CN201021858Y - 多用途热泵机组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出一种多用途热泵机组，通过在一般热泵空调机组中，加上一个或二个换热器，通过卡诺循环或逆卡诺循环，或通过控制阀的切换，在卡诺循环和逆卡诺循环间转换，利用压缩机的高压高温制冷剂的放热和吸热过程，同时在各换热器的水侧产生生活热水或/和地板采暖热水，空调冷水或地板采暖热水，或生活热水和空调冷水或地板采暖热水，形成一个可集提供生活热水、地板采暖于一体，或可集提供空调制冷、地板采暖于一体的二合一热泵机组，或可集生活热水与空调制冷、地板采暖于一体的三合一热泵机组，实现一机两用或一机三用。既节约了设备投资，又提高了能源利用率，减少了费用支出与环境污染。

Description

多用途热泵机组
技术领域
本实用新型涉及空调制冷、地板采暖和提供生活热水的多用途热泵机组。
背景技术
随着人民生活水平的提高，建筑中夏季普遍采用空调制冷，冬季使用蒸汽锅炉提供采暖；全年采用热水锅炉提供生活热水，因此需多重投资，造成运行成本的增加和能源的浪费，增加环境污染。
目前采用的空调机组，一般包括一个由压缩机1、空调换热器6、膨胀阀8、干燥过滤器14和气液分离器2组成的制冷剂侧循环，及空调换热器6的水侧循环，其功能比较单一，通常只提供空调，也不提供地暖和生活用水。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种能够实现全年提供生活热水和冬季提供地板采暖，或夏季提供空调制冷和冬季提供地板采暖，或夏季提供空调制冷和冬季提供地板采暖，并同时全年提供生活热水的多用途热泵机组，以克服现有技术的缺陷。
本实用新型是这样构思的。热泵技术可以使用卡诺循环或/和逆卡诺循环产生低温热水或冷水，因此有可能用一台机组同时满足冬季地板采暖和全年生活热水、或夏季空调和冬季地板采暖、甚至还可以同时满足夏季空调、冬季地板采暖和全年生活热水的需求。本实用新型通过在一般热泵空调机组的基础上，加上一个(辅助换热器)或二个(辅助换热器和热回收换热器)换热器，通过卡诺循环或逆卡诺循环，或通过控制阀的切换，在卡诺循环和逆卡诺循环间转换，利用压缩机输出的高压高温制冷剂的吸热与放热过程，同时在各换热器的水侧产生生活热水或/和地板采暖热水，空调冷水或地板采暖热水，或生活热水和空调冷水或地板采暖热水，形成一个可集提供生活热水、地板采暖于一体的二合一热泵机组，或可集提供空调制冷、地板采暖于一体的二合一热泵机组，或可集生活热水与空调制冷、地板采暖于一体的三合一热泵机组。
本实用新型是通过以下方案实现的。
本实用新型的一种集生活热水、地板采暖于一体的多用途(二合一)热泵机组，主要包括由压缩机1、空调换热器6、膨胀阀8和干燥过滤器14、及气液分离器2组成的制冷剂循环，及空调换热器6的水侧循环；还设有一辅助辅助换热器5与一电动三通阀7；所述压缩机(1)依次与空调换热器(6)的制冷剂侧、膨胀阀(8)、干燥过滤器(14)、辅助换热器(5)的制冷剂侧气液分离器(2)和压缩机(1)相串联，组成一个制冷剂侧的循环；空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与生活热水供水管路12或地暖供水管路10相连接，回水口11与生活热水回水管及地暖回水管接通。
所述电动三通阀7控制空调换热器6的水侧与生活热水管路12或地暖供水管路10相接通。
本实用新型的一种集空调制冷、地板采暖于一体的多用途(二合一)热泵机组，主要包括由压缩机1、空调换热器6、膨胀阀8和干燥过滤器14、及气液分离器2组成的制冷剂循环，及空调换热器6的水侧循环，还设有一辅助辅助换热器5、一电动三通阀7与一四通阀3；所述压缩机1的制冷剂输出端1A经四通阀3分路后与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；空调换热器6制冷剂侧的另一端6B通过膨胀阀8、干燥过滤器14与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的另一端5B相连接；压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3分路后，与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与空调供水管路9或地暖水供水管路10相连接，回水口11与空调回水管及地暖回水管接通。
所述电动三通阀7控制空调换热器6的水侧与空调供水管路9或地暖供水管路10接通。
所述四通阀3与电动三通阀7联动控制，即：当控制所述四通阀3接通压缩机1的制冷剂输出端1A与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与辅助辅助换热器5的制冷剂侧一端5A接通；且空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与地暖水供水管路10接通；当控制所述四通阀3接通压缩机1的制冷剂输出端1A与辅助辅助换热器5的制冷剂侧一端5A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A接通；且空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与空调供水管路9接通。
