂的温度。温度传感器70和水位传感器46可以连接到一控制单元，使得当来自制冷剂储存箱20的制冷剂的温度低于预定阈值时，泵45将被关闭。另外，当储水盆44内的水位低于预定阈值时(例如公共供水短缺时)，泵45也会被关闭。

如图6和图7所示，室外主机1和室内热布系统2可以通过第一至第三联动口301、302、303连通。第一联动口301可连接至制冷剂储存箱20的液体进口201和第二室外热换器42的第二通口422。第二联动口302可连接至切换阀60的第四连接口64。第三联动口303可通过第二电控双向阀15与制冷剂存储箱20的液体出口202连接。第三联动口303还可以连接第二室外热换器42的第一通口421和第一室外热换器30的第二连通口32。

这些端口可以用作室外主机1和室内热布系统2之间的连接边界。根据本发明的第一优选实施例，室内热布系统2还可以包括一第一室内膨胀阀231、一第一室内单向阀241、一第二室内单向阀242和一连接到室内热换器21的第一室内流量调节器26，以形成一室内热换结构27,作为以预定构造连接的一组部件。这其中一种配置可以如图7中所示出。室内热换结构27可以连接在第二联动口302和第三联动口303之间。

室内热换结构27可包括室内热换器21、第一室内膨胀阀231、第一室内单向阀241、第二室内单向阀242和第一室内流量调节器261。室内热换器21可具有第一通过端口211和第二通过端口212，可用作制冷剂的入口或出口的。如图7所示，第一通过端口211可与第二联动口302连接，而第二通过端口212可与第三联动口303连接。具体来说，第一室内流量调节器261和第一室内单向阀241可连接到第一通过端口211，并且可以彼此并联连接。第一室内流量调节器261和第一室内单向阀241可连接至第二联动口302。

另一方面，第一室内膨胀阀231和第二室内单向阀242可连接到第二通过端口212，并且可彼此并联连接。第一室内膨胀阀231和第二室内单向阀242可连接至第三联动口303。

第一室内单向阀241可被构设成允许制冷剂从第一通过端口211流向第二联动口302。第二室内单向阀242可被构设成允许制冷剂从第二通过端口212流向第三联动口303。

需要注意的是，室内热布系统2实际上可以包括并联连接的多个室内热换结构27。每个室内热换结构27可以具有与上述相同的部件和结构，并且可以向指定的室内空间，例如房间，提供空调或加热的空气。

室内热布系统2还可包括第三室内单向阀243和第四室内单向阀244，分别连接通风热换单元222的第一热换口2221和第二热换口2222。第一热换口2221和第二热换口2222可以作为制冷剂进入或离开通风热换单元222的输入端口或输出端口。通风热换单元222可以连接在第二联动口302和第三联动口303之间。第三室内单向阀243可被配置为允许制冷剂从通风热换单元222流向第二联动口302。第四室内单向阀244可被配置为允许制冷剂从通风热换单元222流向第三联动口303。

通风热换单元222可被配置为一种热换器，并且可以具有多条热换管，用于流过其中的制冷剂和空气之间执行热交换。

室内热布系统2还可以包括一第二室内流量调节器262，连接通风热换单元222的第一热换口2221和与第三室内单向阀243并联连接。再者，室内热布系统2还可以包括一第二膨胀阀232，连接通风热换单元222的第二热换口2222和与第四室内单向阀244并联连接。

此外，节能热换器223可具有第一制冷剂通口2231和第二制冷剂通口2232，其可用作制冷剂的进口或出口。室内热布系统2还可以包括一减压阀28，其连接节能热换器223的第二制冷剂通口2232和第三联动口303。第一制冷剂通口2231可连接第一联动口301。室内热布系统2还可以包括一室内电控双向阀29，连接于第四室内单向阀244和减压阀28之间。

再次说明的是，节能热换器223可以被配置为热换器，并且可以具有多条热换管，用于流过其中的制冷剂和空气之间执行热交换。

实际上，室内热布系统2可以包括多个室内热换器21，其中每个室内热换器21可以被布置为在指定的室内空间(例如房间)中提供调节或加热的空气或其他媒体。另一方面，可以设置单个通风装置22以通过多个风道向多个指定的室内空间供应新鲜空气。

当空调热泵系统处于空调模式时，切换阀60可切换至空调切换模式。第一电控双向阀14可以被关闭，而第二电控双向阀15可以被打开。

如图6和图7所示，预定量的蒸汽制冷剂设置通过压缩机出口101离开压缩机10并可导流至第一连接口61、第二连接口62，并进入第一室外热换器30的第一连通口31。制冷剂可以将热能释放到流过第一室外热换器30的环境空气。制冷剂通过第二连通口32离开第一室外热换器30后，可被引导通过第一通口421进入第二室外热换器42。制冷剂还可向储存在集水盆41中的冷却水进一步释放热能，并通过第二室外热换器42的第二通口422离开第二室外热换器42。然后制冷剂可以流过单向阀13并通过液体进口201进入制冷剂储存箱20。然后制冷剂可通过液体出口202离开制冷剂储存箱20，引导流过过滤器80和第二电控双向阀15，并通过第三联动口303进入室内热布系统2。

然后，制冷剂可被布置为流过第一室内膨胀阀231，并通过第二通过端口212进入室内热换器21。之后，制冷剂可以通过与另一媒体(例如指定室内空间中的空气)进行热交换，从室内空间吸收热能。然后制冷剂可以通过第一通过端口211离开室内热换器21，流过第一室内单向阀241，并且可被引导通过第二联动口302重新进入室外主机1。

然后制冷剂可被引导流过切换阀60的第四连接口64和第三连接口63，并最终通过压缩机进口102回流到压缩机101，以完成一空调循环。

注意的是，当由于制冷剂温度低或储水盆44中的水位低而导致泵45关闭时，在空调热泵系统中循环的制冷剂可仅由经过第一室外热换器30的环境空气冷却。

因此，当空调热泵系统在空调模式下操作时，制冷剂可以根据环境空气的温度或储水盆44中的水位等环境因素，可由环境空气和/或在冷却塔40中循环的冷却水来冷却。

当空调、空气加热和热水单元处于热泵模式时，切换阀60可以切换至热泵切换模式。第一电控双向阀14可以打开，而第二电控双向阀15可以关闭。

预定量的蒸汽制冷剂设置通过压缩机出口101离开压缩机10并可导流至切换阀60的第一连接口61和第四连接口64。然后，制冷剂可通过第二联动口302进入室内热布系统2。

