CN201062899Y - 一种废热回收循环补水依附型热泵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种废热回收循环补水依附型热泵装置，包括若干台空调，空调包含室内机(24)和室外机(25)，设一个水箱(21)及水箱(21)和若干台空调之间的内循环管路和主循环泵(M1)，设有水箱(21)的常规补水管路及常规补水电磁阀(D1)；水箱(21)设有供热水及回水管路和供热水泵(M3)；在室外机(25)中的压缩机(23)与四通阀(26)之间设一换热器(22)；换热器(22)的水侧通道接在内循环管路中，且各个换热器(22)的水侧通道并接在内循环管路中；设一个中央控制微处理器，与主循环泵(M1)、水箱(21)的常规补水电磁阀(D1)、供热水泵(M3)、分别相连。本实用新型可以对空调的制冷余热进行收集利用提供热水，不制冷时也可提供热水，统一控制自动化程度高。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种废热回收装置，尤其涉及一种空调废热回收的装置。
背景技术：
现有热水均用电、柴油、液化气或天然气、煤等能源制取，这些能源使用量巨大。而现在空调制冷时又将大量的热量排放到室外，这样就浪费了能量，不利于节能与环保。而现在的空调废热回收装置也仅限于为更大功率的空调在制冷时收废热制热水，而冬天不开空调时每办法利用该空调室外机低能耗解决制热水问题，更不能将大小功率不等的空调组合起来通过系统统一集中控制，而满足用水量大和用水频繁集中的需求，能源再利用有限。目前市场上还没有很好的解决办法。而本装置将若干台空调(型号、品牌不限)和空调的废热回收装置的运行完全实现通信网络化集中管理，即用一根四芯电话线，将若干部件控制器连通起来(间距可达数百米)，就可全面实现智能化、系统化全自动运行控制管理。若干台空调和空调的废热回收装置的集中控制管理，这不仅简化了操作，同时也降低了用户热水设备的投资及使用维护成本。最主要的是系统运行更科学、更合理、更可靠、更节能。且优化了系统性能，同时大大增加了系统运行稳定性和使用寿命。(空调原独立使用方法和独立操作不变)。
实用新型内容：
本实用新型目的是提供一种空调废热回收循环式依附型热泵装置，将若干台空调组合起来，空调制冷时，在换热器采集废热后，对水箱中的水进行循环加热，来提供热水；如果空调不使用，则启动空调室外机，从室外环境中吸取热量，通过压缩机压缩成高温高压气体，经换热器把热量交换给水，这样循环加热至设定温度，并采用了中央控制微处理器进行统一集中自动控制；它解决了现有的空调制冷时将大量热量排放到室外，这部分能量不能充分利用和将该空调室外机转换成热泵的技术不足。
为实现本实用新型目的所采取的技术方案为：
一种废热回收循环补水依附型热泵装置，包括若干台空调，空调包含室内机和室外机，其特征在于：设一个水箱及水箱和若干台空调之间的内循环管路和主循环泵，设有水箱的常规补水管路及常规补水电磁阀；水箱设有供热水及回水管路和供热水泵；在室外机中的压缩机与四通阀之间设一换热器；换热器设有水侧通道、气侧通道，水侧通道接在水箱和若干台空调之间的内循环管路中；换热器的水侧通道上接有水箱的补水管路及常规补水电磁阀；各换热器的水侧通道并接在水箱和若干台空调之间的内循环管路中，各换热器的补水管路并联；设一个中央控制微处理器，与主循环泵、水箱的常规补水电磁阀、供热水泵分别相连。
所述水箱为保温水箱；在水箱和若干台空调之间的内循环管路上设有水箱的常规补水管路及常规补水电磁阀；在水箱上还设辅助加热装置及辅助加热循环管路、辅助加热循环泵；辅助加热循环管路上连有水箱的紧急补水管路及紧急补水电磁阀一；紧急补水管路接口设在水箱与辅助加热循环泵之间；在水箱上设有水箱温度传感器、常规补水水位传感器、紧急补水水位传感器；且水箱温度传感器、紧急补水电磁阀一、常规补水水位传感器、紧急补水水位传感器分别与中央控制微处理器相连。
