CN201652986U - 空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其包括第一从机、第二从机、第三从机、第四从机、第五从机、主机、空调控制器、生活热水控制器、热水箱、生活用水水泵、室内机、空调水泵、生活用水壳管换热器和空调壳管换热器，主机和从机之间通过通讯线通讯，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与第五从机连接，生活用水壳管换热器包括第一出水口和第一进水口，第一出水口与热水箱连接，第一进水口与生活用水水泵连接，空调壳管换热器包括第二出水口和第二进水口，第二出水口与室内机连接，第二进水口与空调水泵连接。本实用新型运行可靠且节能。

Description

空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统，特别涉及一种空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统。

背景技术

空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统的一个主要特点是随着环境温度变化主机制冷或制热能力动态调节，冷热量的输出可以根据室内负荷的变化用户的需求变化，这样就达到舒适节能的目的。主机变容量一般有两种方式：

第一种变容量方式是变频方式，通过改变电源频率改变压缩机转速来改变压缩机的吸排气量进而改变主机的制冷制热能力，这种方式的缺点是无论是直流变频还是交流变频都要采用变频压缩机和变频器，我们都知道变频器主要是靠电力电子器件单元整流逆变来改变电源频率的，在变频的过程中变频器的发热量较大，这种变频器的发热量来源于电力的消耗，变频器本身消耗电能约10％，上海地区写字楼的现状普遍是层高较高，写字楼分布比较密集，这样会造成夏季用户都在使用空调时相对密集的排热问题比较突出，往往放置室外机的位置热量不能迅速排放再加上楼板在太阳直射下的热堆积，室外机的工作温度很高，经常要达到60度甚至到70度，变频器一般要求的工作温度在50度以下，这样就很容易出现热保护，表现形式就是故障停机，另外采用变频方式的电气控制系统复杂，易发生故障，不易维修，动辄需更换变频模块，后期维修成本高。采用日本技术的空气源多联机的空调系统基本都是采用这种技术方案。

第二种变容量方式是采用数码压缩机方案，数码压缩机技术是古轮公司于2001年8月推向市场的一种压缩机变容量技术，其核心技术为吸气冷却方式涡旋压缩机的一对涡盘，上方的静盘顶部有一气腔，该气腔通过一带电磁阀的旁通管同压缩机的吸气低压腔相联，当电磁阀处于导通位置，静盘顶部气腔为低压状态，此时压缩机工作时静盘由于压力作用上移一毫米，动盘和静盘之间不能形成有效的压缩腔，此时的压缩为无效压缩，亦称空压缩，压缩机此时不能吸排气，输入电流为额定值的10％，当旁通管电磁阀处于关闭状态时，静盘上方气腔瞬间变为高压，在重力的作用下，静盘下移一毫米，同动盘密切配合，此时压缩为满负荷压缩，亦称有效压缩，为压缩机的额定吸排气量，此时输入电流为额定值的100％，调节旁通管电磁阀通断的时间比值，就可以连续调节压缩机的吸排气量，近而调节压缩机的容量。这种压缩机变容量技术的优点一是控制方式简单，二是没有谐波成分的存在。这种压缩机变容量技术的缺点是：一是压缩机要求的寿命为二十年，这种技术刚刚面世，目前机械结构非常复杂的数码涡旋压缩机还没有经过足够时间进行可靠性的试验；二是任何情况下压缩机都是一如既往高速旋转，相对于变频方式能量的消耗显而易见，大家知道，水泥行业的大型罗兹风机，最早调速方式为通过液力偶合器使风机同电动机瞬间联结或脱开来改变风量，电动机始终高速旋转，这种方式同数码压缩机的调节方式相似，由于种种原因，后被电子变频调速方式取代；三是数码压缩机的调节方式为压缩机的瞬间加载与卸载，电流的变化为10％和100％交互变化，对电网而言，有无数的电感和电容装置，多个对象的电流负荷剧增和瞬减，造成的涡流和发热，会对电网设施不利。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其运行可靠且节能。