在室内热布系统2中，制冷剂可被布置为流经第一室内流量调节器261并通过第一通过端口211进入室内热换器21，以将热能释放到指定的室内空间。第一室内流量调节器261可确定流入室内热换器21的制冷剂的流量，以控制室内热换器21与指定室内空间之间的热交换性能(例如室内温度)。然后制冷剂可被布置为通过第二通过端口212离开室内热换器21，并流过第二室内单向阀242。

另一方面，由于通风热换单元222与室内热换器21并联连接，来自第二联动口302的制冷剂也可以流过第二室内流量调节器262并通过第一热换口2221进入通风热换单元222。然后制冷剂可以将热能释放到流过通风热换单元222的空气。之后，加热的空气可以通过多个风道输送到指定的室内空间，从而向指定的室内空间供应新鲜空气。

由于室外主机1的第二电控双向阀15是关闭的，而室内热布系统2的室内电控双向阀29是开启的，制冷剂将被引导流过减压阀28，并通过第二制冷剂通口2232进入节能热换器223，以释放热量到从进气口2211吸入的环境空气中。换句话说，环境空气将被节能热换器223预热。

然后，制冷剂可以被引导通过第一制冷剂通口2231离开节能热换器223，并通过第一联动口301返回到室外主机1。之后，制冷剂可以被引导通过液体进口201进入制冷剂储存箱20。然后制冷剂可通过液体出口202离开制冷剂储存箱20，引导流过过滤器80、第一电控双向阀14、膨胀阀18、并通过第二连通口32进入第一室外热换器30，以吸收环境空气的热量。然后，制冷剂可被引导通过第一连通口31离开第一室外热换器30，并流经切换阀60的第二连接口62、切换阀60的第三连接口63，并最终通过压缩机进口102回流到压缩机10，以完成热泵循环。

如图8至图10所示，是根据本发明第二优选实施例的空调热泵系统。第二优选实施例在结构上类似于上述第一优选实施例，除了冷却塔40’、室外主机1’和室内热布系统2’之间的配置。

根据本发明第二优选实施例，空调热泵系统可包括多条连接管100’，一室外主机1’，和一室内热布系统2’。预定量的制冷剂可以循环通过室外主机1’，和主热换系统2’的各部件。制冷剂可以通过多条连接管100’循环于各部件。

室外主机1’可包括至少一压缩机10’，其具有一压缩机出口101’和压缩机进口102’、一制冷剂储存箱20’，其具有液体进口201’和液体出口202’、一第一室外热换器30’、一冷却塔40’和一切换阀60’。

制冷剂储存箱20’可通过多个其他组件连接到室内热布系统2’和冷却塔40’。第一室外热换器30’可通过切换阀60’连接到压缩机10’和室内热布系统2’。

冷却塔40’可设置为多效蒸发冷凝器，并可包括第一至第三集水盆411’、412’、413’、储水盆44’、第二室外热换器42’设置在第一集水盆41’中、第二集水盆412’、第三集水盆413’、第一填充材料单元431’设置在第一集水盆411’下方、、第二填充材料单元432’设置在第二集水盆412’下方、和第三填充材料单元433’设置在第三集水盆413’下方。储水盆44’设置在第三填充材料单元433’下方。

预定量环境空气可设置依次经过第一至第三填充材料单元431’、432’、433’和第一室外热换器30’。同时，预定量的冷却水可在储水盆44’、第一至第三集水盆411’、412’、413’和第一至第三填充材料单元431’、432’、433’之间循环。储水盆44’中的冷却水设置被泵至第一集水盆411’，以吸收流经第二室外热换器42’的制冷剂的热能。集水盆41’中的水设置分布在第一填充材料单元431’上，用于将热能释放到从其流过的环境空气中。然后，冷却水由第二集水盆412’收集，用于吸收第二室外热换器42’的热能。之后，冷却水被设置为向下流至第二填充材料单元432’，使冷却水被流过的环境空气冷却。冷却水被收集在第三集水盆413’中，用于吸收第二室外换热器42’的热能。然后，冷却水被设置为向下流至第三填充材料单元433’，使冷却水被流过的环境空气冷却。最后，冷却水被收集在储水盆中44’中，即完成一冷却循环。

室内热布系统2’可包括通过至少一条连接管100’连接的至少一室内热换器21’，其连接第一室外热换器30’、冷却塔40’和压缩机10’，使指定室内空间中的制冷剂和空气之间能够进行热交换。

室内热布系统2’可进一步包括一通风装置22’，通风装置22’可包括一支撑架221’、一通风热换单元222’、一节能热换器223’、和一离心风扇224’。

支撑架221’可具有外露于环境空气的进气口2211’，让空气通过进气口2211吸入。

通风热换单元222’可由支撑架221’支撑，并通过至少一条连接管100’以及其他辅助部件连接至切换阀60’、冷却塔40’、第一室外热换器30’，和制冷剂储存箱20’。通风热换单元222'和室内热换器21'可以并联连接，如图10所示。

节能热换器223’可由支撑架221’支撑于进气口221’和通风热换单元222’之间的位置，使环境空气设置成在流过通风热换单元222’之前先流经节能热换器223’。节能热换器223’通过至少一条连接管100’以及其他辅助部件连接至第一室外热换器30’、冷却塔40’和制冷剂储存箱20’。

离心风扇224’可支撑于支撑架221’中，用于通过进气口2211抽进环境空气并将新鲜空气输送到预定的室内空间。

空调热泵系统可选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在空调模式下，切换阀60’可被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机10’，导流进入第一室外热换器30’并向其释放热能，制冷剂离开第一室外热换器30’后可导流到第二室外热换器42’并释放热能到循环于冷却塔40’的冷却水，制冷剂离开第二室外热换器42’可导流至室内热布系统2’的室内热换器21’，以吸收室内热换器21’的热能，制冷剂离开室内热换器21’后可导流经切换阀60’，并回流到压缩机10’，即完成一个空调循环。