所述水箱的供热水及回水管路中串接原加热装置；原加热装置设有紧急补水管路及紧急补水电磁阀二，还设有供水水位传感器、原供水泵；水箱上设有紧急补水水位传感器；紧急补水电磁阀二、紧急补水水位传感器、原供水泵、供水水位传感器分别与中央控制微处理器相连。
所述换热器与压缩机之间设一个高压保护开关及排气温度传感器；换热器与四通阀之间设一换热后温度传感器；在四通阀与压缩机之间的气液分离器的进口处装一个低压保护开关；在压缩机、换热器间的连接管与气液分离器进口连接管之间设一个卸载电磁阀。
所述空调室外机的风机是一种转速由压缩机吸气温度参数变化而改变的变频器控制的风机。
所述在每个空调上还设有以下控制端口，一端分别与对应的空调部件的控制线相连，另一端经通讯总线与中央控制微处理器相连：空调高压控制端口、空调低压控制端口、排气温度控制端口、回气温度控制端口、化霜温度控制端口、旁通卸载控制端口、风机控制端口、四通阀控制端口、压缩机控制端口，还设有制冷制热模式识别端口。
所述水箱温度传感器的盲管设在内循环管路与供热水及回水管路两者的出水口之间。
本实用新型的有益效果是：
常规补水阀可以限温补水，水箱水温不会超过设定设置温度；混合补水由于冷水和水箱中热水混合后温度不会太低，因此压缩机压力不会太低，蒸发效果好，吸热量大，使机组热效率大幅度提高，优于直接往机组补冷水和水箱补水；补水完成后，可通过循环加热进一步提升水温至设置温度，这样可保证补水箱中的温度不会降下来后利用其它方式加热来完成，极大的利用余热和高效率的制取所热水；室外机风机采用变频控制，控制更精确，能源利用率更高，又保护了压缩机；采用了中央控制微处理器进行统一集中自动控制，若干台空调和空调的废热回收装置运行完全实现通信网络化集中管理；若干台空调和空调的废热回收装置集中控制管理，这不仅简化了操作，同时也降低了用户热水设备的投资及使用维护成本；最主要的是装置运行更科学、更合理、更司靠、更节能；且优化了装置性能，同时大大增加了装置运行稳定性和使用寿命；压缩机具有高压保护功能和低压保护功能，具有压缩机回气高温保护功能；能自动补水和紧急自动补水，极大限度的保障了用户的用水量和用水环境；与现有的加热装置相串联，既节省了管道又利用率高，还可以再次加热；扩展性、兼容性好，可以控制一至若干台空调。
附图说明：
图1是本实用新型的管道连接与线路控制示意图；
图2是本实用新型的空调室外机连接结构示意图。
1.常规补水水位控制线；2.紧急补水水位控制线；3.水箱温度控制线；4.供热水泵控制线；5.紧急补水电磁阀二控制线；6.辅助加热循环泵控制线；7.紧急补水电磁阀一控制线；8.供热水水位控制线；9.常规补水阀和限温补水控制线；10.主循环泵控制线；11.空调高压控制端口；12.空调低压控制端口；13.排气温度控制端口；14.回气温度控制端口；15.化霜温度控制端口；16.旁通卸载控制端口；17.风机控制端口；18.四通阀控制端口；19.制冷制热模式识别端口；20.压缩机控制端口；21.水箱；22.换热器；23.压缩机；24.室内机；25.室外机；26.四通阀；27.卸载电磁阀；28.高压保护开关；29.低压保护开关；30.换热后温度传感器；31.排气温度传感器；32.气液分离器；D1.常规补水电磁阀；D2.紧急补水电磁阀一；D3.紧急补水电磁阀二；M1.主循环泵；M2.辅助加热循环泵；M3.供热水泵；M4.原供水泵；S1.常规补水水位传感器；S2.紧急补水水位传感器；S3.供水水位传感器；W1.水箱温度传感器；K1.空调废热回收循环式依附型热泵1；K2.空调废热回收循环式依附型热泵2；K3.