CN203964435U - 热回收空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热回收空调系统，包括热回收换热器、空调换热器以及至少一个压缩机系统组件，压缩机系统组件包括阀体装置、节流部件、第一换热器、防倒流阀体、控制器，以及分别与控制器电连接的压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一电控阀组件和第二电控阀组件。本实用新型的热回收空调系统，在无需热回收时，可通过控制器控制关闭热回收换热器；在运行制热时，热回收换热器关断，第一换热器充当蒸发器，冷媒热量全部用于制热，制热效率高；在同时运行制冷和热回收模式或者单热回收模式时，热回收换热器充当冷凝器将冷媒热量全部回收，热回收率高。

Description

热回收空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调领域，特别涉及一种热回收空调系统。

背景技术

目前，传统的热回收空调系统的结构如图1所示，包括压缩机101、四通阀103、室外换热器104、节流部件105、空调换热器106和热回收换热器102(通常为热水换热器，用于制热水)，图1中箭头方向为压缩机运行时压缩机的冷媒进和冷媒出的方向。目前的热回收空调系统，采用热回收换热器102连接在压缩机101排气管与四通阀103之间，与压缩机101排气管流出的高温气态冷媒进行部分换热，这样导致空调在制热模式时，冷媒的热量被热回收换热器102换热掉一部分，降低了热回收空调系统的空调换热器106的制热量，制热效率降低；而且，由于要保证热回收空调系统的制热功能，热回收换热器102只能与冷媒进行部分换热，并且在制冷模式时，热回收换热器103也只进行部分换热，大部分热量在室外换热器104上换热浪费，热回收率也低。同时，在无需进行热回收时，热回收换热器102依旧会换热，造成能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种全热回收且制热效率高的热回收空调系统。

本实用新型提出一种热回收空调系统，包括热回收换热器和空调换热器，还包括至少一个压缩机系统组件，所述压缩机系统组件包括阀体装置、节流部件、第一换热器、防倒流阀体、控制器、以及分别与所述控制器电连接的压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一电控阀组件和第二电控阀组件；所述阀体装置包括第一进出口、第二进出口、单向入口、单向出口、第一阀体部件、第二阀体部件、第三阀体部件和第四阀体部件，所述单向入口经所述第一阀体部件与所述第一进出口连接，所述单向入口经所述第二阀体部件与所述第二进出口连接，所述第一进出口经所述第三阀体部件与所述单向出口连接，所述第二进出口经所述第四阀体部件与所述单向出口连接；

所述压缩机的排气口连接第一四通阀的D接口，所述第一四通阀的E接口连接所述热回收换热器的气态冷媒进出口，所述第一四通阀的S接口连接所述压缩机的回气口，第一四通阀的C接口连接所述第二四通阀的D接口；

所述第二四通阀的C接口连接所述的第一换热器的气态冷媒进出口，所述第二四通阀的S接口连接所述压缩机的回气口，所述第二四通阀的E接口连接所述空调换热器的气态冷媒进出口；

所述热回收换热器的液态冷媒进出口经防倒流阀体连接所述节流部件的第一端，所述节流部件的第二端连接所述单向入口，所述第一进出口经所述第一电控阀组件连接所述第一换热器的液态冷媒进出口，所述第二进出口经所述第二电控阀组件连接所述空调换热器的液态冷媒进出口，所述单向出口连接所述节流部件的第一端。

优选地，所述节流部件为热力膨胀阀。

优选地，还包括储液器，所述储液器具有第一冷媒入口、第二冷媒入口和冷媒出口，所述单向出口连接所述储液器的第一冷媒入口，所述热回收换热器的液态冷媒进出口经所述防倒流阀体连接所述储液器的第二冷媒入口，所述储液器的冷媒出口连接所述节流部件的第一端。

优选地，还包括串接在所述节流部件的第一端与所述储液器的冷媒出口之间的管道过滤器。

优选地，还包括油分离器和/或气液分离器，所述压缩机的排气口经所述油分离器连接所述第一四通阀的D接口，所述压缩机的回气口经所述气液分离器分别连接所述第一四通阀的S接口和所述第二四通阀的S接口。

