一种具备热回收功能的热泵空调
技术领域
本实用新型涉及热泵空调,尤其是具备热回收功能的热泵空调,属于空调设备技术领域。
背景技术
随着我国空调普及率的逐年提高,其能耗不断增加,建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。在一些欧美国家,建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30%;在我国也达到20%左右,而且在迅速增加。高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30%~60%。能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力,与发展国家相比我国每平方米的能耗是他们的3倍,这说明在能源的高消费上必须要引起全社会的重视。目前,中国每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿m2。在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。而在空调采暖这部分能耗中,大约20%~50%由外围护结构传热所消耗(夏热冬暖地区大约20%,夏热冬冷地区大约35%,寒冷地区大约40%,严寒地区大约50%)。从目前情况分析,这些建筑在围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大,在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。
另一方面,目前的空调机组热回收器都是直接和压缩机排气口串联,热回收机组在不制取热水时,由于热回收器中的水不流动,高温高压气体(冷媒温度75℃~100℃)通过热回收换热器,造成换热器内部水温逐渐升高,水温升高到60℃左右就很容易结垢,影响换热器换热器效果。据专业人士的深入调查,当空调冷凝水管内的水垢在0.9mm左右,比正常能耗多15%~30%。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处,提供一种结构设计合理、具备热回收功能、冬季即可实现制热又能提供热水、避免换热器结垢、换热效果好、能耗低的热泵空调。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种具备热回收功能的热泵空调,其特殊之处在于包括系统一和系统二,系统一包括第一压缩机1,第一压缩机1的出气口通过输出管道与第一四通阀2连接,第一压缩机1排出的高温高压气体进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过热力膨胀阀4进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过第一四通阀2进入第一压缩机1的吸气口,系统二包括第二压缩机6,第二压缩机6的出气口通过输出管道与三通电磁阀7连接,三通电磁阀7不通电、第二四通阀8不通电时,第二压缩机6排出的高温高压气体通过第二四通阀8进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过热力膨胀阀4进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过第二四通阀8进入第二压缩机6的吸气口,三通电磁阀7通电、第二四通阀8通电时,第二压缩机6排出的高温高压气体进入热回收器9,热回收器9通过第二四通阀8进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过热力膨胀阀4进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过第二四通阀8进入第二压缩机6的吸气口;
所述第一压缩机1和第二压缩机6为转子压缩机或涡旋压缩机;
所述使用侧换热器5和热回收器9为板式换热器或套管式换热器;
所述源水侧换热器3为板式换热器或翅片式换热器;
所述源水侧换热器3的换热介质为水或空气。
本实用新型具有以下特点:1、夏季制冷的同时可以制取热水,实现其中一个系统全热回收功能,降低能耗,冬季通过系统一和系统二共同作用,实现制热的同时制取热水,避免由于制热和热水优先带来的缺陷;2、避免热回收机组在不制取热水时,由于热回收器中的水不流动,高温高压气体(冷媒温度75℃~100℃)通过热回收器,造成换热器内部水温逐渐升高,水温升高到60℃左右就很容易结垢,影响换热器换热器效果,增加能耗;3、避免由于制取60℃的热水引起冷凝压力升高,压缩机压缩比增大,造成排气温度过高,造成压缩机润滑油碳化,造成润滑效果不好,长时间运行,降低压缩机的使用寿命。
附图说明
图1:本实用新型具备热回收功能的热泵空调的整体结构示意图;
图中:1:第一压缩机;2:第一四通阀;3:源水侧换热器;4:热力膨胀阀;5:使用侧换热器;6:第二压缩机;7:三通电磁阀;8:第二四通阀;9:热回收器。
具体实施方式
以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式,用来对本实用新型的构成作进一步详细说明。
本实施例具备热回收功能的热泵空调,包括系统一和系统二,系统一包括第一压缩机1,第一压缩机1的出气口通过输出管道与第一四通阀2连接,第一压缩机1排出的高温高压气体进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过热力膨胀阀4进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过第一四通阀2进入第一压缩机1的吸气口,系统二包括第二压缩机6,第二压缩机6的出气口通过输出管道与三通电磁阀7连接,三通电磁阀7不通电、第二四通阀8不通电时,第二压缩机6排出的高温高压气体通过第二四通阀8进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过热力膨胀阀4进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过第二四通阀8进入第二压缩机6的吸气口,三通电磁阀7通电、第二四通阀8通电时,第二压缩机6排出的高温高压气体进入热回收器9,热回收器9通过第二四通阀8进入使用侧换热器5,使用侧换热器5通过热力膨胀阀4进入源水侧换热器3,源水侧换热器3通过第二四通阀8进入第二压缩机6的吸气口。
工作原理:本设备共有五种工作模式
一、夏季制冷:如图中实心箭头流向所示,根据负荷设置温度,控制系统判断开启的系统数量,各系统原理如下:
(1)系统一原理:第一压缩机排出高温高压气体→第一四通阀(四通换向阀电磁线圈不带电)→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→热力膨胀阀→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→第一四通阀(四通换向阀电磁线圈不带电)→第一压缩机吸气口,完成整个循环过程;
(2)系统二原理:第二压缩机排出高温高压气体→三通电磁阀(此时三通电磁阀线圈不工作,高温高压气体不经过热回收器)→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈不带电)→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→热力膨胀阀→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→第二四通换向阀(第二四通换向阀电磁线圈不带电)→压缩机吸气口,完成整个循环过程。
二、冬季制热:如图中空心箭头流向所示,根据负荷设置温度,控制系统判断开启的系统数量,各系统原理如下:
(1)系统一原理:第一压缩机排出高温高压气体→第一四通阀(第一四通换向阀电磁线圈带电,四通阀换向)→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→热力膨胀阀→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→第一四通阀(第一四通换向阀电磁线圈带电,第一四通阀换向)→第一压缩机吸气口,完成整个循环过程;
(2)系统二原理:第二压缩机排出高温高压气体→三通电磁阀(此时三通电磁阀线圈不工作,高温高压气体不经过热回收器)→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→热力膨胀阀→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→第二压缩机吸气口,完成整个循环过程。
三、单热水模式:此时系统一不运行,只有系统二运行
系统二运行原理如下:第二压缩机排出高温高压气体→三通电磁阀(此时三通电磁阀线圈工作,三通电磁阀换向)→热回收器→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→热力膨胀阀→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→第二压缩机吸气口,完成整个循环过程。
四、制冷+热水模式:
(1)系统一按照夏季制冷模式运行;
(2)系统二按照如下原理运行:第二压缩机排出高温高压气体→三通电磁阀(此时三通电磁阀线圈工作,三通电磁阀换向)→热回收器→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈不带电,第二四通阀不换向)→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→热力膨胀阀→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→第二四通换向阀(第二四通换向阀电磁线圈不带电,第二四通阀不换向)→第二压缩机吸气口,完成整个循环过程。
五、制热+热水模式:
(1)系统一按照冬季制热模式运行;
(2)系统二按照如下原理运行:第二压缩机排出高温高压气体→三通电磁阀(此时三通电磁阀线圈工作,三通电磁阀换向)→热回收器→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→使用侧换热器(制冷时的蒸发器)→热力膨胀阀→源水侧换热器(制冷时的冷凝器)→第二四通阀(第二四通换向阀电磁线圈带电,第二四通阀换向)→第二压缩机吸气口,完成整个循环过程。
本实用新型未详细说明的内容均为现有技术,本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发,进行变形得到其它实施例。因此,本实用新型的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。