为解决所述技术问题，本实用新型提供了一种空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其包括第一从机、第二从机、第三从机、第四从机、第五从机、主机、空调控制器、生活热水控制器、热水箱、生活用水水泵、室内机、空调水泵、生活用水壳管换热器和空调壳管换热器，主机和从机之间通过通讯线通讯，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与第五从机连接，生活用水壳管换热器包括第一出水口和第一进水口，第一出水口与热水箱连接，第一进水口与生活用水水泵连接，空调壳管换热器包括第二出水口和第二进水口，第二出水口与室内机连接，第二进水口与空调水泵连接。

优选地，所述热水箱中插有感温探头，感温探头通过温度传感器线与第五从机连接。

优选地，所述第一从机、第二从机、第三从机、第四从机、第五从机、主机都为风冷分体式外机，风冷分体式外机包括全封闭涡旋式压缩机、气液分离器、储液器、第一四通阀、第二四通阀、内螺纹铜管铝箔换热器、低压开关、高压开关、电子膨胀阀、过滤器、针阀、三通接头、第一单向阀、第二单向阀、生活热水换热器、空调换热器，生活热水换热器、空调换热器安装在室内或室外，全封闭涡旋式压缩机的排气端与第一四通阀的高压进气端相连接，全封闭涡旋式压缩机的进气端与气液分离器的出气端相连接，气液分离器的进气端与第二四通阀的低压出气端相连接，电子膨胀阀、过滤器、储液器连接在内螺纹铜管铝箔换热器和空调换热器之间，高压开关和一个针阀连接在压缩机和第一四通阀之间，低压开关和另一个针阀连接在第二四通阀和气液分离器之间，三通接头和第二四通阀、第一单向阀、第二单向阀连接，生活热水换热器和第一单向阀、第一四通阀连接。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统是根据负荷的大小自动控制压缩机的运行数量，实现数码变容量，生活热水换热器、空调换热器可以任意放置在室内或室外，从而到达节能、冬季防冻和运行可靠的目的。

附图说明

图1为本实用新型空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统的原理示意图。

图2为本实用新型中风冷分体式外机的原理示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统包括第一从机1、第二从机2、第三从机3、第四从机4、第五从机5、主机6、空调控制器7、生活热水控制器8、热水箱9、生活用水水泵10、室内机11、空调水泵12、生活用水壳管换热器13和空调壳管换热器14，第五从机5和主机6之间通过通讯线通讯，第一从机1至第五从机5的各个从机之间通过通讯线通讯，第一从机1、第二从机2、第三从机3、第四从机4、第五从机5、主机6都为风冷分体式外机，风冷分体式外机的原理如图2所示。空调控制器7通过控制线与主机6连接，生活热水控制器8通过控制线与第五从机5连接，感温探头15通过温度传感器线16与第五从机5连接，感温探头15一端插在热水箱9中，生活用水壳管换热器13包括第一进水口131和第一出水口132，第一进水口131与生活用水水泵10连接，第一出水口132与热水箱9连接，空调壳管换热器14包括第二进水口141和第二出水口142，第二进水口141与空调水泵12连接，第二出水口142与室内机11连接。第一从机1、第二从机2、第三从机3、第四从机4、第五从机5、主机6根据室内机运转负荷的大小，实现压缩机数码变容量的控制。空调控制器7用于控制主机和从机的打开和关闭。生活热水控制器8用于控制生活热水的生产系统。热水箱9用于储存生活热水。生活用水水泵10给制造生活热水的管路提供循环动力。室内机11用于室内空气的热交换。空调水泵12在空调循环中且用于提供空调冷热水的动力。生活用水壳管换热器13的主要用处是：夏季制冷时回收热量提供免费生活热水，春秋冬季利用空调的高能效比制取生活热水。空调壳管换热器14在空调循环中换热时提供空调的冷热水源。

本实用新型空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统是根据室内负荷的大小自动控制压缩机的运行数量，实现数码变容量，从而到达节能和运行可靠的目的。比如当负荷很小时，只用打开主机6即可，当负荷增加后，由空调控制器7自动按顺序打开从机的数量；在夏天或者冬天不仅可以开空调制冷或者取暖，而且更重要的是可以在室内用上免费的热水。

