CN203550167U - 超节能户式生活热水中央空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超节能户式生活热水中央空调，系统包括原有技术的压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离罐等，以及各部件之间连接的管路，其特征在于：将压缩机和四通阀之间的高压排气管串联过热器，用于提供高温生活热水；本实用新型克服了现行户式中央空调热水一体机运行工况不稳定现象；克服了影响压缩机使用寿命和不能制高温热水等缺点，克服了现行产品不成熟迟迟不能批量投放市场的缺点。

Description

超节能户式生活热水中央空调

技术领域

 本实用新型涉及空调制冷和生活热水设备领域，尤其涉及家用、商用空调和生活热水设备，通过本实用新型技术变为超节能产品。 

背景技术

 目前市场空调和生活热水设备广泛为家庭和商业服务等行业使用，全国各地特别是夏天空调制冷排放巨大热量形成热岛效应，造成人们工作与生活环境热污染；一年四季使用生活热水设备包括电热水器、电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤集中供热锅炉等耗费大量电能、油、气、煤等石化资源，不但对环境带来排放污染，能源的大量消耗带来的能源危机，逐渐威胁人类的生存，越来越迫切需要人类低碳生活，需要高效节能产品，对此有些企业采取应对措施开发节能产品，但还存在以下问题： 

1.开发生产热泵热水器代替电热水器，虽然比电热水器节电50%以上，但冬季寒冷天气效率大大下降，夏季制热水还有一半的制冷能量没有利用。 

2.部分企业开发热回收空调机，利用空调制冷排放热回收制热水，但仅限于部分商用空调，多数回收不到20%；

3.家用空调和热水器是社会庞大的用户产品，不少企业尝试开发空调生活热水两用机，特别是户式中央空调生活热水机，理论上制冷+制热水能效比可达到6~9，但都没有成功，不是出现热水温度上不去，就是系统运行工况波动大，影响原有的制冷、制热功能。

综上所述根本原因还是关键技术没有研究透，还是结构和性能匹配问题，造成产品样机问世二十年来仍然徘徊不前，产品难以成熟批量推向市场。 

本实用新型就是为了解决户式中央空调生活热水机技术不成熟的问题，是要解决制热水温度上不去和运行工况不稳定，并影响空调原有制冷、制热功能的关键问题，特别是空调制冷+制热水模式使用功能中，水温只要超过45℃，空调运行工况就会出现异常波动，影响空调正常制冷和压缩机的使用寿命。本实用新型技术采用后，将会克服过去所存在的种种不足问题，户式生活热水中央空调将以常规空调产品双倍的能效比，即空调、热水设备中第一号高效节能产品走进千家万户。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种技术能使空调在运行过程中具有：制冷+高温生活热水功能；单独制热水功能；制冷功能；制热功能；制热+制热水功能；在满足五种控制模式功能中运行工况又能非常稳定。 

本实用新型的目的，将通过以下技术方案来实现： 

一种超节能户式生活热水中央空调，包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离罐，以及各部件之间连接的管路，其特征在于：压缩机（1）和四通阀（5）之间的高压排气管中间串联有充满高温高压气体的过热器（3），过热器进出水管与生活热水换热器出水管（10）中的常开电磁阀（9）两端连接；另一特征在于：四通阀Ⅱ（29）与节流装置（24）之间的冷凝器（21）中上部设置喷淋装置（20），喷淋装置的进水管设有电磁阀，制冷运行中电磁阀打开，利用从室内蒸发器回收冷凝水或外接自来水对冷凝器喷淋蒸发冷却，实现二次过冷冷凝；还有一特征在于：制热或制热水中冷凝器结霜时，控制系统自动关闭电磁阀Ⅰ（16），打开电磁阀Ⅱ（18），利用已制的热水进行除霜。

