CN204555149U - 一种家用风能塔热泵节能中央空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，属空气调节设备技术领域。它由风能塔围护结构、热/冷循环处理装置、除霜装置等构成，风能塔围护结构通过换热盘管与四通阀连接；四通阀的另外两个端口分别与压缩机、低压阀连接；其下端口与气液分离器连接，气液分离器出口与压缩机连接；风能塔围护结构通过换热盘管下管口与干燥过滤器一连接，并通过供液管、溶液池、溶液上循环管、溶液下循环管连接溶液分离器。实现环温低于5℃时不结霜，无需天然气和电加热亦可全天候供热制冷，节约天然气、电能等常规能源，绿色环保；解决了现有技术在环温低于5℃时严重结霜无法正常运转，既消耗大量天然气和电能，造成环境污染，又增加能源开支的问题。

Description

一种家用风能塔热泵节能中央空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，属空气调节设备技术领域。

背景技术

由于中央空调操作方便，节能环保，我国大部地区的高层建筑、办公大楼、医院、大型超市、住宅楼等越来越多地采用中央空调制冷降温或供暖。中央空调目前广泛采用的空气源热泵或风冷热泵系统都必须配置电能辅助、锅炉加热设备，才能避免中央空调在环境温度低于5℃时严重结霜而无法正常运转，既消耗大量天然气、电能，增加能源开支，又造成环境污染。尤其是用于住宅楼的家用中央空调系统，更要做到性价比高、可全天候正常运转，环境友好、普惠千万家庭。因此，研发一款以人为本，节能、无污染，在环境温度低于5℃的情况下不结霜，无需锅炉、电能等辅助设备，即可全天候正常供热、制冷的家用空调装置非常有必要。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种环境温度低于5℃时不结霜，无需天然气、电等常规能源辅助加热亦可全天候正常供热、制冷，节约天然气、节电，不污染环境，节省能源经费；解决现有技术在环境温度低于5℃时因严重结霜而无法正常运转，既消耗大量辅助天然气和电能，造成环境污染，又增加能源开支问题的家用风能塔热泵节能中央空调系统。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的

该家用风能塔热泵节能中央空调系统由风能塔围护结构、热/冷循环处理装置、除霜装置、风机、压缩机、气液分离器、四通阀构成，其特征在于：风能塔围护结构包括收水器、换热盘管、供液管、喷淋头、溶液池、风能塔底座；冷/热循环处理装置包括室内换热器、干燥过滤器一、主毛细管、辅助毛细管、单向阀、干燥过滤器二、高压阀、高压管接头、低压阀；除霜装置包括溶液分离器、供液管、溶液上循环管、溶液下循环管、溶液循环电磁阀、喷淋电磁阀；

风能塔围护结构顶部安装有风机，风能塔围护结构的外围开制有导风孔，导风孔位于供液管的下方，风能塔围护结构通过换热盘管的上管口、导管与四通阀的一个端口连接；四通阀的另外两个端口：一个与压缩机的出气口连接，另一个与低压阀连接；四通阀的下端口与气液分离器的入口连接，气液分离器的出口与压缩机的进气口连接；风能塔围护结构通过换热盘管的下管口与干燥过滤器一连接；风能塔围护结构通过供液管、溶液池、溶液上循环管、溶液下循环管连接溶液分离器；换热盘管与四通阀之间的导管上安装有工艺管。

所述风能塔底座上固装有溶液池，溶液池上方安装有供液管，供液管上安装有喷淋头；供液管上方安装有换热盘管，换热盘管上方安装有收水器。

所述室内换热器上端与四通阀之间的导管上顺序安装有低压管接头、低压阀；室内换热器下端与干燥过滤器一之间的导管上顺序安装有高压管接头、高压阀、干燥过滤器二、并联连接的辅助毛细管与单向阀、主毛细管。

所述溶液上循环管上安装有溶液循环电磁阀，溶液分离器通过溶液循环电磁阀连接溶液池；溶液上循环管与供液管通过喷淋电磁阀连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于

该家用风能塔热泵节能中央空调系统，严寒冬季无需锅炉、电能辅助加热，可从冷空气中吸收低热能实现无霜运行。从空气中吸收能源，取之不尽，用之不竭，不受气温条件限制，大大降低运行能耗。夏季利用极少量常规能源即可获得高效冷却冷媒，提供可靠、稳定的冷源。由于没有废气废水废碴等有害物质排放，因此十分有利于保护环境。本实用新型结构简单，安装方便，便于推广应用。完善解决了现有技术在环境温度低于5℃时因严重结霜而无法正常运转，既消耗大量辅助用天然气和电能，造成环境污染，又增加能源开支的问题。