当空调热泵系统在热泵模式下，切换阀60’可被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开压缩机10’并导流进入室内热换器21’和通风热换单元222’，以释放热能到一指定室内空间和自进气口2211’抽进的环境空气中，制冷剂离开室内热换器21’和通风热换单元222’后可导流至节能热换器223’，以预热从进气口2211’抽入的环境空气。制冷剂离开节能热换器223’后可导流过第一室外热换器30’并从流过的环境空气中吸收热能。制冷剂离开第一室外热换器30’后可导流经切换阀60’回流到压缩机，即完成一个热泵循环。

上述部件可以连接以形成特定的结构，以允许制冷剂与诸如环境空气的各种媒体进行热交换。如图9和图10，示出了示例性结构。根据本发明的第二优选实施例，室外主机1’可以安装在建筑物的屋顶上，以便吸取环境空气与制冷剂进行热交换。如图10所示，室外主机1’可进一步包括一主机壳体11’，其从顶部观察时具有矩形横截面，其中主机壳体11’可具有一进风口112’和一出风口113’。进风口112’可在主机壳体11的至少一侧上构成，而出风口113’可在主机壳体11’相对的对侧上构成。

室外主机1’可进一步包括至少一个风扇12’，设置在出风口113’相邻位置，用于从进风口112’吸入环境空气流到出风口113’。主机壳体11’还可具有一压缩机室114’，用于容纳压缩机10’。

切换阀60’可具有第一至第四连接口61’、62’、63’、64’。切换阀60’可在空调切换模式和热泵切换模式之间切换，其中，在空调切换模式中，切换阀60’的切换使第一连接口61’可连接到第二连接口62’，使制冷剂可以由第一连接口61’流到第二连接口62’，而第三连接口63’可连接到第四连接口64’，使制冷剂可以由第三连接口63’流到第四连接口64’。

在热泵切换模式中，切换阀60’可切换，使第一连接口61’可连接到第四连接口64’，让制冷剂可以由第一连接口61’流到第四连接口64’，而第二连接口62’可连接到第三连接口63’，让制冷剂可以由第二连接口62’流到第三连接口63’。

第一室外热换器30’可具有一第一连通口31’和一第二连通口32’，用于允许制冷剂流入或流出第一室外热换器30’。如图9所示，第一连通口31’可连接至切换阀60’的第二连接口62’。第二连通口32’可连接冷却塔40’的第二室外热换器42’。流过第一室外热换器30’的制冷剂可被布置为与从主机壳体11’的进风口112’吸入的环境空气进行热交换。

第二室外热换器42’可具有一第一通口421’和一第二通口422’，用于允许制冷剂流入或流出第二室外热换器42’。第一通口421’可连接至第一室外热换器30’的第二连通口32’。第二通口422’可通过各种其他辅助部件(如下所述)连接到制冷剂存储箱20’。如图9所示，第一通口421’可连接至三个输入支路4211’、4212’、4213’，每个输入支路连接到第二室外热换器42’的相关部分。

第二室外热换器42’可包括多条热换管424’分别浸没在第一至第三集水盆411’、412’、413’中。第一至第三集水盆411'、412'、413'中的热换管424'可以分别连接至三个输入支路4211'、4212'、4213'和三个输出支路4221'、4222'、4223。冷却水可以设置为收集在第一至第三集水盆411’、412’、413’中，使得第二室外热换器42’可以完全浸没在冷却水中以与其进行热交换。

空调热泵系统还可包括一制冷剂存储箱20’，制冷剂存储箱20’具有一液体进口201’，其连接第二室外热换器42’的第二通口422’和室内热布系统2’；和一液体出口202’，其通过各种辅助部件连接第一室外热换器30’的第二连通口32’、第二室外热换器42’的第一通口421’和室内热布系统2’。

室外主机1还可包括一过滤器80’，其连接到制冷剂存储箱20’的液体出口202’。室外主机1’还可包括一膨胀阀18’，其连接第一室外热换器30’的第二连通口32’。

室外主机1可进一步包括一单向阀13’，以限制制冷剂在一个预定方向流动。如图9所示。单向阀13’可连接在第二室外热换器42’的第二通口422’和制冷剂储存箱20’的液体进口201’之间。单向阀13’可构设成允许制冷剂仅由第二室外热换器42’流向制冷剂储存箱20’的方向流动。

另一方面，制冷剂离开制冷剂储存箱20’后引导流至过滤器80’。制冷剂离开过滤器80’后可被引导流经两个路径中的一个，第一路径朝向第一室外热换器30’的第二连通口32’，第二路径朝向室内热布系统2’。

室外主机1’可进一步包括一第一电控双向阀14’，其连接第一室外热换器30’的第二连通口32’、第二室外热换器42’的第一通口421’和制冷剂存储箱20’的液体出口202’。具体来说，来自制冷剂存储箱20’的液体出口202’的制冷剂可引导流过过滤器80’、第一电控双向阀14’、膨胀阀18’、并到达第一室外热换器30’的第二连通口32’或第二室外热换器42’的第一通口421’。这是制冷剂从制冷剂存储箱20’出来的路径之一。

室外主机1’可进一步包括一第二电控双向阀15’，其连接室内热布系统2’、和制冷剂存储箱20’的液体出口202’。来自液体出口202’的制冷剂可选择性地引导流过第二电控双向阀15’并到达室内热布系统2’。这是制冷剂从制冷剂存储箱20’出来的另一条路径。

第一电控双向阀14’和第二电控双向阀15’中的每一个也可以选择性地关闭以不允许制冷剂通过。当它们打开时，制冷剂才可以通过。

室外主机1’可进一步包括一第三电控双向阀16’，其连接并到达室内热布系统2’和制冷剂存储箱20’的液体进口201’。第三电控双向阀16’可以允许制冷剂从室内热布系统2’流向制冷剂储箱20’的液体进口201’。