优选地，还包括泄压组件，所述泄压组件包括电磁阀和毛细管，所述节流部件的第一端连接所述电磁阀的一端，所述电磁阀的另一端经所述毛细管连接所述压缩机的回气口，所述控制器电连接所述电磁阀。

优选地，还包括与所述控制器电连接、用于检测所述压缩机的排气温度的温度传感器，所述控制器根据所述温度传感器反馈的温度值控制所述电磁阀通电打开/断电关断。

优选地，所述第一阀体部件、第二阀体部件、第三阀体部件和第四阀体部件分别为第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；所述单向入口连接所述第一单向阀的入口和所述第二单向阀的入口，所述单向出口连接所述第三单向阀的出口和所述第四单向阀的出口，所述第一进出口连接所述第一单向阀的出口和所述第三单向阀的入口，所述第二进出口连接所述第二单向阀的出口和所述第四单向阀的入口。

优选地，所述第一电控阀组件包括第五单向阀和与所述控制器电连接的第一单向电磁阀，所述第一单向电磁阀的入口连接所述阀体装置的第一进出口，所述第一单向电磁阀的出口连接所述第一换热器的液态冷媒进出口；所述第五单向阀两端对应连接所述第一单向电磁阀的两端，所述第五单向阀的导通方向与所述第一单向电磁阀的导通方向相反。

优选地，所述第二电控阀组件包括第六单向阀和与所述控制器电连接的第二单向电磁阀，所述第二单向电磁阀的入口连接所述阀体装置的第二进出口，所述第二单向电磁阀的出口连接所述空调换热器的液态冷媒进出口；所述第六单向阀两端对应连接所述第二单向电磁阀的两端，所述第六单向阀的导通方向与所述第二单向电磁阀的导通方向相反。

本实用新型的热回收空调系统，在无需热回收时，可通过控制器控制第一四通阀断电，以关闭热回收换热器，并控制第二四通阀通电以运行单制热模式或控制第二四通阀断电以单制冷模式，避免了能源浪费；在运行制热时，控制第一四通阀断电，以及控制第二四通阀通电，使热回收换热器关断，第一换热器充当蒸发器，冷媒热量全部用于制热，制热效率高；在同时运行制冷和热回收模式或者单热回收模式时，热回收换热器充当冷凝器将冷媒热量全部回收，热回收率高。

附图说明

图1是传统的热回收换热器的结构示意图；

图2为本实用新型热回收空调系统第一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型热回收空调系统第二实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2和图3所示，图2为本实用新型热回收空调系统第一实施例的结构示意图，图3为本实用新型热回收空调系统第二实施例的结构示意图。

参照图2，该实施例提出的热回收空调系统，包括热回收换热器100、空调换热器200以及至少一个压缩机系统组件(本实施例以一个为例)，压缩机系统组件包括阀体装置10、节流部件20、第一换热器30、防倒流阀体K5、控制器(图中未示)、以及分别与控制器电连接的压缩机40、第一四通阀51、第二四通阀52、第一电控阀组件61和第二电控阀组件62；

阀体装置10包括第一进出口F1、第二进出口F2、单向入口A、单向出口B、第一阀体部件K1、第二阀体部件K2、第三阀体部件K3和第四阀体部件K4，单向入口A经第一阀体部件K1与第一进出口F1连接，单向入口A经第二阀体部件K2与第二进出口F2连接，第一进出口F1经第三阀体部件K3与单向出口B连接，第二进出口F2经第四阀体部件K4与单向出口B连接；

压缩机40的排气口P连接第一四通阀51的D接口，第一四通阀51的E接口连接热回收换热器100的气态冷媒进出口101，第一四通阀51的S接口连接压缩机40的回气口H，第一四通阀51的C接口连接第二四通阀52的D接口；第二四通阀52的C接口连接的第一换热器30的气态冷媒进出口31，第二四通阀52的S接口连接压缩机40的回气口H，第二四通阀52的E接口连接空调换热器200的气态冷媒进出口201；