空调废热回收循环式依附型热泵3；K4.空调废热回收循环式依附型热泵4。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3所示，本实用新型包括若干台空调(能扩展到48台)，空调包含着室内机24和室外机25。设一个水箱21，水箱21为保温水箱21。水箱21上设有水箱21和若干台空调之间的内循环管路和主循环泵M1。内循环管路上设有水箱21的常规补水管路及常规补水电磁阀D1。水箱21还连有辅助加热装置及辅助加热循环管路、辅助加热循环泵M2。辅助加热循环管路上连有水箱21的紧急补水管路及紧急补水电磁阀D2。紧急补水管路接口设在水箱21与辅助加热循环泵M2之间。设有水箱21的供热水及回水管路和供热水泵M3，水箱21的供热水及回水管路中串接原加热装置。原加热装置有紧急补水管路及紧急补水电磁阀D3、供水水位传感器S3、原供水泵M4。在水箱21上还设有水箱温度传感器W1、常规补水水位传感器S1，紧急补水水位传感器S2。
在每台室外机25的压缩机23与四通阀26之间设一换热器22，换热器22设有水侧通道、气侧通道。换热器22的水侧通道串接在水箱21和若干台空调之间的内循环管路中。各换热器22的水侧通道并接在水箱21和若干台空调之间的内循环管路中，各换热器22采用一处常规补水管路。
设一个中央控制微处理器，与主循环泵M1、水箱21的常规补水电磁阀D1、紧急补水电磁阀D2、供热水泵M3分别相连。水箱温度传感器W1、辅助加热循环泵M2、常规补水水位传感器S1、紧急补水电磁阀D3、紧急补水水位传感器S2、原供水泵M4、供水水位传感器S3亦与中央控制微处理器相连。并由对应的数据线连接，分别是：常规补水水位控制线1、紧急补水水位控制线2、水箱温度控制线3、供热水泵控制线4、紧急补水电磁阀二控制线5、辅助加热循环泵控制线6、紧急补水电磁阀一控制线7、供热水水位控制线8、常规补水阀和限温补水控制线9、主循环泵控制线10。
在每个空调上还设有以下控制端口，控制端口一端分别与对应的空调各部件相连，另一端经通讯总线与中央控制微处理器相连：空调高压控制端口11、空调低压控制端口12、排气温度控制端口13、回气温度控制端口14、化霜温度控制端口15、旁通卸载控制端口16、风机控制端口17、四通阀控制端口18、制冷制热模式识别端口19、压缩机控制端口20。制冷制热模式识别主要判断室内机24是否工作制冷，这与空调的制冷开关相关联。
换热器22与压缩机23之间设一个高压保护开关28及排气温度传感器31。换热器22与四通阀26之间设一换热后温度传感器30。在四通阀26与压缩机23之间的气液分离器32的进口处装一个低压保护开关29。在压缩机23、换热器22间的连接管与气液分离器32进口连接管之间设一个卸载电磁阀27。空调室外机25的压缩机23控制端与压缩机23原控制端并联，可实现在热泵模式下对压缩机23的自动启动。
图中K1为空调废热回收循环式依附型热泵1，K2为空调废热回收循环式依附型热泵2，K3为空调废热回收循环式依附型热泵3，K4为空调废热回收循环式依附型热泵4，也是指每一台空调。
水箱温度传感器W1的盲管设置在内循环管路与供热水及回水管路两者的出水口之间。能准确测得温度，避免干烧，有利保护设备。
空调室外机25风机的转速是受压缩机吸气温度参数变化而改变的变频器控制。采用变频控制室外机25风机转速，该变频控制有两种模式：制冷时，通过压缩机23吸气温度调节风机转速，根据所设置的吸气温度参数，大于此设置参数，加大风机输入频率，提高外风机转速，将多余热量散发出去；小于此设置参数，减小风机输入频率，降低风机转速，使循环水或冷水充分吸收废热，提高COP值。另一种模式是：空调不制冷也不制暖时，本装置将空调室外机25自动转换成一台热泵热水器制热水，此时，经压缩机23吸气温度调节风机转速，根据所设置的吸气温度参数，大于此设置参数时，减小风机输入频率，降低风机转速，减少压缩机23负荷，当小于此设置参数时，加大风机输入频率，提高风机转速，加速空气流通量，使蒸发器能从环境中吸取更多的热量，提高COP值。