本实用新型在制冷、制热功能模式运行时按常规流程工作制热水，换热器系统均不工作；在单独使用生活热水模式或制冷+生活热水模式时，高温高压气体工质从压缩机排出先经过热器，此时过热器内盘管制热水不循环工作，但生活热水换热器与储热水箱循环制热水，当储热水箱水温升到设定温度时，由控制系统温度传感发信号给常开电磁阀（9）关闭，制热水在电磁阀进口端的短路被堵绕道经过热器（3）高温水加热后再回电磁阀出口端，自动循环制高温热水，当热水温度达到设定高温时：运行为单独制生活热水模式自动停机；运行为制冷+生活热水模式自动转为制冷模式工作。 

附图说明

附图是本实用新型实施例结构原理示意图： 

图中顺序号表示：1.压缩机；2.排气管；3.过热器；4.过热器出水管；5.四通阀Ⅰ；6. 过热器进水管；7.换热器冷媒进口管；8.热水换热器；9.常开电磁阀；10. 换热器出水管；11.储热水箱；12.供热水管；13. 回水管；14.水泵；15. 单向阀Ⅰ；16. 电磁阀Ⅰ；17.外接自来水管；18.电磁阀Ⅱ；19.喷淋进水管；20喷淋装置；21.冷凝器；22.冷凝器出口管；23. 冷凝器进口管；24.节流装置；25.蒸发器进口管；26.蒸发器；27.蒸发器出口管；28.回气管；29.四通阀Ⅱ；30. 热水换热器冷媒出口管； 31. 单向阀Ⅱ；32. 单向阀Ⅲ；33.四通阀连接管；34.回油管；35.气液分离罐。

具体实施方式：

本实用新型超节能户式生活热水中央空调有五种功能运行模式：

（1） 制冷运行模式；（常规基本模式）

（2） 制冷+生活热水运行模式;

（3） 单独制生活热水运行模式；

（4） 制热运行模式；（常规基本模式）

（5） 制热+生活热水运行模式;

以下结合附图对本实用新型超节能户式生活热水中央空调基本运行模式作进一步描述：

1、制冷运行工况模式:

压缩机（1）吸收气液分离罐（35）中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管（2）进过热器（3），进四通阀Ⅰ（5），过四通阀连接管（33）、单向阀Ⅲ（32），进四通阀Ⅱ（29），经冷凝器进口管（23）流入冷凝器（21）后，逐渐冷凝成液态工质，经冷凝器出口管（22），进节流装置（24）节流降压后，通过蒸发器进口管（25）进蒸发器（26）蒸发吸热，经蒸发器出口管（27）回四通阀Ⅱ（29），进回气管（28），入气液分离罐（35），回压缩机（1）完成一个周期的制冷循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷目的，此模式为常规基本模式。

2.、制冷+制热水运行模式: 

压缩机吸收气液分离罐中的气态工质，使之压缩成高温高压气体后，经排气管进过热器，入四通阀Ⅰ换向，经换热器冷媒进口管（7），进热水换热器（8）加热水泵（14）输入的低温水，高温高压工质气体在热水换热器（8）里放热逐渐被冷却为液体，经热水换热器冷媒出口管（30）和单向阀Ⅱ（31），进四通阀Ⅱ（29），过冷凝器进口管（23）流入冷凝器（21），此时冷凝器的风扇电机不工作，工质从冷凝器流出经节流装置（24）节流降压后，通过蒸发器（26）蒸发吸热，经出口管（27）回四通阀Ⅱ（29），进回气管（28），入气液分离罐（35），回压缩机完成一个周期的制冷+制热水循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷同时制热水目的。

在制热水过程中水温升到一定温度时，如设定水温为高温，控制系统感温信号通知过热器工作，此时常开电磁阀（9）自动关闭，原制热水短路被堵增加过热器高温水加热流程，加热形成高温热水，此时制热水整个过程冷凝器风扇处于停止或尾声微速状态，完成高温热水加热后，制热水+制冷模式工况自动转入制冷模式工作。 

3、单独生活热水运行模式: 

