CN207317154U - 多功能燃气机空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种多功能燃气机空调系统，包括燃气机热泵系统、余热回收系统以及新风处理系统；所述燃气机热泵系统包括燃气发动机、压缩机、室外换热器、电子膨胀阀、室内换热器、单向阀单元以及气液分离器；所述余热回收系统包括烟气换热器、缸套热回收换热器、冷却液换热器、水泵以及热水箱；所述新风处理系统包括新风机和新风‑烟气换热器；一方面能够为室内进行有效的温度调节，进行制冷或者制热，而只需极少的电能，从而降低整个电力系统的符合，为电力系统的运行稳定提供便利，另一方面，能够有效满足居民的热水应用需求，而且无需另外的设备进行水加热处理，从而能够有效节约能源，起到良好的环保作用。

Description

多功能燃气机空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统，尤其涉及一种多功能燃气机空调系统。

背景技术

现有技术中，对于室内的气温条件采用电气空调系统进行制冷和制热的控制，这对于电气空调来说具有较高的能耗，为整个电力系统增加了负荷，尤其是在寒冷的冬季，需要电能进行必要的除霜以及新风处理，这些能耗在整个空调系统中占有较大比重，增加的整个系统的能耗以及运行费用，而且功能受到极大的限制，比如居民需要用热水时，则需要额外的水汽进行供给，进一步增加了能耗。

因此，需要提出一种新的空调系统，一方面能够为室内进行有效的温度调节，进行制冷或者制热，而只需极少的电能，从而降低整个电力系统的符合，为电力系统的运行稳定提供便利，另一方面，能够有效满足居民的热水应用需求，而且无需另外的设备进行水加热处理，从而能够有效节约能源，起到良好的环保作用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多功能燃气机空调系统，一方面能够为室内进行有效的温度调节，进行制冷或者制热，而只需极少的电能，从而降低整个电力系统的符合，为电力系统的运行稳定提供便利，另一方面，能够有效满足居民的热水应用需求，而且无需另外的设备进行水加热处理，从而能够有效节约能源，起到良好的环保作用。

本实用新型提供的一种多功能燃气机空调系统，包括燃气机热泵系统、余热回收系统以及新风处理系统；

所述燃气机热泵系统包括燃气发动机、压缩机、室外换热器、电子膨胀阀、室内换热器、单向阀单元以及气液分离器；

所述余热回收系统包括烟气换热器、缸套热回收换热器、冷却液换热器、水泵以及热水箱；

所述新风处理系统包括新风机和新风-烟气换热器；

所述燃气发动机与压缩机传动连接，所述压缩机输出口与气液分离器连通，所述气液分离器与四通换向阀连通，所述四通换向阀还与压缩机的回流输入口连通，所述室外换热器的一端与四通换向阀连通，另一端与单向阀单元连通，所述电子膨胀阀的一端与单向阀单元连通，另一端与用于存储制冷剂的储液罐连通，单向阀单元还与储液罐连通；单向阀单元与室内换热器的一端连通，室内换热器的另一端与四通换向阀连通；

所述热水箱设置有补水输入口、取水输出口、循环水输入口以及循环水输出口，所述水泵的输入端与循环水输出口连通，水泵的输出口与冷却液换热器的水输入口连通，冷却液换热器的水输出口与热水箱的循环水输入口连通，烟气换热器的烟气输入口与燃气发动机的烟气排放口连通，烟气换热器的水输入口与水泵输出口连通，烟气换热器的水输出口与热水箱的循环水输入口连通，冷却液换热器的冷却液输出口与燃气发动机的冷却液回流入口连通，冷却液换热器的冷却液输入口与发动机的冷却液出口连通，所述烟气换热器的烟气输出口与新风-烟气换热器的烟气输入口连通，新风-烟气换热器的新风入口与新风机的输出口连通，新风-烟气换热器的新风输出口设置于室内；所述缸套热回收换热器设置于发动机缸套处，所述缸套热回收换热器的进水口与水泵的出水口连通，缸套热回收换热器的出水口与热水箱的循环水入口连通。

进一步，还包括设置于室外换热器的除霜盘管、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ，所述除霜盘管的一端与三通阀Ⅰ的第一连接口连通，三通阀Ⅰ的第二连接口与烟气换热器的水输出口连通，三通阀Ⅰ的第三输出口与热水箱的循环水输入口连通；

