CN1945147A - 空气源热泵冷暖、热水机组 - Google Patents
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Abstract
一种空气源热泵冷暖、热水机组，包括：空调主机，机组连接箱，保温水箱，风机盘管组，空调主机中装有板式换热器。优点是：冷暖热水机组采用的是三点加热技术，不但可以供应60℃以下的热水，还可以提供80－90℃的高温水；可以同时提供冷暖气和热水，冷水温度可以达到1℃，热水温度可以达到80－90℃，夏季用空调的同时可以提供免费的热水；能效比一般在5－7之间；能源的利用率达到99％，既双向利用，节能效果显著；消除了温室效应；使用环保冷媒，不破坏大气臭氧层，保护人类赖以生存的地球；比现技术的空调节电50％，比现技术的热泵热水器节电39％。
Description
技术领域
本发明涉及制冷、热技术领域，具体地说是一种空气源热泵冷暖、热水机组。
背景技术
现在空调很多，都是采用单纯的制冷或采用电辅加热式，这些都是单式工作，所以夏天的效能比一般都在2.4-2.6之间，冬天效能比一般都在1.5-1.8之间，能源利用率只在50％左右，能源浪费十分严重。排出的热量产生温室效应。
现在使用的热泵热水器都是单温单效技术，只单一的供应60℃以下的热水，效能比一般只在3.5左右，能源利用率只在50％左右，浪费严重。
综上所述，现在的空调，热泵热水器都是单效单温，能源利用非常低，不符合现在的节约社会的要求。
发明内容
本发明的目的是利用空气源设计一种多温、多效的能效比可达4.5-7之间的空气源热泵冷暖、热水机组。
本发明空气源热泵冷暖、热水机组包括：
空调主机、机组连接箱、保温水箱、风机盘管组四部分组成。各部分之间采取PPR热水管连接。
(一)空调主机包括：热泵式压缩机、油分、板式换热器1(原理图中左板式换热器)、板式换热器2(原理图中右板式换热器)、储液器、四通阀、制热用膨胀阀(图中上膨胀阀)、制冷用膨胀阀(图中下膨胀阀)、高压控制器、高压表、高压阀、低压控制器、低压表、低压阀、制冷单向阀(图中上单向阀)、制热单向阀(图中下单向阀)、水单向阀、蒸发器(包括风扇电机、风扇、翅片式风机盘管)、水电磁阀、截止阀。
各部件之间的连接方式如下：所有器件全部用二号电解紫铜管连接，除两个过滤器两端采用螺纹紧固锥形端面密封外，其余全部为银基铜焊条焊接密封。压缩机的排气口(图中上出口)和油分上进气口采取紫铜管两端焊接方式连接，油分的出气口和板式换热器1的进气口(原理图中左板式换热器的左上圆圈)采取紫铜管两端焊接方式连接，板式换热器1的出气口(原理图中左板式换热器的左下圆圈)和四通阀高压进气口采取紫铜管两端焊接方式连接，在之间的连接铜管上有杈形四通旁通管分别和高压表、高压阀、高压控制器焊接。电磁四通阀的右支管和板式换热器2左上进气口相焊连(原理图中右板式换热器左上圆圈)，中支路和贮液器的低压管口(图中贮液器左一路)用铜管焊连接，左支路和蒸发器的出气端(图中蒸发器左端)铜管焊接。蒸发器的右端和储液器的左二路用铜管焊接，储液器的右二路和板式换热器2左下出气口相焊连(原理图中右板式换热器左下圆圈)，其间依次装有制冷单向阀、制冷过滤器、制冷膨胀阀，流向由右向左。在制冷膨胀阀和贮液器的左二支路之间依次装用制热用的过滤器、膨胀阀、单向阀，流向由下至上。储液器的右一路和压缩机的吸气管采取紫铜管焊连在一起，油分的毛细管和它相通，此管上焊有低压旁通管，分别接有低压表、低压阀和低压控制器。两个板式换热器每上下对应的一对进出口之间，在内部是对应相通的。储液器的左一路和右一路、左二路和右二路在内部也是对应相通的。
其工作原理就是利用全封闭式压缩机驱动工作介质(亦称工质，以下同)，使其在独立密封的工作回路里循环，利用热平衡式膨胀阀根据室内热负荷的不同，自动进行动态的工质流量调节；利用电磁四通换向阀进行制冷和制热的工作模式转换。
制冷工作模式：从压缩机流出的高温高压工质(气态)首先进入油分进行油气分离，将液体压缩机油回送给低压管路，被压缩机吸回，气态的高温工质进入第一板式换热器将热能传导给水，备作生活用热水。流出第一板式换热器的尚有部分过热的高压工质向上，和四通换向阀的左支路连通，流经机载风机盘管(图中的蒸发器)，将热传导回空气，工质变为高压较低温度的液体。高压低温工质过储液器经热平衡式膨胀阀节流，变为低温低压气体工质进入第二板式换热器，将冷能传导给媒水，低温的媒水将冷能输送至用户完成制冷，释放过冷能的媒水回流给水箱参与机组的制冷循环。