附图说明

附图为一种家用风能塔热泵节能中央空调系统的整体结构示意图。

图中：1、风机，2、风能塔围护结构，3、收水器，4、换热盘管，5、喷淋头，6、供液管，7、导风孔，8、溶液池，9、风能塔底座，10、溶液下循环管，11、溶液上循环管，12、溶液循环电磁阀，13、喷淋电磁阀，14、溶液分离器，15、干燥过滤器一，16、主毛细管，17、辅助毛细管，18、单向阀，19、干燥过滤器二，20、高压阀，21、高压管接头，22、室内换热器，23、低压管接头，24、低压阀，25、四通阀，26、气液分离器，27、压缩机，28、工艺管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述：

该家用风能塔热泵节能中央空调系统由风能塔围护结构2、热/冷循环处理装置、除霜装置、风机1、压缩机27、气液分离器26、四通阀25构成，风能塔围护结构2包括收水器3、换热盘管4、喷淋头5、供液管6、溶液池8、风能塔底座9；冷/热循环处理装置包括室内换热器22、干燥过滤器一15、主毛细管16、辅助毛细管17、单向阀18、干燥过滤器二19、高压阀20、高压管接头21、低压阀24；除霜装置包括溶液分离器14、供液管6、溶液上循环管11、溶液下循环管10、溶液循环电磁阀12、喷淋电磁阀13；

风能塔围护结构2顶部安装有风机1，风能塔围护结构2的外围开制有导风孔7，导风孔7位于供液管6的下方，风能塔围护结构2通过换热盘管4的上管口、导管与四通阀25的一个端口连接；四通阀25的另外两个端口：一个与压缩机27的出气口连接，另一个与低压阀24连接；四通阀25的下端口与气液分离器26的入口连接，气液分离器26的出口与压缩机27的进气口连接；风能塔围护结构2通过换热盘管4的下管口与干燥过滤器一15连接；风能塔围护结构2通过供液管6、溶液池8、溶液上循环管11、溶液下循环管10连接溶液分离器14；换热盘管4与四通阀25之间的导管上安装有工艺管28。

所述风能塔底座9上固装有溶液池8，溶液池8上方安装有供液管6，供液管6上安装有喷淋头5；供液管6上方安装有换热盘管4，换热盘管4上方安装有收水器3。

所述室内换热器22上端与四通阀25之间的导管上顺序安装有低压管接头23、低压阀24；室内换热器22下端与干燥过滤器一15之间的导管上顺序安装有高压管接头21、高压阀20、干燥过滤器二19、并联连接的辅助毛细管17与单向阀18、主毛细管16。

所述溶液上循环管11上安装有溶液循环电磁阀12，溶液分离器14通过溶液循环电磁阀12连接溶液池8；溶液上循环管10与供液管6通过喷淋电磁阀13连接。（参见附图）

该家用风能塔热泵节能中央空调系统的工作过程如下：

夏天，启动压缩机27，冷媒被压缩机27压缩成高温高压蒸汽后进入四通阀25，从四通阀25出来的冷媒进入风能塔围护结构2内的换热盘管4，安装在风能塔围护结构2顶部的风机1启动，空气从导风孔7进入风能塔围护结构2中，风机1将空气从风能塔围护结构2中抽出，高速吹过换热盘管4，当高温高压的冷媒从换热盘管4的上端进入换热盘管4做蛇形流动时，被高速流动的空气冷却，变成常温高压液体，冷却后的冷媒从换热盘管4的下端出来，相继流过干燥过滤器一15、主毛细管16、辅助毛细管17和单向阀18、干燥过滤器二19、高压阀20、高压管接头21进行技术处理，处理后的冷媒进入室内换热器22吸收室内空气中的热量，降低室内的温度，冷媒在室内换热器22内吸热后变成低温低压蒸汽，低温低压的冷媒通过低压管接头23和低压阀24进入四通阀25，从四通阀25的下端出口进入气液分离器26处理，又从气液分离器26的另一个出口进入压缩机27的进气口，完成一个制冷循环。

冬天，冷媒被压缩机27压缩成高温高压蒸汽后进入四通阀25，从四通阀25左侧出来的冷媒通过低压阀24和低压管接头23进入室内换热器22，在室内放热提高室内温度，冷媒在室内换热器22放热后变成常温高压液体，常温高压冷媒通过高压管接头21和高压阀20进入干燥过滤器二19，经过干燥过滤处理后的冷媒进入单向阀18和辅助毛细管17，再到主毛细管16，冷媒经过主毛细管16降压节流后成低温低压液体，随后通过干燥过滤器一15的处理后进入风能塔围护结构2的换热盘管4的下端，并在换热盘管4中蛇形流动，风能塔围护结构2顶部的风机1推动空气从导风孔7进入并高速吹过换热盘管4，冷媒从空气中吸收热量变成低温低压蒸汽后从换热盘管4的上端流出并进入四通阀25，从四通阀25的下端出口进入气液分离器26处理，然后从气液分离器26的出口进入压缩机27的进气口，完成一个制热循环。