如图2所示，风冷分体式外机包括全封闭涡旋式压缩机21、气液分离器22、第一四通阀35、内螺纹铜管铝箔换热器24、空调换热器25、低压开关26、高压开关27、电子膨胀阀28、过滤器29、针阀30、储液器31、三通接头32、第一单向阀33、第二单向阀36、生活热水换热器34和第二四通阀23，三通接头32为T型三通接头，全封闭涡旋式压缩机21的进气端与气液分离器22的出气端连接，全封闭涡旋式压缩机21的排气端与第一四通阀35的高压进气端连接，气液分离器22的进气端与第二四通阀23的低压出气端连接，电子膨胀阀28、过滤器29、储液器31连接在内螺纹铜管铝箔换热器24和空调换热器25之间，低压开关26和一个针阀30连接在气液分离器22和第二四通阀23之间，高压开关27和另一个针阀30连接在全封闭涡旋式压缩机21和第一四通阀35之间，三通接头32和第二四通阀23、第一单向阀33、第二单向阀36连接，生活热水换热器34和第一单向阀33、第一四通阀35连接。全封闭涡旋式压缩机21是空调系统的心脏；气液分离器22使制冷剂气液分离，防止液态的制冷剂进入压缩机；第二四通阀23实现空调系统制冷剂的换向；内螺纹铜管铝箔换热器24和空气进行能量交换；空调换热器25实现空调系统冷媒和水能量的交换；低压开关26起低压保护作用；高压开关27起高压保护作用；电子膨胀阀28是一种冷媒节流装置；过滤器29滤掉管路的杂质，防止堵塞电子膨胀阀；针阀30是为了测量高压气体的压力；储液器31储存系统的液体冷媒；三通接头32连接管路的作用；第一单向阀33使制冷剂只能朝一个方向流动；生活热水换热器34吸收压缩机排出的热量制取生活热水；第一四通阀35实现制取热水的功能。

风冷分体式外机的工作原理分为如下四种情况：

一、在冬天取暖时的情况：低温低压的制冷剂气体经过全封闭涡旋式压缩机21压缩以后变成高压高温的气体，经过第一四通阀35(断电状态)的一侧第二单向阀36，经过三通接头32，沿着管路的B-C-D路经过第二四通阀23(通电状态)的高压侧，高温高压的制冷剂通过管路的E-F-G路到空调换热器25中把热量传递给空调系统的水，经过空调换热器25的换热后，制冷剂变为高压低温的液体进入储液器31，再经过过滤器29过滤后通过电子膨胀阀28节流减压的作用，制冷剂变成了低温低压的气液混合体，低温低压的气液混合体经过内螺纹铜管铝箔换热器24吸热后变成了低压低温的气体，再经过管路的H-I路回到第二四通阀23(通电状态)的低压侧，最后沿着管路的J-K路到气液分离器22，最后经过管路的L-M路回到全封闭涡旋式压缩机21，这样就完成了制热循环。

二、在夏季制冷时的情况：低温低压的制冷剂气体经过全封闭涡旋式压缩机21压缩以后变成高压高温的气体，通过第一四通阀35(断电状态)的第二单向阀36，经过三通接头32，沿着管路的B-C-D路经过第二四通阀23(断电状态)的高压侧，高温高压的制冷剂通过管路的I-H路到达内螺纹铜管铝箔换热器24冷凝后，制冷剂变为高压低温的液体，在通过电子膨胀阀28节流减压的作用，制冷剂变为低压低温的气液混合体经过过滤器29进入储液器31，然后低压低温的气液混合体在空调换热器25中和空调系统的水进行换热后，变成了低压低温的气体通过管路的G-F-E路回到第二四通阀23(断电状态)的低压侧，最后沿着管路的J-K路到气液分离器22，最后经过管路的L-M路回到全封闭涡旋式压缩机21，这样就完成了制冷循环。

