CN201615653U - 太阳能风冷热泵“三效”空调装置 - Google Patents

太阳能风冷热泵“三效”空调装置 Download PDF

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何德辉
柯柳斌
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能风冷热泵“三效”空调装置，包括风冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水箱、恒温水箱和末端风机盘管。本实用新型将“热泵”与太阳能集热结合使用，有效地解决了传统“热泵”及太阳能集热所存在的问题，“热泵”的冷热源均可利用，有效地利用热管换热器的等温特性，高效快捷的制取所需要的高温热水；并充分利用太阳能集热热源，提供一种“冷热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。

Description

太阳能风冷热泵“三效”空调装置
技术领域
本实用新型涉及热交换领域及一种“三效”热泵空调系统的设置，具体提供一种热管热交换设备，结合太阳能集热装置，全天候提供生活热水和采暖热水的节能热泵装置，同时也可以作为空调主机为空调末端提供所需的冷量。
背景技术
为了节省资源浪费，减少运行成本，目前普遍采用“热泵”或太阳能来制取生活用热水。采用“热泵”技术时机组产生的冷量白白浪费，没有有效利用，“热泵”机组受换热器的限制，无法制取高温热水，水温越高其能效比越低，机组运行越耗能；采用太阳能集热的方式容易受环境因素影响，无法保证热水长时间稳定供给。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种“冷热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。
本实用新型采用的技术方案如下：
太阳能风冷热泵“三效”空调装置，包括风冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水箱、恒温水箱和末端风机盘管，保温水箱与太阳能集热器连接，其间设有热水循环泵(14)；保温水箱与恒温水箱连接，其间设有热水循环泵(18)和热水循环泵(19)；恒温水箱与风冷冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵(8)；在水冷冷水热泵系统、保温水箱、末端风机盘管之间通过电动三通阀(4)和电动三通阀(5)连接；恒温水箱与末端生活用水连接，其间的管路通过电动三通阀(16)和电动三通阀(22)与末端风机盘管和水冷冷水热泵系统连接。
具体的，所述风冷冷水热泵系统由压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器组成。冷凝器由风冷冷凝器与热管换热器(1)、热管换热器(2)和热管换热器(6)组成。
具体的，保温水箱内设有电加热器，保温水箱与自动补水装置连接。
本实用新型使用由压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器组成的风冷冷水“热泵”系统，蒸发器的冷冻水循环可在保温水箱与末端风机盘管之间进行切换。此系统在“热泵”开启时可以实现制冷制热水、制冷不制热水、制热水不制冷三种运行模式，在“热泵”不开启时可以通过太阳能集热器实现制取热水功能。其最主要的特点是在室外温度较低或阴暗天气，太阳强度不足时，太阳能集热仍可以为“热泵”提供低品位热源，使“热泵”依然可以高效运行并制取所需的热水。
本实用新型的有益效果为：将“热泵”与太阳能集热结合使用，有效地解决传统“热泵”及太阳能集热所存在的问题，“热泵”的冷热源均可利用，有效地利用热管换热器的等温特性，高效快捷的制取所需要的高温热水；并充分利用太阳能集热热源，提供一种“冷热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。
附图说明
图1为本实用新型实施例的系统原理图
图中各标号对应部件名称为：1、热管换热器；2、热管换热器；3、压缩机；4、电动三通阀；5、电动三通阀；6、热管换热器；7、风冷冷凝器；8、热水循环泵；9、热力膨胀阀；10、蒸发器；11、循环水泵；12、电加热器；13、太阳能集热器；14、热水循环泵；15、自动补水装置；16、电动三通阀；17、保温水箱；18、热水循环泵；19、热水循环泵；20、恒温水箱；21、热水循环泵；22、电动三通阀；23、电磁阀；24、末端生活用水；25、末端风机盘管
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型技术方案做进一步的说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，太阳能水冷热泵“三效”空调装置，包括风冷冷水热泵系统、太阳能集热器13、保温水箱17、恒温水箱20和末端风机盘管25。保温水箱17内设有电加热器12，保温水箱17与自动补水装置15连接。保温水箱17与太阳能集热器13连接，其间设有热水循环泵14；保温水箱17与恒温水箱20连接，其间设有热水循环泵18和热水循环泵19；恒温水箱20与风冷冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵8。
风冷冷水热泵系统包括冷凝器、压缩机3、蒸发器10和热力膨胀阀9，冷凝器由风冷冷凝器7与热管换热器1、热管换热器2和热管换热器6组成。在风冷冷水热泵系统、保温水箱17、末端风机盘管25之间通过电动三通阀4和电动三通阀5连接；恒温水箱20与末端生活用水24连接，其间的管路通过电动三通阀16和电动三通阀22与末端风机盘管25和风冷冷水热泵系统连接。
保温水箱17与太阳能集热器13连接，并通过热水循环泵14将太阳能集热器13中的高温热水转移到保温水箱17中；当保温水箱17水位过低时，自动补水装置15开启，当水位至设定高度时，关闭自动补水装置15；当保温水箱17水温高于设定温度时，热水循环泵18、热水循环泵19联动开启一定时间，将保温水箱17的高温热水转移至恒温水箱20；当保温水箱17水温低于设定值时，电加热器12开启，当水温达到设定值时，电加热器12关闭。当恒温水箱20水位低于设定值时，热水循环泵19开启，当水位达到设定值时，热水循环泵19关闭；当恒温水箱20水温低于设定值时，启动热泵制热水模式，热水循环泵8开启，当水温达到设定要求时，停止热泵制热水模式，关闭热水循环泵8。当末端需要制冷时，电动三通阀4、5切换与末端风机盘管25保持通路，电动三通阀16、22切换至冷冻水侧，电磁阀23关闭；此时如果系统需要制取热水，则冷凝风扇不开启，热水循环泵8开启，如果系统不需要制取热水，则热水循环8关闭，冷凝风扇开启。当末端需要供暖时，电动三通阀4、5切换至保温水箱侧，电动三通阀16、22切换与恒温水箱保持通路，电磁阀23开启。当过渡季节不需要供冷、暖时，电动三通阀4、5切换至保温水箱17侧，电磁阀23关闭。
以上冷冻水循环系统均采用独立密闭循环系统。
以上所述的实施实例，只是本发明技术较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应该包含在本发明技术的保护范围内。

Claims (5)

1.太阳能风冷热泵“三效”空调装置，其特征在于：包括风冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水箱、恒温水箱和末端风机盘管，保温水箱与太阳能集热器连接，其间设有热水循环泵(14)；保温水箱与恒温水箱连接，其间设有热水循环泵(18)和热水循环泵(19)；恒温水箱与风冷冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵(8)；在水冷冷水热泵系统、保温水箱、末端风机盘管之间通过电动三通阀(4)和电动三通阀(5)连接；恒温水箱与末端生活用水连接，其间的管路通过电动三通阀(16)和电动三通阀(22)与末端风机盘管和水冷冷水热泵系统连接。
2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于：所述风冷冷水热泵系统由压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器组成。
3.如权利要求2所述的空调装置，其特征在于：冷凝器由风冷冷凝器与热管换热器(1)、热管换热器(2)和热管换热器(6)组成。
4.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于：保温水箱内设有电加热器。
5.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于：保温水箱与自动补水装置连接。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589070A (zh) * 2012-02-23 2012-07-18 姜衍礼 一种太阳能空气源热泵热水空调系统
CN102645030A (zh) * 2012-05-17 2012-08-22 莫少民 数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置
CN106352558A (zh) * 2016-08-25 2017-01-25 上海理工大学 太阳能即热式热泵热水器

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