冷却塔40’可用于降低流过其中的制冷剂的温度。冷却塔40’还可以包括一泵45’，用于将冷却水从储水盆44’抽回到第一集水盆411’。第一至第三集水盆411’、412’、413’中的冷却水可以从第二室外热换器42’吸取热能，然后可以如以上述方被引导分布在第一至第三填充材料单元431’、432’、433’上。冷却水可形成沿第一至第三填充材料单元431’、432’、433’的垂直方向滴下的薄水膜。同时，环境空气从进风口112’被吸入以流过第一至第三填充材料单元431’、432’、433’中的薄水膜。然后环境空气可以带走冷却水中的热能。之后，冷却水可被收集在储水盆44’中。集水盆44’中的冷却水将被冷却并准备好被泵回集水盆41’以开始另一个冷却循环。

值得一提的是，室外主机1’还可以包括一温度传感器70’设置在制冷剂储存箱20’的液体出口202’处，用于感测从冷剂储存箱20’出来的制冷剂的温度。温度传感器70’可以连接到一控制单元，使得当来自制冷剂储存箱20’的制冷剂的温度低于预定阈值时，泵45’将被关闭。

如图9和图10所示，室外主机1’和室内热布系统2’可以通过第二至第三联动口302、303连通。第二联动口302’可连接至切换阀60’的第四连接口64’。第三联动口303’可通过第三电控双向阀16’与制冷剂存储箱20’的液体进口201’和第二室外热换器42’的第二通口422’连接。此外，第三联动口303’还可以通过其他组件(如下所述)连接第二室外热换器42’的第一通口421’和第一室外热换器30’的第二连通口32’。

这些端口可以用作室外主机1’和室内热布系统2’之间的连接边界。根据本发明的第二优选实施例，室内热布系统2’还可以包括一第一室内膨胀阀231’、一第一室内单向阀241’、一第二室内单向阀242’和一连接到室内热换器21’的第一室内流量调节器261’，以形成一室内热换结构27’，作为以预定构造连接的一组部件。这其中一种配置可以如图10中所示出。室内热换结构27’可以连接在第二联动口302’和第三联动口303’之间。

室内热换结构27’可包括室内热换器21’、第一室内膨胀阀231’、第一室内单向阀241’、第二室内单向阀242’和第一室内流量调节器261’。室内热换器21’可具有第一通过端口211’和第二通过端口212’，可用作制冷剂的入口或出口的。如图10所示，第一通过端口211’可与第二联动口302’连接，而第二通过端口212’可与第三联动口303’连接。具体来说，第一室内流量调节器261’和第一室内单向阀241’可连接到第一通过端口211’，并且可以彼此并联连接。第一室内流量调节器261’和第一室内单向阀241’可连接至第二联动口302’。

另一方面，第一室内膨胀阀231’和第二室内单向阀242’可连接到第二通过端口212’，并且可彼此并联连接。第一室内膨胀阀231’和第二室内单向阀242’可连接至第三联动口303’。

第一室内单向阀241’可被构设成允许制冷剂从第一通过端口211’流向第二联动口302’。第二室内单向阀242’可被构设成允许制冷剂从第二通过端口212’流向第三联动口303’。

需要注意的是，室内热布系统2’实际上可以包括并联连接的多个室内热换结构27’。每个室内热换结构27’可以具有与上述相同的部件和结构，并且可以向指定的室内空间，例如房间，提供空调或加热的空气。

室内热布系统2’还可包括第三室内单向阀243’和第四室内单向阀244’，分别连接通风热换单元222’的第一热换口2221’和第二热换口2222’。第一热换口2221’和第二热换口2222’可以作为制冷剂进入或离开通风热换单元222’的输入端口或输出端口。通风热换单元222’可以连接在第二联动口302’和第三联动口303’之间。第三室内单向阀243’可被配置为允许制冷剂从通风热换单元222’流向第二联动口302’。第四室内单向阀244’可被配置为允许制冷剂从通风热换单元222’流向第三联动口303’。

通风热换单元222’可被配置为一种热换器，并且可以具有多条热换管，用于流过其中的制冷剂和空气之间执行热交换。

室内热布系统2’还可以包括一第二室内流量调节器262’，连接通风热换单元222’的第一热换口2221’，并与第三室内单向阀243’并联连接。再者，室内热布系统2’还可以包括一第二膨胀阀232’，连接通风热换单元222’的第二热换口2222’，并与第四室内单向阀244’并联连接。

此外，节能热换器223’可具有第一制冷剂通口2231’和第二制冷剂通口2232’，其可用作制冷剂的进口或出口。室内热布系统2’还可以包括一减压阀28’，其连接节能热换器223’的第二制冷剂通口2232’和第三联动口303’。第一制冷剂通口2231’可通过第二室内电控双向阀290’连接第三联动口303’。室内热布系统2’还可以包括一第一室内电控双向阀29’，连接第二制冷剂通口2232’和与减压阀28并联连接。

第二制冷剂通口2232’还可以通过第一室内电控双向阀29’与第二热换口2222’连接。

室内热布系统2’还可包括第三室内电控双向阀291’和第四室内电控双向阀292’。第三室内电控双向阀291’可与第二室内电控双向阀290’并联连接。

再次说明的是，节能热换器223’可以被配置为具有多条热换管，用于流过其中的制冷剂和空气之间执行热交换。

实际上，室内热布系统2’可以包括多个室内热换器21’，其中每个室内热换器21’可以被布置为在指定的室内空间(例如房间)中提供调节或加热的空气或其他媒体。另一方面，可以设置单个通风装置22’以通过多个风道向多个指定的室内空间供应新鲜空气。

当空调热泵系统处于空调模式时，切换阀60’可切换至空调切换模式。第一电控双向阀14’可以被关闭，而第二电控双向阀15’可以被打开。

如图9和图10所示，预定量的蒸汽制冷剂设置通过压缩机出口101’离开压缩机10’，并可导流至第一连接口61’、第二连接口62’，并进入第一室外热换器30’的第一连通口31’。制冷剂可以将热能释放到流过第一室外热换器30’的环境空气。制冷剂通过第二连通口32’离开第一室外热换器30’后，可被引导通过第一通口421’进入第二室外热换器42’和三个输入支路4211’、4212’、4213’。制冷剂还可以向储存在第一至第三集水盆411’、412’、413’中的冷却水释放热量，并通过第二通口422’和三个输出支路4221’、4222、4213’离开第二室外热换器42’。然后制冷剂可以流过单向阀13’并通过液体进口201’进入制冷剂储存箱20’。然后制冷剂可通过液体出口202’离开制冷剂储存箱20’，引导流过过滤器80’和第二电控双向阀15’，并通过第三联动口303’进入室内热布系统2’。