除霜盘管的另一端与三通阀Ⅲ的第一连接口连通，三通阀Ⅲ的第二连接口与缸套热回收换热器的进水口连通，三通阀Ⅲ的第三连接口与三通阀Ⅱ的第一连接口连通，三通阀Ⅱ的第二连接口与烟气换热器的水输入口连通，三通阀Ⅱ的第三连接口与水泵的输出口连通。

进一步，所述单向阀单元包括单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ和单向阀IV；所述单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ的输入口连通，单向阀Ⅱ的输出口与单向阀Ⅲ的输入口连通，单向阀Ⅰ的输出口连接于单向阀IV的输入口连通，单向阀Ⅲ和单向阀IV的输出口与储液罐连通，单向阀Ⅰ的输出口和单向阀IV的输入口与室外换热器连通；单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ的输入口与电子膨胀阀连通，单向阀Ⅱ的输出口和单向阀Ⅲ的输入口与室内换热器连通。

进一步，所述三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ均为电控阀。

进一步，还包括检测控制单元，所述检测控制单元包括温度传感器、湿度传感器、水位传感器、进水电控阀、出水电控阀和控制电路；所述温度传感器至少为两个，三个温度传感器分别设置在室外换热器、室内以及热水箱内，所述湿度传感器设置于室外换热器，所述水位传感器设置于热水箱，所述进水电控阀设置于热水箱的补水输入口，所述出水电控阀设置于热水箱的取水输出口；所述温度传感器、湿度传感器和水位传感器的信号输出端均与控制电路的信号输入端连接，所述控制电路的控制输出端与出水电控阀、补水电控阀、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ的控制输入端连接。

进一步，所述控制电路为单片机。

进一步，所述热水箱为保温热水箱。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，采用燃气发动机为压缩机的工作提供动力，并能够对发动机工作过程中产生的热量进行回收，一方面能够为室内进行有效的温度调节，进行制冷或者制热，而只需极少的电能，从而降低整个电力系统的符合，为电力系统的运行稳定提供便利，另一方面，能够有效满足居民的热水应用需求，而且无需另外的设备进行水加热处理，从而能够有效节约能源，起到良好的环保作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的管路连接结构示意图。

图2为本实用新型的电气原理结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明，如图所示，本实用新型提供的一种多功能燃气机空调系统，包括燃气机热泵系统、余热回收系统以及新风处理系统；

所述燃气机热泵系统包括燃气发动机11、压缩机10、室外换热器7、电子膨胀阀1、室内换热器28、单向阀单元以及气液分离器9；

所述余热回收系统包括烟气换热器12、缸套热回收换热器16、冷却液换热器26、水泵20以及热水箱25；

所述新风处理系统包括新风机14和新风-烟气换热器13；

所述燃气发动机11与压缩机10传动连接，所述压缩机10输出口与气液分离器连通9，所述气液分离器9与四通换向阀连通8，所述四通换向阀8还与压缩机10的回流输入口连通，所述室外换热器7的一端与四通换向阀8连通，另一端与单向阀单元连通，所述电子膨胀阀1的一端与单向阀单元连通，另一端与用于存储制冷剂的储液罐6连通，单向阀单元还与储液罐6连通；单向阀单元与室内换热器28的一端连通，室内换热器28的另一端与四通换向阀8连通；由于室内换热器和室外换热器都是与空气进行热交换，因此具有两个接口，用于制冷剂流通；

所述热水箱25设置有补水输入口22、取水输出口23、循环水输入口24以及循环水输出口21，所述水泵20的输入端与循环水输出口21连通，水泵20的输出口与冷却液换热器26的水输入口连通，冷却液换热器26的水输出口与热水箱25的循环水输入口24连通，烟气换热器12的烟气输入口与燃气发动机11的烟气排放口连通，烟气换热器12的水输入口与水泵20输出口连通，烟气换热器12的水输出口与热水箱25的循环水输入口24连通，冷却液换热器26的冷却液输出口与燃气发动机11的冷却液回流入口连通，冷却液换热器26的冷却液输入口与发动机11的冷却液出口连通，所述烟气换热器12的烟气输出口与新风-烟气换热器13的烟气输入口连通，新风-烟气换热器13的新风入口与新风机14的输出口连通，新风-烟气换热器13的新风输出口设置于室内；所述缸套热回收换热器16设置于发动机11缸套处，所述缸套热回收换热器13的进水口与水泵20的出水口连通，缸套热回收换热器13的出水口与热水箱25的循环水入口24连通，通过本实用新型的结构，采用燃气发动机为压缩机的工作提供动力，并能够对发动机工作过程中产生的热量进行回收，一方面能够为室内进行有效的温度调节，进行制冷或者制热，而只需极少的电能，从而降低整个电力系统的符合，为电力系统的运行稳定提供便利，另一方面，能够有效满足居民的热水应用需求，而且无需另外的设备进行水加热处理，从而能够有效节约能源，起到良好的环保作用。