热回收换热器100的液态冷媒进出口102经防倒流阀体K5(本实施例以单向阀为例，防倒流阀体K5还可以为单向电磁阀或其他阀体部件)连接节流部件20的第一端G1，节流部件20的第二端G2连接单向入口A，第一进出口F1经第一电控阀组件61连接第一换热器30的液态冷媒进出口32，第二进出口F2经第二电控阀组件62连接空调换热器200的液态冷媒进出口202，单向出口B连接节流部件20的第一端G1。

本实施例中，热回收换热器100可为热水换热器用于连接热水泵制热水，空调换热器200可以为室内蒸发器，也可以为管式换热器用于使室内的管式换热器制冷、制热。本实施例的压缩机系统组件为多个时，各个压缩机系统组件并联在热回收换热器100和空调换热器200之间。

四通阀的工作方式：四通阀通电时，其D接口与E接口连通，其C接口与S接口连通；四通阀断电时，其D接口与C接口连通，其E接口与S接口连通。

本实施例的热回收空调系统的工作模式有多种，分别如下：

1、单制冷模式时(空调换热器200制冷)，控制器控制第一四通阀51断电，控制第二四通阀52断电，并控制第一电控阀组件61由第一换热器30的液态冷媒进出口32向第一进出口F1的方向导通，和控制第二电控阀组件62由第二进出口F2向空调换热器200的液态冷媒进出口202的方向导通；

冷媒流向为：压缩机40排气口P→第一四通阀51的D接口→第一四通阀51的C接口→第二四通阀52的D接口→第一四通阀51的C接口→第一换热器30的气态冷媒进出口31→第一换热器30的液态冷媒进出口32→第一电控阀组件61→第一进出口F1→第三阀体部件K3→节流部件20的第一端G1→节流部件20的第二端G2→单向入口A→第二阀体部件K2→第二进出口F2→第二电控阀组件62→空调换热器200的液态冷媒进出口202→空调换热器200的气态冷媒进出口201→第二四通阀52的E接口→第二四通阀52的S接口→压缩机40回气口H。

2、制冷(空调换热器200制冷)+热回收模式时，控制器控制第一四通阀51通电，控制第二四通阀52断电，并控制第一电控阀组件61由第一进出口F1向第一换热器30的液态冷媒进出口32的方向截止，和控制第二电控阀组件62由第二进出口F2向空调换热器200的液态冷媒进出口202的方向导通；

冷媒流向为：压缩机40排气口P→第一四通阀51的D接口→第一四通阀51的E接口→热回收换热器100的气态冷媒进出口101→热回收换热器100的液态冷媒进出口102→防倒流阀体K5→节流部件20的第一端G1→节流部件20的第二端G2→单向入口A→第二阀体部件K2→第二电控阀组件62→空调换热器200的液态冷媒进出口202→空调换热器200的气态冷媒进出口201→第二四通阀52的E接口→第二四通阀52的S接口→压缩机40回气口H。

3、单制热模式时(空调换热器200制热)，控制器控制第一四通阀51断电，控制第二四通阀52通电，并控制第一电控阀组件61由第一进出口F1向第一换热器30的液态冷媒进出口32的方向导通，和控制第二电控阀组件62由空调换热器200的液态冷媒进出口202向第二进出口F2的方向导通；

冷媒流向为：压缩机40排气口P→第一四通阀51的D接口→第一四通阀51的C接口→第二四通阀52的D接口→第二四通阀52的E接口→空调换热器200的气态冷媒进出口201→空调换热器200的液态冷媒进出口202→第二电控阀组件62→第二进出口F2→第四阀体部件K4→单向出口B→节流部件20的第一端G1→节流部件20的第二端G2→单向入口A→第一阀体部件K1→第一进出口F1→第一电控阀组件61→第一换热器30的液态冷媒进出口32→第一换热器30的气态冷媒进出口31→第二四通阀52的C接口→第二四通阀52的S接口→压缩机40回气口H。