然后，制冷剂可被布置为流过第三室内电控双向阀291’和第一室内膨胀阀231’，并通过第二通过端口212’进入室内热换器21’。之后，制冷剂可以通过与另一媒体，如指定室内空间中的空气，进行热交换，从室内空间吸收热能。然后制冷剂可以通过第一通过端口211’离开室内热换器21’，流过第一室内单向阀241’，并且可被引导通过第二联动口302’重新进入室外主机1’。

然后制冷剂可被引导流过切换阀60’的第四连接口64’和第三连接口63’，并最终通过压缩机进口102’回流到压缩机101’，以完成一空调循环。

注意的是，当由于储水盆44’中的制冷剂温度低而导致泵45’关闭时，在空调热泵系统中循环的制冷剂可仅由经过第一室外热换器30’的环境空气冷却。

因此，当空调热泵系统在空调模式下操作时，制冷剂可以根据环境空气的温度或储水盆44’中的水位等环境因素，可由环境空气及/或在冷却塔40’中循环的冷却水来冷却。

值得一提的是，第一室内电控双向阀29'的目的是在空调模式下让节能热换器223'中的残余制冷剂回流压缩机10'，因为当空调热泵系统在空调模式下操作时，节能热换器223'可以变为闲置的。在空调模式下，第一室内电控双向阀29'可以打开，而第二室内电控双向阀290'和第四室内电控双向阀292'可以关闭。节能热换器223’中的剩余制冷剂可以通过第一室内电控双向阀29’，并通过第二热换口2222’进入通风热换单元222’。剩余制冷剂通过第一热换口2221’离开通风热换单元222’后，可经过第三室内单向阀243’，并通过第二联动口302’返回室外主机1’。残余制冷剂可被引导通过第四连接口64'、第三连接口63'并返回至压缩机10'。

当空调、空气加热和热水单元处于热泵模式时，切换阀60’可以切换至热泵切换模式。第一电控双向阀14’可以打开(接通)，而第二电控双向阀15’可以关闭(关掉)。

预定量的蒸汽制冷剂设置通过压缩机出口101’离开压缩机10’并可导流至切换阀60’的第一连接口61’和第四连接口64’。然后，制冷剂可通过第二联动口302’进入室内热布系统2’。

在室内热布系统2’中，制冷剂可被布置为流经第一室内流量调节器261’并通过第一通过端口211’进入室内热换器21’，以将热能释放到指定的室内空间。另一方面，部分制冷剂也可以流经第二室内流量调节器262’，并通过第一热换口2221’进入通风热换单元222’。

第一室内流量调节器261’可确定流入室内热换器21’的制冷剂的流量，以控制室内热换器21’与指定室内空间之间的热交换性能(例如室内温度)。第二室内流量调节器262’可确定流入通风热换单元222’的制冷剂的流量，以控制通风热换单元222’与指定室内空间之间的热交换性能(例如室内温度)。

然后制冷剂可被布置为通过第二通过端口212’离开室内热换器21’，并流过第二室内单向阀242’。然后，通风热换单元222’中的制冷剂可通过第二热换口2222’离开通风热换单元222’，并流经第四室内单向阀244’。

在热泵模式下，第三室内电控双向阀291’可以关闭，而第四室内电控双向阀292’可以打开。制冷剂经过第二室内单向阀242'和第四室内单向阀244'后可以汇合并被引导流经第四室内电控双向阀292'和减压阀28'，并进入节能热换器223'，用于将热量释放到从进气口2211'吸入的环境空气。换句话说，环境空气将被节能热换器223’预热。此时第一室内电控双向阀29’可以关闭。

然后，制冷剂可以被引导通过第一制冷剂通口2231'离开节能热换器223'，流经第二室内电控双向阀290'(其可以打开)并通过第三联动口303'返回到室外主机1'。

在室外主机1’中，第二电控双向阀15’可以关闭，而第三电控双向阀16’和第一电控双向阀14’可以打开。制冷剂引导通过第三电控双向阀16’(其可以打开)，并通过液体进口201’进入制冷剂储存箱20’。然后制冷剂可通过液体出口202’离开制冷剂储存箱20’，引导流过过滤器80、第一电控双向阀14’、膨胀阀18’、并通过第二连通口32’进入第一室外热换器30’，以吸收环境空气的热量。然后，制冷剂可被引导通过第一连通口31’离开第一室外热换器30’，并流经切换阀60’的第二连接口62’、切换阀60的第三连接口63’，并最终通过压缩机进口102’回流到压缩机10’，以完成热泵循环。

尽管根据优选实施例和若干替代方案示出和描述了本发明，但本发明不限于本说明书中包含的特定描述。其他的替代或等效部件也可以用于实施本发明。

Claims (35)

1.空调热泵系统，它包括：

多条连接管；

一室外主机，它包括：

一主机壳体，其具有一进风口和一出风口；

至少一压缩机，支撑于该主机壳体中；

一制冷剂储存箱，支撑于该主机壳体中；

一切换阀，支撑于该主机壳体中；

一第一室外热换器，支撑于该主机壳体中，并通过该切换阀和至少一条该连接管连接到该压缩机；

一冷却塔，支撑于该主机壳体中，并包括：

一集水盆；

一第二室外热换器，设置在该集水盆下方，并通过至少一条该连接管连接到该第一室外热换器，该第二室外热换器进一步通过至少一条该连接管连接到该制冷剂储存箱；

一填充材料单元，设置在该集水盆下方；

一储水盆，设置在该填充材料单元下方；

一泵,连接在该储水盆和该集水盆之间的，其中，来自该进气口的预定量环境空气设置依次经过该填充材料单元和该第一室外热换器，和预定量冷却水设置在该储水盆和该集水盆之间循环，该储水盆中的冷却水设置由该泵被泵至该集水盆，吸收流经该第二室外热换器的制冷剂的热能，该集水盆中的水设置分布在该填充材料单元上，向流经该填充材料单元的环境空气释放热能，冷却水收集在该储水盆中，以完成一个冷却循环，经过该填充材料单元的空气设置流经该第一室外热换器并通过该出风口排出该主机壳体外；和