压缩机吸收气液分离罐中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管进过热器，进四通阀Ⅰ，经换热器冷媒进口管，进热水换热器加热水泵输入的低温水，高温高压气体在热水换热器里放热逐渐被冷却为液体，经热水换热器冷媒出口管和单向阀Ⅱ，进四通阀Ⅱ换向，流进蒸发器（26），此时蒸发器的风扇电机（或空调水路）不工作，工质从蒸发器流出经节流装置节流降压后，通过冷凝器（此时为蒸发器功能）蒸发吸热，回四通阀Ⅱ，经回气管，进气液分离罐，回压缩机完成一个周期的单独制热水循环；

在制热水过程中水温升到一定温度时，如设定水温为高温水，控制系统感温信号通知过热器工作，此时常开电磁阀自动关闭，原制热水短路被堵增加过热器高温加热流程，加热形成高温热水，此时制热水整个过程蒸发器的风扇电机处于停止状态，完成高温热水加热后自动停机。

4. 制热+生活热水运行模式： 

此模式与单独生活热水运行模式基本相同，增加了制热模式，即室内侧换热器风扇电机工作，此模式实际是制热与制热水模式交替工作，由于制热为常规通用模式不再详述；

一般情况下若是先保证生活热水，即先运行单独生活热水模式，在生活热水达到设定温度后，再自动转到制热控制模式；如果优先考虑空调供暖，则先运行制热模式，制热完成设定后，再进行单独生活热水模式。

5. 超节能结构及运行工况：其特征在于四通阀Ⅱ（29）与节流装置（24）之间的冷凝器（21）中上部设置喷淋装置（20），喷淋进水管设有电磁阀，制冷运行电磁阀打开利用回收冷凝水或自来水对冷凝器喷淋蒸发冷却，实现二次过冷冷凝；本实用新型无论在制冷模式下运行，还是在制热模式或制冷+制热水模式下运行都可以启动冷凝器喷淋装置：1、制冷工况时，可利用回收室内侧蒸发冷凝水或社会公用自来水喷淋冷凝器，实现风冷和水冷蒸发冷凝结合，大大提高过冷度，加大制冷量超节能制冷；2、制热工况时可利用提前完成优先制热水设定，在室外冷凝器结霜时启动热水系统供喷淋装置喷淋除霜，同时加大风量改变制热恶劣环境，压缩机不用停机转换制冷逆循环除霜，利用制热水除霜效率应该是压缩机做功转换热除霜效率的2倍以上；3、制冷+制热水模式运行，启动冷凝器喷淋装置，实行（生活热水换热）水冷、冷凝器风冷+喷淋蒸发三重冷凝，系统制冷、制热水双向使用，能效比成倍提高，实现超节能户式中央热水空调低碳生活、节能冠军产品本色。 

本实用新型特点是：克服了现行户式中央空调热水一体机运行工况不稳定现象；克服了影响压缩机使用寿命和不能制高温热水等缺点，克服了现行产品不成熟迟迟不能批量投放市场的缺点；本实用新型性能可靠稳定，其制冷+制生活热水模式运行能效比可达8以上，为家庭小别墅及商业服务行业提供了高效节能低碳生活的典型产品，本技术适用于所有压缩机式空调和热水器组合需求用户产品的更新换代。 

Claims (2)

1.一种超节能户式生活热水中央空调，包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离罐，以及各部件之间连接的管路，其特征在于：压缩机（1）和四通阀Ⅰ（5）之间的高压排气管中间串联有充满高温高压气体的过热器（3），过热器进出水管与生活热水换热器出水管（10）中的常开电磁阀（9）两端连接。

2.根据权利要求1所述的超节能户式生活热水中央空调，其特征在于：四通阀Ⅱ（29）与节流装置（24）之间的冷凝器（21）中上部设置喷淋装置（20），喷淋装置的进水管设有电磁阀，制冷运行中电磁阀打开，利用从室内蒸发器回收冷凝水或外接自来水对冷凝器喷淋蒸发冷却，实现二次过冷冷凝。