4、单热回收模式时，控制器控制第一四通阀51通电，控制第二四通阀52通电，并控制第一电控阀组件61由第一进出口F1向第一换热器30的液态冷媒进出口32的方向导通，和控制第二电控阀组件62由第二进出口F2向空调换热器200的液态冷媒进出口202的方向截止；

冷媒流向为：压缩机40排气口P→第一四通阀51的D接口→第一四通阀51的E接口→热回收换热器100的气态冷媒进出口101→热回收换热器100的液态冷媒进出口102→防倒流阀体K5→节流部件20的第一端G1→节流部件20的第二端G2→单向入口A→第一阀体部件K1→第一进出口F1→第一电控阀组件61→第一换热器30的液态冷媒进出口32→第一换热器30的气态冷媒进出口31→第二四通阀52的C接口→第二四通阀52的S接口→压缩机40的回气口H。

5、热回收模式+制热模式(空调换热器200制热)，可采用控制器自动控制切换，先进行热回收模式，热回收模式完成后切换为制热模式。

本实施例提出的热回收空调系统，在无需热回收时，可通过控制器控制第一四通阀51断电，以关闭热回收换热器100，并控制第二四通阀52通电以运行单制热模式或控制第二四通阀52断电以单制冷模式，避免了能源浪费；在运行制热时，控制第一四通阀51断电，以及控制第二四通阀52通电，使热回收换热器100关断，第一换热器30充当蒸发器，冷媒热量全部用于制热，制热效率高；在同时运行制冷和热回收模式或者单热回收模式时，热回收换热器100充当冷凝器将冷媒热量全部回收，热回收率高。

进一步地，本实施例的节流部件20优选为热力膨胀阀，热力膨胀阀能根据冷媒的过热度控制调节节流大小，更能保证热回收空调系统运行的稳定性。当然，节流部件20还可以为电子膨胀阀或毛细管等部件。

具体的，本实施例中，以第一阀体部件K1、第二阀体部件K2、第三阀体部件K3和第四阀体部件K4分别为第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀为优选例；单向入口A连接第一单向阀的入口和第二单向阀的入口，单向出口B连接第三单向阀的出口和第四单向阀的出口，第一进出口F1连接第一单向阀的出口和第三单向阀的入口，第二进出口F2连接第二单向阀的出口和第四单向阀的入口。本实施例中单向阀(第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀)的导通方向为其入口向其出口方向。当然，第一阀体部件K1、第二阀体部件K2、第三阀体部件K3和第四阀体部件K4还可以为通过控制器控制通断的电磁阀或其他类型的阀体部件。

具体的，本实施例中，第一电控阀组件61包括第五单向阀K6和与控制器电连接的第一单向电磁阀W1，第一单向电磁阀W1的入口连接阀体装置10的第一进出口F1，第一单向电磁阀W1的出口连接第一换热器30的液态冷媒进出口32；第五单向阀K6两端对应连接第一单向电磁阀W1的两端，第五单向阀K6的导通方向与第一单向电磁阀W1的导通方向相反。

具体的，本实施例中，第二电控阀组件62包括第六单向阀K7和与控制器电连接的第二单向电磁阀W2，第二单向电磁阀W2的入口连接阀体装置10的第二进出口F2，第二单向电磁阀W2的出口连接空调换热器200的液态冷媒进出口202；第六单向阀K7两端对应连接第二单向电磁阀W2的两端，第六单向阀K7的导通方向与第二单向电磁阀W2的导通方向相反。本实施例中单向电磁阀的导通方向为其入口向其出口方向。本实施例中第一单向电磁阀W1和第二单向电磁阀W2的导通方向为其入口向其出口方向。本实施例的第一电控阀组件61和第二电控阀组件62只是以上述结构为优选例，第一电控阀组件61和第二电控阀组件62还可以为其他阀体部件。第一单向电磁阀W1和第二单向电磁阀W2，由控制器控制其通电打开和断电关闭。

