CN1948866A

CN1948866A - 水源热泵空调

Info

Publication number: CN1948866A
Application number: CN 200510104252
Authority: CN
Inventors: 胡金良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-04-18

Abstract

本发明涉及一种水源热泵空调，包括封闭式压缩机及环流管路、四通换向阀、制冷剂－水换热器、制冷剂－空气换热器、风机、壳体，制冷剂－水换热器为钎焊板式换热器，卧式安装在壳体中，其一侧外挡板对角设有制冷剂进、出口，另一侧外挡板对角设有循环水进、出口，制冷剂进出和循环水进出对角交叉。本发明由于卧式安装进出通道对角交叉的板式换热器，其通道结构符合氟里昂与油的流动性，制冷剂流动时，液体分布均匀，通道中不会产生死角，热交换过程短、效率高，水温在4℃以上都能保证系统的正常运转并达到电能三倍以上的制热效率，冬季不需要辅助加热，是理想的水源热泵空调，特别适于船舶上使用。

Description

水源热泵空调

技术领域

本发明涉及一种空调装置，具体地说是一种水源热泵空调。

背景技术

我们知道，水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。水源热泵空调机组的工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，冬季则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。水源热泵空调机组一般由封闭式压缩机及双环流管路、四通换向阀、制冷剂-水换热器、制冷剂-空气换热器、风机等组成。目前，作为水源热泵空调系统的蒸发器或冷凝器使用的制冷剂-水换热器多为蛇管式换热器或套管式换热器或钎焊板式换热器。钎焊板式换热器是由一组几何结构相同的平行薄平板叠加钎焊而成，薄平板上压制有各种形状的波纹。两相邻平板之间形成通道，冷热流体间隔地在每个通道中流动，进行换热。现有的单边板式换热器的冷热流体的四个进出口都在外挡板的一侧，使用时水平安装或立式安装，这样的安装方向，内部通道不符合氟里昂与油的流动性，介质在换热器的流动不均匀，容易产生死角，当水温降低到一定程度时，容易结冰，不再进行换热，从而降低使用寿命。而套管式换热器和蛇管式换热器体积相对较大，交换的距离长，在温度降低到一定程度时也容易局部结冰，由于形状所定，制冷剂在里面流动时还能受到一定的阻力。现有的上述三种换热器，在水温达到15℃以下时，系统基本上就不能正常运转。这样在冬天采取水源的时候就要受到水温的限制，在温度15℃以下，就需要采取辅助加热的方式，这样又大大提高了使用的成本，也浪费能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单，换热器液体流动分布均匀，不会产生死角，热交换效率高，水温在4℃以上能保证系统的正常运转，不需要辅助加热设施的水源热泵空调。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种水源热泵空调，包括封闭式压缩机及环流管路、四通换向阀、制冷剂-水换热器、制冷剂-空气换热器、风机、壳体，其特征是：制冷剂-水换热器为钎焊板式换热器，卧式安装在壳体中，其一侧外挡板对角设有制冷剂进、出口，另一侧外挡板对角设有循环水进、出口，制冷剂进出和循环水进出对角交叉。这样，该换热器具有冷凝器或蒸发器的作用，可以保证制热工况时，利用制冷剂蒸发(制冷剂-水换热器为蒸发器)吸收水源中的热量，而在制冷剂-空气换热器中放热给空调空间；制冷工况时，利用制冷剂蒸发(制冷剂-空气换热器)将空调空间的热量取出，在制冷剂-水换热器——冷凝器中放热给水源中的水。

本发明由于卧式安装介质进出通道对角交叉的板式换热器，其内部通道结构符合氟里昂与油的流动性，制冷剂在换热器内流动时，液体分布均匀，通道中不会产生死角，热交换过程短、效率高，水温在4℃以上都能保证系统的正常运转并达到电能三倍以上的制热效率，而不会结冰。对照现有技术，其维持水源热泵空调正常工作的水源温度大大降低，比现有技术的水源最低温度(一般为15℃左右)约有10度的温差，而冬季采用的各种水源基本上都能在4℃以上，因此除特殊情况下，本发明不需要辅助加热设施，可以节约大量的投资和能源。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明制热工况的结构示意图。