本实用新型的一种集空调制冷、地板采暖与生活热水于一体的多用途(三合一)热泵机组，主要包括由压缩机1、空调换热器6、膨胀阀8、干燥过滤器14和气液分离器2组成的制冷剂循环，及空调换热器6的水侧循环，还设有一设有水侧循环的热回收换热器4、一辅助辅助换热器5、一四通阀3和一电动三通阀7；所述压缩机1的制冷剂输出端1A经热回收换热器4的制冷剂侧与四通阀3相连接，并经四通阀3分路后与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A或辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A相连接；空调换热器6的制冷剂侧的另一端6A通过膨胀阀8和干燥过滤器14与辅助辅助换热器5的另一端5B连通；压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3分路后，与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与空调供水管路9或地暖供水管路10相连接，回水口11与空调回水管及地暖回水管接通；热回收换热器4的水侧与生活热水的供水管路12和回水管13相连通。
所述电动三通阀7控制空调换热器6的水侧与空调供水管路9或地暖供水管路10相连通。
所述四通阀3与电动三通阀7联动控制，即：当控制所述四通阀3连通热回收换热器4的制冷剂侧与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A接通；且通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与地暖供水管路10接通；当控制所述四通阀3连通热回收换热器4的制冷剂侧与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A接通；且通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与空调供水管路9接通。
本实用新型的特点在于用一组空调热泵机组可同时供应生活热水和地板采暖功能，实现一机两用；或可同时提供空调制冷与地板采暖功能，实现一机两用；或可同时提供空调制冷、地板采暖和供应生活热水功能，实现一机三用。因此一台机组一年四季都能保证：或采暖和供应生活热水，或空调和采暖，或空调、采暖和供应生活热水，既节约了设备投资，又提高了能源利用率，减少了费用支出与环境污染。且本实用新型为全内置式的，不需在机组外面安装任何阀门和控制系统。
附图说明
图1为本实用新型的一种二合一热泵机组的结构原理图；
图2为本实用新型的另一种二合一热泵机组的结构原理图；
图3为本实用新型的三合一热泵机组的结构原理图。
具体实施方式
现结合集生活热水与地板采暖于一体的多用途(二合一)热泵机组，集空调制冷与地板采暖于一体的多用途(二合一)热泵机组、与集空调制冷、地板采暖与生活热水于一体的多用途(三合一)热泵机组为例，对本实用新型的作进一步说明。
实施例1：
一种集提供生活热水与地板采暖于一体的多用途热泵机组，其结构原理如图1所示。
与一般空调机组相比，本实施例增加了一个辅助辅助换热器5和一个电动三通阀7。利用热泵在逆卡诺循环时提供地板采暖的热水，并将机组的出水口同时与生活热水循环系统和地暖水循环系统连接，通过电动三通阀7在生活热水循环和地板采暖循环之间切换。本实施例冬季能够提供地板采暖，全年能够提供生活热水，因而一台机组可同时满足冬季地板采暖和生活热水的需要，形成一个全新的、集提供地板采暖与生活热水于一体的二合一热泵机组。
参阅图1，在本实施例中，所述压缩机1的制冷剂输出端1A与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连通；空调换热器6制冷剂侧的另一端6B通过膨胀阀8、干燥过滤器14与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A相连通；压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的另一端5B相连接；空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与生活热水供水管路12或地暖供水管路10相连接，回水口11与生活热水回水管及地暖回水管接通。
所述电动三通阀7控制空调换热器6的水侧与生活热水管路12或地暖供水管路10相接通。
实施例2：
一种集空调制冷、地板采暖于一体的多用途热泵机组，其结构原理如图1所示。
与一般空调机组相比，本实施例增加了一个辅助辅助换热器5、一个四通阀3和一个电动三通阀7。本实施例夏季可以制冷，冬季可以采暖，实现了一机二用。
参阅图2，在本实施例中，所述压缩机1的制冷剂输出端1A经四通阀3分路后与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；空调换热器6制冷剂侧的另一端6B通过膨胀阀8、干燥过滤器14与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的另一端5B相连接；压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3分路后，与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与空调供水管路9或地暖水供水管路10相连接，回水口11与空调回水管及地暖回水管接通。