制热工作模式：从压缩机流出的高温高压工质(气态)首先进入油分进行油气分离，将液体压缩机油回送给低压管路，被压缩机吸回，气态的高温工质进入第一板式换热器将热能传导给水，备作生活用热水。流出第一板式换热器的尚有部分过热的高压工质向上，和四通换向阀的右支路连通，进入第二板式换热器，将余热传导给第二板中的媒水，高压低温的液态工质经制热膨胀阀节流后，变成低温低压的气态工质，输送给机载风机盘管，风机驱动空气流经机载风机盘管(图中标注的蒸发器)，将空气中的低位热能传导给盘管中温度更低的工质带走，低温工质以汽化潜热的形式将空气中的热能输送至压缩机的吸气腔，压缩机将低位能转化为高位能，输送给两个板式换热器和空调用的媒水交换，高温的媒水将热能输送至用户完成制热。这种两个板式换热器同时工作时，暖空调和热水可以兼用，只是刚开始工作时，由于生活热水的水温较低，第一板式换热器换热充分，可用于第二板式换热器吸收的余热较少，暖空调效果较差，随着生活热水的温度升高，第一板式换热器吸收的热量越来越少，暖空调的效果也越来越好。当不需要生活热水时，可以关闭第一板式换热器的进水，暖空调效果达到最好，春秋季节不需要空调时，关闭第二板式换热器进水，制热水效果达到最好。
(二)连接箱：包括循环水泵、增压水泵、两个电子除垢仪、两个水过滤器。
其连接关系如下：连接箱就是两个有过滤和除垢功能的主机进水管，它承担水箱两层和主机两个板式换热器之间的连接任务。生活水箱(保温水箱上层)出水口和主机第一板式换热器进水口(原理图中左板式换热器右下角圆圈)之间，管路连接依次为过滤器、除垢仪、增压水泵。循环水箱(保温水箱下层)出水口和主机第二板式换热器进水口(原理图中右板式换热器右下角圆圈)之间，管路连接依次为过滤器、除垢仪、循环水泵。
其工作原理很简单，过滤器功能就是滤除水中的杂质，除垢仪功能可以避免水容器和水管道中的结垢，水泵可以迫使水在两层水箱中循环，实现制冷、制热和制取生活用热水。
(三)保温水箱：采用两个互不干涉的增压储水箱装在一个外壳内。
水箱构造：水箱外壳采用进口彩板防止腐蚀、耐老化。中部保温层采用聚氨酯整体发泡工艺，泡沫密度要求80千克/立方米，强度均匀，封闷性好。厚度在4cm～5cm左右(东北严寒地区6cm以上)，确保保温性能达到最佳。内胆采用SUS304不锈钢材质，重量轻、美观、卫生，避免水垢、水锈生产。其次，将水箱内部上下又分为两部分。上层储存生活热水。下层储存空调循环水。由于热水的密度小于凉水密度，温度较高的水在上部逐步递减到水箱低部，固将热水箱补水口设置在其下部。空调水箱补水口设置在其上部。减少在补水过程中水的混合，从而减少热量的损耗。
(四)、风机盘管
由增压泵将储存在水箱里的空调用水经PPR热水管输送到风机盘管，(用户通过对风机盘管的控制即可享受冷气或暖气)。再由风机盘管回水口经PPR热水管回水箱，不断循环。
本发明空气源热泵冷暖、热水机组的优点是：
1、冷暖热水机组采用的是三点加热技术，不但可以供应60℃以下的热水，还可以提供80-90℃的高温水；
2、可以同时提供冷暖气和热水，冷水温度可以达到1℃，热水温度可以达到80-90℃，夏季用空调的同时可以提供免费的热水；
3、能效比一般在5-7之间；
4、能源的利用率达到99％，既双向利用，节能效果显著；消除了温室效应；
6、使用环保冷媒，不破坏大气臭氧层，保护人类赖以生存的地球；
7、比现技术的空调节电50％，比现技术的热泵热水器节电39％。
附图说明
图1为空气源热泵冷暖、热水机组原理图。
图2为主机原理图。
其中1压缩机，2油分，3毛细管，4截止阀，5板式换热器1，6板式换热器2，7四通换向阀，8气分，9水电磁阀，10水单向阀，11高压表，12高压控制器，13高压阀，14风机、盘管，15单向阀，16膨胀阀，17过滤器，18膨胀阀，19储液器，20过滤器，21单向阀，22低压表，23低压控制器，24低压阀。
具体实施方式
本发明空气源热泵冷暖、热水机组包括：空调主机、机组连接箱、保温水箱、风机盘管组四部分组成。各部分之间采取PPR热水管连接。
(一)空调主机：主要由压缩机、油分、板式换热器1(原理图中左板式换热器)、板式换热器2(原理图中右板式换热器)、储液器、四通阀、制热用膨胀阀(图中上膨胀阀)、制冷用膨胀阀(图中下膨胀阀)、高压控制器、高压表、高压阀、低压控制器、低压表、低压阀、制冷单向阀(图中上单向阀)、制热单向阀(图中下单向阀)、水单向阀、蒸发器(包括风扇电机、风扇、翅片式风机盘管)、水电磁阀、截止阀组成。