图2是本发明制冷工况的结构示意图

图中1.制冷剂-空气换热器，2.风机，3.压缩机，4.毛细管，5.单向阀，6.储液罐，7.循环水进口，8.制冷剂进口，9.制冷剂-水换热器，10.循环水出口，11.制冷剂出口，12.四通换向阀，13.壳体。

具体实施方式

从图1、图2中可以看出，一种水源热泵空调，包括封闭式压缩机3及环流管路、四通换向阀12、制冷剂-水换热器9、制冷剂-空气换热器1、风机2、壳体13等。制冷剂-空气换热器1和风机2安装在壳体13上部，并设有进出风口。制冷剂液体管道中还设有毛细管4、单向阀5、储液罐6。上述组成、结构与现有技术基本相同，在此不再详述。

本发明的特点是：制冷剂-水换热器9为钎焊板式换热器，卧式安装在壳体13中，其一侧外挡板对角设有制冷剂进口8、制冷剂出口11，另一侧外挡板对角设有循环水进口7、循环水出口10，制冷剂的进出和循环水的进出流向对角交叉。

本发明制冷剂-水换热器9是由若干几何结构相同的平行薄平板叠加钎焊而成，两相邻平板之间形成通道，薄平板上压制有“人”字形波纹通道。制冷剂和循环水间隔地在每个通道中流动，进行换热。上述进出口对角交叉的板式换热器卧式安装在壳体13中，“人”字形的波纹通道结构符合氟里昂与油的流动性，制冷剂在换热器内流动时，液体分布均匀，通道中不会产生死角，热交换效率高、过程短。水温在4℃以上都能保证系统的正常运转，并达到电能三倍以上的制热效率，而不会结冰。

本发明制冷剂-水换热器9具有冷凝器或蒸发器的作用，可以保证制热工况时，利用制冷剂蒸发(制冷剂-水换热器做蒸发器)吸收水源中的热量，而在制冷剂-空气换热器——冷凝器中放热给空调空间，可利用的水源温度为4℃以上；制冷工况时，利用制冷剂蒸发(制冷剂-空气换热器)将空调空间的热量取出，在制冷剂-水换热器——冷凝器中放热给水源中的水，可利用的水源温度为12-35℃。为了克服制热工况时，制冷剂在制冷剂-水换热器9板式换热器中的流动阻力，板式换热器的卧放高度为40mm-180mm，最好为60mm-100mm，长度为80mm-400mm。这样，制冷剂的流动顺畅，阻力小。

本发明水源温度在4℃以上就可以保证系统正常工作并达到电能三倍以上的制热效率。比现有技术的水源最低温度(一般为15℃左右)低10℃左右，而冬季采用的各种水源基本上都能在4℃以上，因此除特殊情况下，本发明不需要辅助加热设施，可以节约大量的投资和能源。另外，由于板式换热器的体积小，所以整个系统的体积大大的缩小，可以一体化设计，不需悬挂室外机，这样，可以象过去的分体式空调的室内机一样分散安装在每个房间，根据需要，单机开放，随时制冷或制热，节约了运营成本。单机维修不会影响其他房间设备的使用。同时也可以根据生活需要，利用水源热泵的热量提取生活热水。本发明可为分散式机型，不需要大型主机设备和机房以及管道等设备的投资。

本发明结构简单，换热器液体流动分布均匀，不会产生死角，热交换效率高，水温在4℃以上能保证系统的正常运转，不需要辅助加热设施，是理想的水源热泵空调，特别适于船舶上使用。

Claims

1.一种水源热泵空调，包括封闭式压缩机及环流管路、四通换向阀、制冷剂-水换热器、制冷剂-空气换热器、风机、壳体，其特征是：制冷剂-水换热器为钎焊板式换热器，卧式安装在壳体中，其一侧外挡板对角设有制冷剂进、出口，另一侧外挡板对角设有循环水进、出口，制冷剂进出和循环水进出对角交叉。

2.根据权利要求1所述的水源热泵空调，其特征在于所说的钎焊板式换热器中的薄平板上压制有“人”字形波纹通道。

3.根据权利要求1所述的水源热泵空调，其特征在于所说的钎焊板式换热器卧放高度为40mm-180mm，长度为80mm-400mm。

4.根据权利要求1或3所述的水源热泵空调，其特征在于所说的钎焊板式换热器卧放高度为60mm-100mm。