本实施例中第一单向电磁阀W1和第二单向电磁阀W2在各种工作模式下的状态分别为：在单制冷模式时，第一单向电磁阀W1关闭，第二单向电磁阀W2打开；在制冷+热回收模式时，第一单向电磁阀W1关闭，第二单向电磁阀W2打开；在单制热模式时，第一单向电磁阀W1打开，第二单向电磁阀W2关闭；在单热回收模式，第一单向电磁阀W1打开，第二单向电磁阀W2关闭。

进一步地，参照图3，本实施例基于第一实施例。本实施例的压缩机系统组件还包括储液器70，储液器70具有第一冷媒入口V1、第二冷媒入口V2和冷媒出口V3，单向出口B连接储液器70的第一冷媒入口V1，热回收换热器100的液态冷媒进出口102经防倒流阀体K5连接储液器70的第二冷媒入口V2，储液器70的冷媒出口V3连接节流部件20的第一端G1。储液器70可以将制热时过多的冷媒储存起来，减少蒸发器的冷媒循环量，以防止结霜，且在制冷时储液器70内的过多冷媒会受到蒸发而释放出来，满足制冷所需冷媒循环量。因此本实施例增加储液器70，可以避免制冷时在高温环境下运行，由于冷媒易冷却和蒸发，冷媒循环量大，而导致冷媒不足的情况；同时可以避免制热在低温环境下运行时，由于冷媒难蒸发使冷媒过多，导致空调换热器200易结霜而降低制热效率的情况发生。

进一步地，本实施例的压缩机系统组件还包括串接在节流部件20的第一端G1与储液器70的冷媒出口V3之间的管道过滤器80，用于过滤冷媒管路中的杂质，保证冷媒系统的高效稳定运行。

进一步地，继续参照图3，本实施例的压缩机系统组件还包括泄压组件，泄压组件包括电磁阀X和毛细管L，节流部件20的第一端G1连接电磁阀X的一端，电磁阀X的另一端经毛细管L连接压缩机40的回气口H，控制器(图中未示)电连接电磁阀X。在压缩机40排气温度过高、冷媒压力过大时，容易造成冷媒管路和冷媒回路中的其他器件的损坏，此时可通过控制器控制电磁阀X打开，时冷媒管路中的小部分冷媒从毛细管L回到压缩机40回气口H，从而实现对冷媒管路中的泄压，保证整个冷媒系统的安全稳定的运行。

进一步地，本实施例的压缩机系统组件还包括与控制器电连接、用于检测压缩机40的排气温度的温度传感器(图中未示)，温度传感器可设于压缩机40的排气管上或对应设置在压缩机40的排气管附近，控制器根据温度传感器反馈的温度值控制电磁阀X通电打开/断电关断。传感器检测压缩机40的排气温度值并将该排气温度值反馈给控制器，控制器在压缩机40排气温度值达到预设值(例如95℃)时，控制电磁阀X通电打开，对冷媒管路进行泄压；在温度传感器反馈回的温度值小于预设值时，控制电磁阀X断电关断，冷媒管路停止泄压；如此实现自动控制，更加智能准确。

进一步地，继续参照图3，为了避免压缩机40的冷冻油与冷媒混合进入冷媒管路中，影响换热效果，以及防止压缩机40缺油烧毁，同时为了防止液态冷媒进入压缩机40而对压缩机40内部高速运转电机造成冲击损坏，本实施例的压缩机系统组件还包括油分离器91和/或气液分离器92，压缩机40的排气口P经油分离器91连接第一四通阀51的D接口，压缩机40的回气口H经气液分离器92分别连接第一四通阀51的S接口和第二四通阀52的S接口。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热回收空调系统，包括热回收换热器和空调换热器，其特征在于，还包括至少一个压缩机系统组件，所述压缩机系统组件包括阀体装置、节流部件、防倒流阀体、第一换热器、控制器、以及分别与所述控制器电连接的压缩机、第一四通阀、第二四通阀、第一电控阀组件和第二电控阀组件；所述阀体装置包括第一进出口、第二进出口、单向入口、单向出口、第一阀体部件、第二阀体部件、第三阀体部件和第四阀体部件，所述单向入口经所述第一阀体部件与所述第一进出口连接，所述单向入口经所述第二阀体部件与所述第二进出口连接，所述第一进出口经所述第三阀体部件与所述单向出口连接，所述第二进出口经所述第四阀体部件与所述单向出口连接；