冬天气温低，换热盘管4结霜时，启动溶液分离器14防霜喷淋功能，此时喷淋电磁阀13打开，溶液循环电磁阀12关闭，供液管6输出高压溶液，喷淋头5将防冻溶液高速喷洒在换热盘管4上面，融解换热盘管4上面的霜冻，防冻溶液流过换热盘管4后在重力的作用下落入溶液池8，另有少量的溶液飘过换热盘管4进入风能塔顶部，被收水器3拦截减速向下落入溶液池8内。溶液池8固定安装在风能塔底座9上。霜冻化解后，喷淋电磁阀13关闭，同时溶液循环电磁阀12打开，溶液分离器14进入浓缩溶液的工作状态，直至换热盘管4上面再次结霜，溶液分离器14即再次进入除霜状态。

当溶液被外界的水分稀释后，溶液分离器14启动，进入浓缩溶液的工作状态，溶液循环电磁阀12打开，喷淋电磁阀13关闭，被稀释的溶液通过伸入风能塔底座9溶液池8的溶液下循环管10进入溶液分离器14，溶液分离器14把溶液浓缩后通过溶液上循环管11排入溶液池8，如此不断循环，直到溶液达到所需要的浓度。

当该家用风能塔热泵节能中央空调系统需要调试或加注冷媒时，可通过工艺管28进行调试或加注冷媒的操作。

本实用新型在严寒冬季不需要锅炉，不需要电辅助，实现从寒冷的空气中吸收低品位热能供热的无霜运行，改变了目前家用空调系统冬季制热必须使用锅炉或者电辅助的现状。夏季利用很少的常规能源即可高效冷却冷媒，提供比较可靠的稳定的冷源。

可从取之不尽，用之不竭的可再生能源空气中吸收能源，不受气温条件限制，运行能耗低。无废气废水废碴等有害物质排放，做到零排放，十分有利于环境保护。结构简单，安装方便，利于推广应用。

以上所述只是该实用新型的具体实施方式，上述举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本实用新型的实质和范围。

Claims (4)

1.一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，它由风能塔围护结构（2）、热/冷循环处理装置、除霜装置、风机（1）、压缩机（27）、气液分离器（26）、四通阀（25）构成，其特征在于：风能塔围护结构（2）包括收水器（3）、换热盘管（4）、喷淋头（5）、供液管（6）、溶液池（8）、风能塔底座（9）；冷/热循环处理装置包括室内换热器（22）、干燥过滤器一（15）、主毛细管（16）、辅助毛细管（17）、单向阀（18）、干燥过滤器二（19）、高压阀（20）、高压管接头（21）、低压阀（24）；除霜装置包括溶液分离器（14）、供液管（6）、溶液上循环管（11）、溶液下循环管（10）、溶液循环电磁阀（12）、喷淋电磁阀（13）；

风能塔围护结构（2）顶部安装有风机（1），风能塔围护结构（2）的外围开制有导风孔（7），导风孔（7）位于供液管（6）的下方，风能塔围护结构（2）通过换热盘管（4）的上管口、导管与四通阀（25）的一个端口连接；四通阀（25）的另外两个端口：一个与压缩机（27）的出气口连接，另一个与低压阀（24）连接；四通阀（25）的下端口与气液分离器（26）的入口连接，气液分离器（26）的出口与压缩机（27）的进气口连接；风能塔围护结构（2）通过换热盘管（4）的下管口与干燥过滤器一（15）连接；风能塔围护结构（2）通过供液管（6）、溶液池（8）、溶液上循环管（11）、溶液下循环管（10）连接溶液分离器（14）；换热盘管（4）与四通阀（25）之间的导管上安装有工艺管（28）。

2.根据权利要求1所述的一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，其特征在于：所述的风能塔底座（9）上固装有溶液池（8），溶液池（8）上方安装有供液管（6），供液管（6）上安装有喷淋头（5）；供液管（6）上方安装有换热盘管（4），换热盘管（4）上方安装有收水器（3）。

3.根据权利要求1所述的一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，其特征在于：所述的室内换热器（22）上端与四通阀（25）之间的导管上顺序安装有低压管接头（23）、低压阀（24）；室内换热器（22）下端与干燥过滤器一（15）之间的导管上顺序安装有高压管接头（21）、高压阀（20）、干燥过滤器二（19）、并联连接的辅助毛细管（17）与单向阀（18）、主毛细管（16）。

4.根据权利要求1所述的一种家用风能塔热泵节能中央空调系统，其特征在于：所述的溶液上循环管（11）上安装有溶液循环电磁阀（12），溶液上循环管（10）通过喷淋电磁阀（13）与供液管（6）连接；溶液分离器（14）通过溶液循环电磁阀（12）连接溶液池（8）。