各部件之间的连接方式如下：所有器件全部用二号电解紫铜管连接，除两个过滤器两端采用螺纹紧固锥形端面密封外，其余全部为银基铜焊条焊接密封。压缩机的排气口(图中上出口)和油分上进气口采取紫铜管两端焊接方式连接，油分的出气口和板式换热器1的进气口(原理图中左板式换热器的左上圆圈)采取紫铜管两端焊接方式连接，板式换热器1的出气口(原理图中左板式换热器的左下圆圈)和四通阀高压进气口采取紫铜管两端焊接方式连接，在之间的连接铜管上有杈形四通旁通管分别和高压表、高压阀、高压控制器焊接。电磁四通阀的右支管和板式换热器2左上进气口相焊连(原理图中右板式换热器左上圆圈)，中支路和贮液器的低压管口(图中贮液器左一路)用铜管焊连接，左支路和蒸发器的出气端(图中蒸发器左端)铜管焊接。蒸发器的右端和储液器的左二路用铜管焊接，储液器的右二路和板式换热器2左下出气口相焊连(原理图中右板式换热器左下圆圈)，其间依次装有制冷单向阀、制冷过滤器、制冷膨胀阀，流向由右向左。在制冷膨胀阀和贮液器的左二支路之间依次装用制热用的过滤器、膨胀阀、单向阀，流向由下至上。储液器的右一路和压缩机的吸气管采取紫铜管焊连在一起，油分的毛细管和它相通，此管上焊有低压旁通管，分别接有低压表、低压阀和低压控制器。两个板式换热器每上下对应的一对进出口之间，在内部是对应相通的。储液器的左一路和右一路、左二路和右二路在内部也是对应相通的。
(二)连接箱：主要由循环水泵、增压水泵、两个电子除垢仪、两个水过滤器组成。
其连接关系如下：连接箱就是两个有过滤和除垢功能的主机进水管，它承担水箱两层和主机两个板式换热器之间的连接任务。生活水箱(保温水箱上层)出水口和主机第一板式换热器进水口(原理图中左板式换热器右下角圆圈)之间，管路连接依次为过滤器、除垢仪、增压水泵。循环水箱(保温水箱下层)出水口和主机第二板式换热器进水口(原理图中右板式换热器右下角圆圈)之间，管路连接依次为过滤器、除垢仪、循环水泵。
(三)保温水箱：采用双层互不干涉的增压储水箱装在一个外壳内。
水箱构造：水箱外壳采用进口彩板防止腐蚀、耐老化。中部保温层采用聚氨酯整体发泡工艺，泡沫密度要求80千克/立方米，强度均匀，封闷性好。厚度在4cm～5cm左右(东北严寒地区6cm以上)，确保保温性能达到最佳。内胆采用SUS304不锈钢材质，重量轻、美观、卫生，避免水垢、水锈生产。其次，将水箱内部上下又分为两部分。上层储存生活热水。下层储存空调循环水。由于热水的密度小于凉水密度，温度较高的水在上部逐步递减到水箱低部，固将热水箱补水口设置在其下部。空调水箱补水口设置在其上部。减少在补水过程中水的混合，从而减少热量的损耗。
(四)风机盘管
由增压泵将储存在水箱里的空调用水经PPR热水管输送到风机盘管，(用户通过对风机盘管的控制即可享受冷气或暖气)。再由风机盘管回水口经PPR热水管回水箱，不断循环。
Claims (3)
1、一种空气源热泵冷暖、热水机组，包括：空调主机，机组连接箱，保温水箱，风机盘胳组，其特征在于：空调主机中装有板式换热器。
2、根据权利要求所述的空气源热泵冷暖、热水机组，其特征在于：保温水箱为外壳内装有两个互不干涉的增压储水箱。
3、根据权利要求所述的空气源热泵冷暖、热水机组，其特征在于：板式换热器可为一块、二块或多块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Heat pump cold and warm, hot water machine unit of air source Effective date of registration: 20120824 Granted publication date: 20120321 Pledgee: Wuhan rural commercial bank Limited by Share Ltd Optics Valley branch Pledgor: Langken Energy Saving Technology Co., Ltd., Wuhan Registration number: 2012990000470 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20180626 Granted publication date: 20120321 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20210626 Granted publication date: 20120321 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120321 Termination date: 20201026 |