所述压缩机的排气口连接第一四通阀的D接口，所述第一四通阀的E接口连接所述热回收换热器的气态冷媒进出口，所述第一四通阀的S接口连接所述压缩机的回气口，第一四通阀的C接口连接所述第二四通阀的D接口；

所述第二四通阀的C接口连接所述的第一换热器的气态冷媒进出口，所述第二四通阀的S接口连接所述压缩机的回气口，所述第二四通阀的E接口连接所述空调换热器的气态冷媒进出口；

所述热回收换热器的液态冷媒进出口经防倒流阀体连接所述节流部件的第一端，所述节流部件的第二端连接所述单向入口，所述第一进出口经所述第一电控阀组件连接所述第一换热器的液态冷媒进出口，所述第二进出口经所述第二电控阀组件连接所述空调换热器的液态冷媒进出口，所述单向出口连接所述节流部件的第一端。

2.根据权利要求1所述的热回收空调系统，其特征在于，所述节流部件为热力膨胀阀。

3.根据权利要求1所述的热回收空调系统，其特征在于，还包括储液器，所述储液器具有第一冷媒入口、第二冷媒入口和冷媒出口，所述单向出口连接所述储液器的第一冷媒入口，所述热回收换热器的液态冷媒进出口经所述防倒流阀体连接所述储液器的第二冷媒入口，所述储液器的冷媒出口连接所述节流部件的第一端。

4.根据权利要求3所述的热回收空调系统，其特征在于，还包括串接在所述节流部件的第一端与所述储液器的冷媒出口之间的管道过滤器。

5.根据权利要求1所述的热回收空调系统，其特征在于，还包括油分离器和/或气液分离器，所述压缩机的排气口经所述油分离器连接所述第一四通阀的D接口，所述压缩机的回气口经所述气液分离器分别连接所述第一四通阀的S接口和所述第二四通阀的S接口。

6.根据权利要求1所述的热回收空调系统，其特征在于，还包括泄压组件，所述泄压组件包括电磁阀和毛细管，所述节流部件的第一端连接所述电磁阀的一端，所述电磁阀的另一端经所述毛细管连接所述压缩机的回气口，所述控制器电连接所述电磁阀。

7.根据权利要求6所述的热回收空调系统，其特征在于，还包括与所述控制器电连接、用于检测所述压缩机的排气温度的温度传感器，所述控制器根据所述温度传感器反馈的温度值控制所述电磁阀通电打开/断电关断。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的热回收空调系统，其特征在于，所述第一阀体部件、第二阀体部件、第三阀体部件和第四阀体部件分别为第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；所述单向入口连接所述第一单向阀的入口和所述第二单向阀的入口，所述单向出口连接所述第三单向阀的出口和所述第四单向阀的出口，所述第一进出口连接所述第一单向阀的出口和所述第三单向阀的入口，所述第二进出口连接所述第二单向阀的出口和所述第四单向阀的入口。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的热回收空调系统，其特征在于，所述第一电控阀组件包括第五单向阀和与所述控制器电连接的第一单向电磁阀，所述第一单向电磁阀的入口连接所述阀体装置的第一进出口，所述第一单向电磁阀的出口连接所述第一换热器的液态冷媒进出口；所述第五单向阀两端对应连接所述第一单向电磁阀的两端，所述第五单向阀的导通方向与所述第一单向电磁阀的导通方向相反。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的热回收空调系统，其特征在于，所述第二电控阀组件包括第六单向阀和与所述控制器电连接的第二单向电磁阀，所述第二单向电磁阀的入口连接所述阀体装置的第二进出口，所述第二单向电磁阀的出口连接所述空调换热器的液态冷媒进出口；所述第六单向阀两端对应连接所述第二单向电磁阀的两端，所述第六单向阀的导通方向与所述第二单向电磁阀的导通方向相反。