三、夏季制冷的同时得到免费的生活热水的情况：低温低压的制冷剂气体经过全封闭涡旋式压缩机21压缩以后变成高压高温的气体，通过第一四通阀35(通电状态)的高压侧沿着管路的A路到生活热水换热器34，把热量传给生活水，从而产生生活热水，然后温度较低的高压制冷剂气液混合体经过第一单向阀33和三通接头32，沿着管路的B-C-D路经过第二四通阀23(断电状态)的高压侧，低温高压的制冷剂通过管路的I-H路到内螺纹铜管铝箔换热器24换热后，低温高压的液体再经过电子膨胀阀28节流减压的作用，制冷剂变成了低温低压的气液混合体进入储液器31，然后低温低压的气液混合体经过空调换热器25吸收空调系统水的热量后变成了低压低温的气体，再经过管路的G-F-E路回到第二四通阀23的低压侧，经过管路的J-K路进入气液分离器22，最后经过管路的L-M路回到全封闭涡旋式压缩机21，这样就完成空调制冷又免费产生生活热水的系统循环。

四、在春秋两季单独制热水的情况：低温低压的制冷剂气体经过全封闭涡旋式压缩机21压缩以后变成高压高温的气体，通过第一四通阀35(通电状态)的高压侧沿着管路的A路到生活热水换热器34，把热量传给生活水，从而产生生活热水，然后温度较低的高压制冷剂气液混合体经过第一单向阀33和三通接头32，沿着管路的B-C-D路经过第二四通阀23(通电状态)的高压侧，沿着管路的E-F-G路达到空调换热器25(此时该换热器的水泵不启动)，经过空调换热器25后通过储液器31和电子膨胀阀28节流减压的作用，制冷剂在内螺纹铜管铝箔换热器24里和空气进行交换，制冷剂蒸发吸收空气的热量变成低压低温的气体顺着管路的H-I路达到第二四通阀23(通电状态)的低压侧，在经过管路的J-K路到气液分离器进行气液分离，最后的制冷剂气体沿着管路的L-M路回到全封闭涡旋式压缩机21，这就完成了一个单独制热水的循环。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (3)

1.一种空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其特征在于，其包括第一从机、第二从机、第三从机、第四从机、第五从机、主机、空调控制器、生活热水控制器、热水箱、生活用水水泵、室内机、空调水泵、生活用水壳管换热器和空调壳管换热器，主机和从机之间通过通讯线通讯，空调控制器通过控制线与主机连接，生活热水控制器通过控制线与第五从机连接，生活用水壳管换热器包括第一出水口和第一进水口，第一出水口与热水箱连接，第一进水口与生活用水水泵连接，空调壳管换热器包括第二出水口和第二进水口，第二出水口与室内机连接，第二进水口与空调水泵连接。

2.如权利要求1所述的空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其特征在于，所述热水箱中插有感温探头，感温探头通过温度传感器线与第五从机连接。

3.如权利要求1所述的空气源分体式压缩机数码组合变容量热泵热水空调系统，其特征在于，所述第一从机、第二从机、第三从机、第四从机、第五从机、主机都为风冷分体式外机，风冷分体式外机包括全封闭涡旋式压缩机、气液分离器、储液器、第一四通阀、第二四通阀、内螺纹铜管铝箔换热器、低压开关、高压开关、电子膨胀阀、过滤器、针阀、三通接头、第一单向阀、第二单向阀、生活热水换热器、空调换热器，生活热水换热器、空调换热器安装在室内或室外，全封闭涡旋式压缩机的排气端与第一四通阀的高压进气端相连接，全封闭涡旋式压缩机的进气端与气液分离器的出气端相连接，气液分离器的进气端与第二四通阀的低压出气端相连接，电子膨胀阀、过滤器、储液器连接在内螺纹铜管铝箔换热器和空调换热器之间，高压开关和一个针阀连接在压缩机和第一四通阀之间，低压开关和另一个针阀连接在第二四通阀和气液分离器之间，三通接头和第二四通阀、第一单向阀、第二单向阀连接，生活热水换热器和第一单向阀、第一四通阀连接。

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