所述四通阀3与电动三通阀7联动控制，即：当控制所述四通阀3接通压缩机1的制冷剂输出端1A与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与辅助辅助换热器5的制冷剂侧一端5A接通；且空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与地暖水供水管路10接通；当控制所述四通阀3接通压缩机1的制冷剂输出端1A与辅助辅助换热器5的制冷剂侧一端5A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A接通；且空调换热器6的水侧通过电动三通阀7与空调供水管路9接通。
实施例3：
一种集空调制冷、地板采暖与生活热水于一体的多用途热泵机组，其结构原理如图3所示。
与一般空调机组相比，本实施例增加了一个辅助辅助换热器5、一个热回收换热器4、一个四通阀3和一个电动三通阀7。本实施例夏季可以制冷，冬季可以采暖，同时还可以全年供应热水，实现了一机三用。
参阅图3，在本实施例中，所述压缩机1的制冷剂输出端1A经热回收换热器4的制冷剂侧与四通阀3相连接，并经四通阀3分路后与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A或辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A相连接；空调换热器6的制冷剂侧的另一端6A通过膨胀阀8和干燥过滤器14与辅助辅助换热器5的另一端5B连通；压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3分路后，与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A或空调换热器6的制冷剂侧的一端6A相连接；通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与空调供水管路9或地暖供水管路10相连接，回水口11与空调回水管及地暖回水管接通；热回收换热器4的水侧与生活热水的供水管路12和回水管13相连通。
所述电动三通阀7控制空调换热器6的水侧与空调供水管路9或地暖供水管路10相连通。
所述四通阀3与电动三通阀7联动控制，即：当控制所述四通阀3连通热回收换热器4的制冷剂侧与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A接通；且通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与地暖供水管路10接通；当控制所述四通阀3连通热回收换热器4的制冷剂侧与辅助辅助换热器5的制冷剂侧的一端5A时，压缩机1的制冷剂输入端经气液分离器2并通过四通阀3与空调换热器6的制冷剂侧的一端6A接通；且通过电动三通阀7，空调换热器6的水侧与空调供水管路9接通。
现以本实施例的三合一多功能热泵机组为例说明多功能热泵机组的运行方式。
在夏季，压缩机1产生的高温高压制冷剂气体，通过热回收换热器4将热量传递给生活热水供应系统，制冷剂变成了高压低温液体，再通过四通阀3、辅助换热器5至膨胀阀8，在膨胀阀8中经节流热力过程，变成低温低压气体，并放出大量冷量，在空调换热器6处通过空调水循环将冷量带走，满足空调制冷的需要；同时从空调换热器6出来的低温低压制冷剂经四通阀3和气液分离器2回到压缩机1进入下一循环。
如果生活热水已经满足需要，则停止热回收换热器4处的热交换，启动辅助换热器5的热交换，以保证机组的稳定运行。
在冬季，压缩机1产生的高温高压制冷剂气体，经热回收换热器4将热量传递给生活热水系统后，变成了高压低温液体，再通过四通阀3与空调换热器6，如此时热回收换热器4正产生生活热水，则空调换热器6停止工作，如热回收换热器4停止产生生活热水，则空调换热器6通过地暖水循环将热量带走，满足地暖系统的热循环；从空调换热器6出来的低温高压制冷剂经过膨胀阀11的热力节流过程，变成低温低压气体，经过辅助换热器5释放出冷量，并通过四通阀3和气液分离器2回至压缩机1，进入下一循环。
因此在冬季，热回收换热器4和空调换热器6都可以进行热交换，热回收换热器4提供生活热水的热量，空调换热器6提供地暖需要的热量。由于地暖系统的热惰性较大，而生活热水的供应波动大，二者的互补作用，有利于机组的稳定运行。
春季或秋季，当不需要地板采暖或空调时，开机后压缩机产生的高温高压制冷剂经热回收换热器4将热量传递给热水系统后，变成了高压低温液体，通过四通阀3流经空调换热器6，在空调换热器6处不进行热交换，出来的高压低温制冷剂经过膨胀阀8的热力节流过程，变成低温低压气体，经过辅助换热器5释放冷量，再通过四通阀3和气液分离器2回至压缩机1进入下一循环。

Claims (8)

1.一种多用途热泵机组，集生活热水、地板采暖于一体，包括：由压缩机(1)、空调换热器(6)、膨胀阀(8)和干燥过滤器(14)、及气液分离器(2)组成的制冷剂循环，及空调换热器(6)的水侧循环，其特征在于：
还设有一辅助换热器(5)与一电动三通阀(7)；
所述压缩机(1)依次与空调换热器(6)的制冷剂侧、膨胀阀(8)、干燥过滤器(14)、辅助换热器(5)的制冷剂侧气液分离器(2)和压缩机(1)相串联，组成一个制冷剂侧的循环；
空调换热器(6)的水侧通过电动三通阀(7)与生活热水供水管路(12)或地暖供水管路(10)相连接，回水口(11)与生活热水回水管及地暖回水管接通。
2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于：所述电动三通阀(7)控制空调换热器(6)的水侧与生活热水管路(12)或地暖供水管路(10)相接通。