一室内热布系统，它包括：

至少一室内热换器，通过至少一该连接管连接至该第一室外热换器、该冷却塔的第二室外热换器和该压缩机；和

一通风装置，它包括:

一支撑架，其具有外露于环境空气的进气口，让空气通过该进气口吸入；

一通风热换单元，由该支撑架支撑，并通过至少一条该连接管连接至该制冷剂储存箱、该切换阀、和该第一室外热换器，该通风热换单元和该室内热换器并联连接；

一节能热换器，由该支撑架支撑于该进气口和该通风热换单元之间，使自该进气口抽进的环境空气在经过该通风热换单元之前经过该节能热换器，该节能热换器通过至少一条该连接管连接至该第一室外热换器、该第二室外热换器和该制冷剂储存箱；和

一离心风扇，支撑在该支撑架中，该空调热泵系统选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在该空调模式中，该切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开该压缩机，导流进入该第一室外热换器并释放热能，制冷剂离开该第一室外热换器后导流到该第二室外热换器并释放热能到循环于该冷却塔的冷却水，制冷剂离开该第二室外热换器并引导流过该室内热布系统的室内热换器，吸收该室内热换器的热能，制冷剂离开该室内热换器后导流经该切换阀，并回流到该压缩机，即完成一个空调循环，

其中当该空调热泵系统在热泵模式中，该切换阀被切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开该压缩机并导流进入该室内热换器和该通风热换单元，释放热能到指定室内空间和自该进气口抽进的环境空气中，制冷剂离开该室内热换器和该通风热换单元后导流至该节能热换器，以预热由该进气口抽进的环境空气，制冷剂离开该节能热换器后导流至该第一室外热换器并从其流过的环境空气中吸收热能，制冷剂离开该第一室外热换器后导流经该切换阀回流到该压缩机，即完成一个热泵循环。

2.根据权利要求1的空调热泵系统，其中该切换阀具有第一至第四连接口，并设置成于空调切换模式和热泵切换模式之间切换，其中，在该空调切换模式中，该切换阀的切换使该第一连接口连接到该第二连接口，而该第三连接口连接到该第四连接口，其中，在该热泵切换模式中，该切换阀的切换使该第一连接口连接到该第四连接口，而该第二连接口可连接到该第三连接口。

3.根据权利要求2的空调热泵系统，其中，该第一室外热换器具有一第一连通口和一第二连通口，该第一连通口连接至该切换阀的第二连接口，该第二连通口串联连接该冷却塔的第二室外热换器，流过该第一室外热换器的制冷剂布置为与从该进风口吸入的环境空气进行热交换。

4.根据权利要求3的空调热泵系统，其中该第二室外热换器具有一第一通口和一第二通口，该第一通口连接该第一室外热换器的第二连通口，该第二通口连接该制冷剂储存箱和该室内热布系统，该第二室外热换器设置在该冷却塔的集水盆中。

5.根据权利要求4的空调热泵系统，其中该制冷剂存储箱具有一液体进口，其连接该第二室外热换器的第二通口和该室内热布系统；和一液体出口，其连接该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口和该室内热布系统。

6.根据权利要求5的空调热泵系统，该室外主机进一步包括一单向阀，连接在该第二室外热换器的第二通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该单向阀构设成允许制冷剂仅由该第二室外热换器流向该制冷剂储存箱的方向流动。

7.根据权利要求6的空调热泵系统，其中该室外主机进一步包括一第一电控双向阀，其连接该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口和该制冷剂存储箱的液体出口。

8.根据权利要求7的空调热泵系统，其中该室外主机进一步包括一第二电控双向阀，其连接该室内热布系统和该制冷剂存储箱的液体出口，其中来自该液体出口的制冷剂可选择性地引导流过该第二电控双向阀并到达该室内热布系统。

9.根据权利要求8的空调热泵系统，其中该室外主机和该室内热布系统通过第一至第三联动口连通，该第一联动口连接该制冷剂储存箱的液体进口和该第二室外热换器的第二通口，该第二联动口连接该切换阀的第四连接口，该第三联动口通过该第二电控双向阀与该制冷剂存储箱的液体出口连接，并连接该第二室外热换器的第一通口和该第一室外热换器的第二连通口。

10.根据权利要求9的空调热泵系统，其中该室内热布系统进一步包括一第一室内膨胀阀、一第一室内单向阀、一第二室内单向阀和一连接到该室内热换器的第一室内流量调节器，以构设一室内热换结构，该室内热换结构连接在该第二联动口和该第三联动口之间。

11.根据权利要求10的空调热泵系统，其中该室内热换器具有一第一通过端口和一第二通过端口，该第一室内流量调节器和该第一室内单向阀连接该第一通过端口，并彼此并联连接，该第一室内流量调节器和该第一室内单向阀连接该第二联动口，该第一室内膨胀阀和该第二室内单向阀连接该第二通过端口，并彼此并联连接，该第一室内膨胀阀和该第二室内单向阀连接该第三联动口，该第一室内单向阀的构设使制冷剂由该第一通过端口流向该第二联动口，该第二室内单向阀的构设使制冷剂由该第二通过端口流向该第三联动口。

12.根据权利要求11的空调热泵系统，其中该通风热换单元具有一第一热换口和一第二热换口，该室内热布系统进一步包括一第三室内单向阀和一第四室内单向阀，分别连接该第一热换口和该第二热换口，该第三室内单向阀的构设使制冷剂由该通风热换单元流向该第二联动口，该第四室内单向阀的构设使制冷剂由该通风热换单元流向该第三联动口。

13.根据权利要求12的空调热泵系统，其中该室内热布系统进一步包括一第二室内流量调节器，连接该通风热换单元的第一热换口和并联连接该第三室内单向阀；和一第二膨胀阀，连接该通风热换单元的第二热换口和并联连接该第四室内单向阀。

14.根据权利要求13的空调热泵系统，其中该节能热换器具有一第一制冷剂通口和一第二制冷剂通口，该室内热布系统进一步包括一减压阀，连接该节能热换器的第二制冷剂通口和该第三联动口；和一室内电控双向阀，连接于该第四室内单向阀和该减压阀之间，该第一制冷剂通口连接该第一联动口。