本实用新型的空调室外机25的工作原理：
空调制冷时，通过室内机24蒸发，吸收室内的热量，使室内空气降温，同时，制冷剂流经压缩机23时，通过压缩机23的压缩使其变成高温高压的气体，经换热器22采集废热后经冷凝器再次降温后，通过节流装置回到室内机24，此为收废热制热水模式。如果空调不使用时，则装置自动启动空调室外机25，此时空调室外机25则成为一台蒸发器，从室外环境中吸取热量，通过压缩机23压缩成高温高压气体，经换热器22把热量交换给水后，流经室内机24，再经过节流装置后回到室外机25，完成整个循环。
本实用新型的工作原理：
空调制冷收废热模式工作时，水箱21的主循环泵M1启动时，内循环管路中的常规补水电磁阀D1处于关闭状态，循环水经换热器22换热后流回保温水箱21。启动供热水泵M3对用水端进行供水，并经原加热装置加热(有必要时)，然后再流回水箱21。如进行常规补水，主循环泵M1开启，常规补水电磁阀D1开启，混合循环水经换热器22换热后回到水箱21中，达到常规水位设定值。如进行紧急补水时，辅助加热循环泵M2开启，紧急补水电磁阀二D2开启，冷水经辅助加热装置加热后，流回保温的水箱21。水箱21水满不需要补水，而水箱21温度又没有达到设定值时，无论制冷状态或热泵模式，两个紧急补水电磁阀都关闭，启动主循环泵M1，同时也开启辅助加热循环泵M2，反复循环加热至设定温度值。如果供热水及回水管路中的原保温水箱供水水位过低时，则自动启动紧急补水电磁阀二D3，避免原加热装置缺水。
当处于热泵模式工作时，其工作原理与制冷模式相同。
本实用新型装置的特点就在于可以将若干台家用分体空调的室外机25，或一个楼房中的若干台空调机，通过本依附型热泵装置连接起来，形成一个庞大网络。不分春夏秋冬(环境温度-5℃以上)均可产生大量的热水。空调制冷时，利用空调排放到室外的废热制热水，空调制热或空调不制冷空闲时，自动启动空调室外机25，从室外环境中吸取热量制热水。关键在于本装置利用人工智能通讯式集中控制和室外机25风机的变频装置，使系统运行更科学、更合理、COP值更高。大大地提升了整套装置法人使用性能，延长了空调的使用寿命，提高了系统的自动化程度。
本实用新型的功能：
1、可以将若干台空调机连接起来，实现机组群的集中控制。
2、冬天自动启动室外机25，将其转换成热泵，从室外环境空气中吸取热量制热水。
3、采用变频控制外风机的转速，实现优化控制，极大程度的提升COP值。
4、常规补水与紧急补水，使用水量得到保障。
5、限温补水和辅助加热，使用水温度得到保障。
6、通过集中控制，使本装置和原用户的热水加热装置统一控制，增强了协调性，提高了自动化程度。
7、水路用同程水路连接，保证了流经每台空调的流量和压力均相等。
8、通过高温和高压旁通卸载和停风机，有效地保护了压缩机23。
9、通过冷水和水箱热水混合进入交换器，混合补水由于冷水和水箱中热水混合后温度不会太低，因此压缩机压力不会太低，蒸发效果好，洗热量大，使机组热效率大幅度提高，优于直接往机组补冷水和水箱补水提高了COP值。
10、机组群自动排序延时启动。
11、机组群运行信息及故障信息的统计、查询与显示。
12、设置参数快速断电“记忆”。
13、多种方式定时。
14、机组任意组合，自动识别，即插即用。
15、根据环境温度自动设定水箱温度，而收废热可设置到60℃，大大提高了节能率。
16、空调模式自动切换(即空调的制冷模式与热泵模式)、空调制冷收废热优先功能。
17、强制除霜功能。
18、系统自检、应急自运行、快速启动等功能。