3.一种多用途热泵机组，集空调制冷、地板采暖于一体，包括：由压缩机(1)、空调换热器(6)、膨胀阀(8)和干燥过滤器(14)、及气液分离器(2)组成的制冷剂循环，及空调换热器(6)的水侧循环，其特征在于：
还设有一辅助换热器(5)、一电动三通阀(7)与一四通阀(3)；
所述压缩机(1)的制冷剂输出端(1A)经四通阀(3)分路后与辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)或空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)相连接；空调换热器(6)制冷剂侧的另一端(6B)通过膨胀阀(8)、干燥过滤器(14)与辅助换热器(5)的制冷剂侧的另一端(5B)相连接；压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)分路后，与辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)或空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)相连接；
空调换热器(6)的水侧通过电动三通阀(7)与空调供水管路(9)或地暖水供水管路(10)相连接，回水口(11)与空调回水管及地暖回水管接通。
4.根据权利要求3所述的热泵机组，其特征在于：所述电动三通阀(7)控制空调换热器(6)的水侧与空调供水管路(9)或地暖供水管路(10)接通。
5.根据权利要求3或4所述的热泵机组，其特征在于：所述四通阀(3)与电动三通阀(7)联动控制，即：
当控制所述四通阀(3)接通压缩机(1)的制冷剂输出端(1A)与空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)时，压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)与辅助换热器(5)的制冷剂侧一端(5A)接通；且空调换热器(6)的水侧通过电动三通阀(7)与地暖水供水管路(10)接通；
当控制所述四通阀(3)接通压缩机(1)的制冷剂输出端(1A)与辅助换热器(5)的制冷剂侧一端(5A)时，压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)与空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)接通；且空调换热器(6)的水侧通过电动三通阀(7)与空调供水管路(9)接通。
6.一种多用途热泵机组，集空调制冷、地板采暖与生活热水于一体，包括：由压缩机(1)、空调换热器(6)、膨胀阀(8)和干燥过滤器(14)及气液分离器(2)组成的制冷剂循环，及空调换热器(6)的水侧循环，其特征在于：
还设有一设有水侧循环的热回收换热器(4)、一辅助换热器(5)、一四通阀(3)和一电动三通阀(7)；
所述压缩机(1)的制冷剂输出端(1A)经热回收换热器(4)的制冷剂侧与四通阀(3)相连接，并经四通阀(3)分路后与空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)或辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)相连接；空调换热器(6)的制冷剂侧的另一端(6B)通过膨胀阀(8)和干燥过滤器(14)与辅助换热器(5)的另一端(5B)连通；压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)分路后，与辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)或空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)相连接；
通过电动三通阀(7)，空调换热器(6)的水侧与空调供水管路(9)或地暖供水管路(10)相连接，回水口(11)与空调回水管及地暖回水管接通；
热回收换热器(4)的水侧与生活热水的供水管路(12)和回水管(13)相连通。
7.根据权利要求6所述的热泵机组，其特征在于：所述电动三通阀(7)控制空调换热器(6)的水侧与空调供水管路(9)或地暖供水管路(10)相连通。
8.根据权利要求6或7所述的热泵机组，其特征在于：所述四通阀(3)与电动三通阀(7)联动控制，即：
当控制所述四通阀(3)连通热回收换热器(4)的制冷剂侧与空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)时，压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)与辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)接通；且通过电动三通阀(7)，空调换热器(6)的水侧与地暖供水管路(10)接通；
当控制所述四通阀(3)连通热回收换热器(4)的制冷剂侧与辅助换热器(5)的制冷剂侧的一端(5A)时，压缩机(1)的制冷剂输入端经气液分离器(2)并通过四通阀(3)与空调换热器(6)的制冷剂侧的一端(6A)接通；且通过电动三通阀(7)，空调换热器(6)的水侧与空调供水管路(9)接通。
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