15.根据权利要求14的空调热泵系统，当空调热泵系统处于空调模式时，该第一电控双向阀关闭，而该第二电控双向阀打开，制冷剂设置依次通过该压缩机、该第一连接口、该第二连接口、该第一室外热换器的第一连通口、该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口、该第二室外热换器的第二通口、该单向阀、该制冷剂储存箱的液体进口、该制冷剂储存箱的液体出口、该第二电控双向阀、该第三联动口、该第一室内膨胀阀、该室内热换器的第二通过端口、该室内热换器的第一通过端口、该第一室内单向阀、该第二联动口、该第四连接口、该第三连接口、和返回该压缩机。

16.根据权利要求14的空调热泵系统，当该空调热泵系统处于热泵模式时，该第一电控双向阀打开，而该第二电控双向阀关闭，制冷剂设置依次通过该压缩机、该第一连接口、该第四连接口、该第二联动口、该第一室内流量调节器、该室内热换器的第一通过端口、该室内热换器的第二通过端口、该第二室内单向阀，流过该第二联动口的制冷剂还流过该第二室内流量调节器、该通风热换单元的第一热换口和该通风热换单元的第二热换口，流过该室内热换器和该通风热换单元的制冷剂汇合并依次通过该减压阀、该节能热换器的第二制冷剂通口、该节能热换器的第一制冷剂通口、该第一联动口、该制冷剂储存箱的液体进口、该制冷剂储存箱的液体出口、该第一电控双向阀、该膨胀阀、该第一室外热换器的第二连通口、该第一室外热换器的第一连通口、该第二连接口、该第三连接口、和返回该压缩机。

17.空调热泵系统，它包括：

多条连接管；

一室外主机，它包括：

一主机壳体，其具有一进风口和一出风口；

至少一压缩机，支撑于该主机壳体中；

一制冷剂储存箱，支撑于该主机壳体中；

一切换阀，支撑于该主机壳体中；

一第一室外热换器，支撑于该主机壳体中，并通过该切换阀和至少一条该连接管连接到该压缩机；

一冷却塔，支撑于该主机壳体中，并包括：

一第一集水盆；

一第一填充材料单元，设置在该第一集水盆下方；

一第二集水盆，设置在该第一填充材料单元下方；

一第三集水盆，设置在该第二集水盆下方；

一第三填充材料单元，设置在该第三集水盆下方；

一储水盆，设置在该第三填充材料单元下方；

一第二室外热换器，设置在该第一集水盆、该第二集水盆、和该第三集水盆中；和

一连接在该储水盆和该第一至第三集水盆之间的泵，预定量的环境空气设置依次经过该第一至第三填充材料单元和该第一室外热换器，预定量的冷却水在该储水盆、该第一至第三集水盆和该第一至第三填充材料单元之间循环，该储水盆中的冷却水设置被泵至该第一集水盆，以吸收该第二室外热换器的热能，该第一集水盆中的水设置为分布在该第一填充材料单元上，该第二集水盆收集的冷却水，用于吸收设置在其中的该第二室外热换器的热能，冷却水设置向下流至该第二填充材料单元并由环境空气冷却，冷却水收集在该第三集水盆中，用于吸收设置在其中的该第二室外换热器的热能，冷却水设置向下流至该第三填充材料单元并由环境空气冷却，冷却水最后收集在该储水盆中；和

一室内热布系统，它包括：

至少一室内热换器，通过至少一条该连接管连接至该第一室外热换器、该冷却塔的第二室外热换器和该压缩机；和

一通风装置，它包括:

一支撑架，具有外露于环境空气的进气口，使空气通过进气口吸入；

一通风热换单元，由该支撑架支撑，并通过至少一条该连接管连接至该制冷剂储存箱、该切换阀、和该第一室外热换器，该通风热换单元和该室内热换器并联连接；

一节能热换器，由该支撑架支撑于该进气口和该通风热换单元之间，使由该进气口的环境空气在经过该通风热换单元之前先经过该节能热换器，该节能热换器通过至少一条该连接管连接至该第一室外热换器、该第二室外热换器和该制冷剂储存箱；和

一离心风扇，支撑在该支撑架中，该空调热泵系统选择性地在空调模式和热泵模式之间操作，其中在空调模式中，该切换阀的切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开该压缩机并导流进入该第一室外热换器并释放热能，制冷剂离开该第一室外热换器后导流到该第二室外热换器并释放热能到循环于该冷却塔的冷却水，制冷剂离开该第二室外热换器并导流进入该室内热布系统的室内热换器，并吸收该室内热换器的热能，制冷剂离开该室内热换器后导流经该切换阀，并回流到该压缩机，即完成一个空调循环，

其中当该空调热泵系统在热泵模式中，该切换阀的切换使预定量的蒸汽制冷剂设置离开该压缩机并导流进入该室内热换器和该通风热换单元，释放热能到一指定室内空间和自该进气口抽进的环境空气中，制冷剂离开该室内热换器和该通风热换单元后导流至该节能热换器，预热由该进气口抽进的环境空气，制冷剂离开该节能热换器后导流入该第一室外热换器并从流过的环境空气中吸收热能，制冷剂离开该第一室外热换器后导流经该切换阀回流到该压缩机，即完成一个热泵循环。

18.根据权利要求17的空调热泵系统，其中该切换阀具有第一至第四连接口，该切换阀设置在空调切换模式和热泵切换模式之间切换，其中，在该空调切换模式中，该切换阀的切换使该第一连接口连接到该第二连接口，而该第三连接口连接到该第四连接口，其中，在该热泵切换模式中，该切换阀的切换使该第一连接口连接到该第四连接口，而该第二连接口可连接到该第三连接口。

19.根据权利要求18的空调热泵系统，其中，该第一室外热换器具有一第一连通口和一第二连通口，该第一连通口连接至该切换阀的第二连接口，该第二连通口连接该冷却塔的第二室外热换器。