Claims (7)
1.一种废热回收循环补水依附型热泵装置，包括若干台空调，空调包含室内机(24)和室外机(25)，其特征在于：设一个水箱(21)及水箱(21)和若干台空调之间的内循环管路和主循环泵(M1)，设有水箱(21)的常规补水管路及常规补水电磁阀(D1)；水箱(21)设有供热水及回水管路和供热水泵(M3)；在室外机(25)中的压缩机(23)与四通阀(26)之间设一换热器(22)；换热器(22)设有水侧通道、气侧通道，水侧通道接在水箱(21)和若干台空调之间的内循环管路中，且各换热器(22)的水侧通道并接在水箱(21)和若干台空调之间的内循环管路中；设一个中央控制微处理器，与主循环泵(M1)、水箱(21)的常规补水电磁阀(D1)、供热水泵(M3)、分别相连。
2.根据权利要求1所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：水箱(21)为保温水箱(21)；在水箱(21)和若干台空调之间的内循环管路上设有水箱(21)的常规补水管路及常规补水电磁阀(D1)；在水箱(21)上还设有辅助加热装置及辅助加热循环管路、辅助加热循环泵(M2)；辅助加热循环管路上还连有水箱(21)的紧急补水管路及紧急补水电磁阀一(D2)；紧急补水管路接口设在水箱(21)与辅助加热循环泵(M2)之间；在水箱(21)上设有水箱温度传感器(W1)、常规补水水位传感器(S1)、紧急补水水位传感器(S2)；水箱温度传感器(W1)、紧急补水电磁阀一(D2)、常规补水水位传感器(S1)、紧急补水水位传感器(S2)分别与中央控制微处理器相连。
3.根据权利要求1所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：水箱(21)的供热水及回水管路中串接原加热装置；原加热装置设有紧急补水管路及紧急补水电磁阀二(D3)；还设有供水水位传感器(S3)、原供水泵(M4)；紧急补水电磁阀二(D3)、原供水泵(M4)、供水水位传感器(S3)分别与中央控制微处理器相连。
4.根据权利要求1所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：换热器(22)与压缩机(23)之间设一个高压保护开关(28)及排气温度传感器(31)；换热器(22)与四通阀(26)之间设一换热后温度传感器(30)；在四通阀(26)与压缩机(23)之间的气液分离器(32)的进口处设一个低压保护开关(29)；在压缩机(23)、换热器(22)间的连接管与气液分离器(32)进口连接管之间设一个卸载电磁阀(27)。
5.根据权利要求1所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：空调室外机(25)的风机是一种转速由压缩机吸气温度参数变化而改变的变频器控制的风机。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：在每个空调上还设有以下控制端口，一端分别与对应的空调部件的控制线相连，另一端经通信总线与中央控制微处理器相连：空调高压控制端口(11)、空调低压控制端口(12)、排气温度控制端口(13)、回气温度控制端口(14)、化霜温度控制端口(15)、旁通卸载控制端口(16)、风机控制端口(17)、四通阀控制端口(18)、压缩机控制端口(20)，还设有制冷制热模式识别端口(19)。
7.根据权利要求2或3所述的一种废热回收循环补水依附型热泵装置，其特征为：水箱温度传感器(W1)的盲管设在内循环管路与供热水及回水管路两者的出水口之间。
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