20.根据权利要求19的空调热泵系统，其中该第二室外热换器具有一第一通口和一第二通口，该第一通口连接该第一室外热换器的第二连通口，该第二通口连接该制冷剂储存箱，该第二室外热换器，该第二室外热换器包括多条热换管分别浸没在该第一至第三集水盆中，该第一至第三集水盆中的热换管连接至该第一通口和该第二通口。

21.根据权利要求20的空调热泵系统，其中该制冷剂存储箱具有一液体进口，连接该第二室外热换器的第二通口和该室内热布系统；和一液体出口，连接该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口和该室内热布系统。

22.根据权利要求21的空调热泵系统，该室外主机进一步包括一单向阀，连接在该第二室外热换器的第二通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该单向阀的构设使制冷剂仅由该第二室外热换器流向该制冷剂储存箱。

23.根据权利要求22的空调热泵系统，其中该室外主机进一步包括一第一电控双向阀，连接该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口和该制冷剂存储箱的液体出口。

24.根据权利要求23的空调热泵系统，其中该室外主机进一步包括一第二电控双向阀，连接该室内热布系统和该制冷剂存储箱的液体出口。

25.根据权利要求24的空调热泵系统，其中该室外主机进一步包括一第三电控双向阀，连接该室内热布系统和该制冷剂存储箱的液体进口，该第三电控双向阀的设置使制冷剂由该室内热布系统流向该制冷剂储箱的液体进口。

26.根据权利要求25的空调热泵系统，其中该室外主机和该室内热布系统通过该第二至第三联动口连通，该第二联动口连接该切换阀的第四连接口，该第三联动口通过该第三电控双向阀与该该制冷剂储存箱的液体进口和该第二室外热换器的第二通口连接，该第三联动口进一步连接该第二室外热换器的第一通口和该第一室外热换器的第二连通口。

27.根据权利要求26的空调热泵系统，其中该室内热布系统进一步包括一第一室内膨胀阀、一第一室内单向阀、一第二室内单向阀和一连接到该室内热换器的第一室内流量调节器，以构设一室内热换结构，该室内热换结构连接在该第二联动口和该第三联动口之间。

28.根据权利要求27的空调热泵系统，其中室内热换器具有一第一通过端口和一第二通过端口，该第一室内流量调节器和该第一室内单向阀连接该第一通过端口，并彼此并联连接，该第一室内流量调节器和该第一室内单向阀连接该第二联动口，该第一室内单向阀的构设使制冷剂仅由该第一通过端口流向该第二联动口。

29.根据权利要求28的空调热泵系统，其中该第一室内膨胀阀和该第二室内单向阀连接该第二通过端口，并彼此并联连接，该第一室内膨胀阀和该第二室内单向阀连接该第三联动口，该第二室内单向阀的构设使制冷剂仅由该第二通过端口流向该第三联动口。

30.根据权利要求29的空调热泵系统，其中该通风热换单元具有一第一热换口和一第二热换口，该室内热布系统进一步包括一第三室内单向阀和一第四室内单向阀，分别连接该第一热换口和该第二热换口，该第三室内单向阀的构设使制冷剂由该通风热换单元流向该第二联动口，该第四室内单向阀的构设使制冷剂由该通风热换单元流向该第三联动口。

31.根据权利要求30的空调热泵系统，其中该室内热布系统进一步包括一第二室内流量调节器，连接该通风热换单元的第一热换口和并联连接该第三室内单向阀；和一第二膨胀阀，连接该通风热换单元的第二热换口和并联连接该第四室内单向阀。

32.根据权利要求31的空调热泵系统，其中该节能热换器具有一第一制冷剂通口和一第二制冷剂通口，该室内热布系统进一步包括一第二室内电控双向阀和一减压阀，连接该节能热换器的第二制冷剂通口和该第三联动口，该第一制冷剂通口通过该第二室内电控双向阀连接该第三联动口，该室内热布系统进一步包括一第一室内电控双向阀，连接该第二制冷剂通口和与该减压阀并联连接，其中该第二制冷剂通口进一步通过该第一室内电控双向阀连接该第二热换口。

33.根据权利要求32的空调热泵系统，其中该室内热布系统进一步包括一第三室内电控双向阀和一第四室内电控双向阀，该第三室内电控双向阀与该第二室内电控双向阀并联连接。

34.根据权利要求33的空调热泵系统，其中当空调热泵系统处于空调模式时，该切换阀切换至空调切换模式，该第一电控双向阀关闭，而该第二电控双向阀打开，制冷剂设置依次通过该压缩机、该第一连接口、该第二连接口、该第一室外热换器的第一连通口、该第一室外热换器的第二连通口、该第二室外热换器的第一通口、该第二室外热换器的第二通口、该单向阀、该制冷剂储存箱的液体进口、该制冷剂储存箱的液体出口、该第二电控双向阀、该第三联动口、该第三室内电控双向阀、该第一室内膨胀阀、该室内热换器的第二通过端口、该室内热换器的第一通过端口、该第一室内单向阀、该第二联动口、该第四连接口、该第三连接口、和返回该压缩机。

35.根据权利要求33的空调热泵系统，其中当该空调热泵系统处于热泵模式时，该切换阀切换至热泵切换模式，该第一电控双向阀打开，该第二电控双向阀关闭，该第三室内电控双向阀关闭，而该第四室内电控双向阀打开，制冷剂设置依次通过该压缩机、该第一连接口、该第四连接口、该第二联动口、流过该第二联动口的制冷剂设置经过第一室内流量调节器、该室内热换器的第一通过端口、该第二室内流量调节器、和该通风热换单元的第一热换口，进入该室内热换器的制冷剂设置通过该第二通过端口、和该第二室内单向阀，制冷剂进入该通风热换单元后设置通过该第二热换口和该第四室内单向阀，制冷剂流过该第二室内单向阀和该第四室内单向阀后汇合并依次通过第四室内电控双向阀、该减压阀、第二制冷剂通口、该节能热换器、第一制冷剂通口、该第二室内电控双向阀、该第三联动口、该第三电控双向阀、该制冷剂储存箱的液体进口、该制冷剂储存箱的液体出口、该第一电控双向阀、该膨胀阀、该第一室外热换器的第二连通口、该第一室外热换器的第一连通口、该第二连接口、该第三连接口、和返回该压缩机。