本实施例中，还包括设置于室外换热器的除霜盘管15、三通阀Ⅰ18、三通阀Ⅱ19以及三通阀Ⅲ17，所述除霜盘管15的一端与三通阀Ⅰ18的第一连接口连通，三通阀Ⅰ18的第二连接口与烟气换热器12的水输出口连通，三通阀Ⅰ18的第三输出口与热水箱25的循环水输入口24连通；

除霜盘管15的另一端与三通阀Ⅲ17的第一连接口连通，三通阀Ⅲ17的第二连接口与缸套热回收换热器16的进水口连通，三通阀Ⅲ17的第三连接口与三通阀Ⅱ19的第一连接口连通，三通阀Ⅱ19的第二连接口与烟气换热器12的水输入口连通，三通阀Ⅱ19的第三连接口与水泵20的输出口连通，其中，所述三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ均为现有的三通电控阀(亦可称为电动三通阀)，而且上述中的三通阀的第一连接口、第二连接口和第三连接口并不表示特定的顺序或者特定接口，只是对三通阀的各连接口方便表述而定义，比如：第一连接口可以表示为输入口，也可以表示为输出口，根据实际三通阀的结构进行连接即可，在此不对其结构及原理加以赘述，需要说明的是，三通阀Ⅲ17是具有两个输入口和一个输出口的三通阀，在市场上可以选购，通过上述结构，能够利用发动机所产生的热量进行回收并对室外换热器进行良好的除霜，而无需电能提供能量进行除霜，从而能够有效节约能源，并减轻电网负荷。

本实施例中，所述单向阀单元包括单向阀Ⅰ2、单向阀Ⅱ3、单向阀Ⅲ5和单向阀IV4；所述单向阀Ⅰ2和单向阀Ⅱ3的输入口连通，单向阀Ⅱ3的输出口与单向阀Ⅲ5的输入口连通，单向阀Ⅰ2的输出口连接于单向阀IV4的输入口连通，单向阀Ⅲ5和单向阀IV4的输出口与储液罐6连通，单向阀Ⅰ2的输出口和单向阀IV4的输入口与室外换热器7连通；单向阀Ⅰ2和单向阀Ⅱ4的输入口与电子膨胀阀9连通，单向阀Ⅱ3的输出口和单向阀Ⅲ5的输入口与室内换热器28连通，通过这种结构，能够有效实现对室内进行温度进行制冷和制热控制；当制冷时，制冷剂的流通方向为7、4、6、1、3和28；当制热时，制冷剂的流动方向为28、5、6、1、2和7；每次只经过两个单向阀，数字为附图1中所对应的设备；单向阀也采用现有的电控单向阀，其中，三通电控阀和电控单向阀均由控制电路控制。

本实施例中，还包括检测控制单元，所述检测控制单元包括温度传感器、湿度传感器、水位传感器、进水电控阀、出水电控阀和控制电路；所述温度传感器至少为三个，三个温度传感器分别设置在室外换热器、室内以及热水箱内，所述湿度传感器设置于室外换热器，所述水位传感器设置于热水箱，所述进水电控阀设置于热水箱的补水输入口，所述出水电控阀设置于热水箱的取水输出口；所述温度传感器、湿度传感器和水位传感器的信号输出端均与控制电路的信号输入端连接，所述控制电路的控制输出端与出水电控阀、补水电控阀、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ的控制输入端连接；所述控制电路为单片机，比如AVR单片机、89C51单片机等，通过上述结构，一方面对于能够利于对室内温度进行调节控制，另一方面能够在冬季对室外换热器是否结霜进行判断，从而启动除霜管路，并且能够对热水箱内的水位状况进行监测，从而防止水位过低或者水位过高。

本实施例中，所述热水箱为25保温热水箱，其中，保温热水箱采用现有机构，比如在热水箱的外部设置保温层，又比如将热水箱箱体设置成隔层结构，在隔层间填充保温层均可，能够对热水进行保温，方便居民使用。

以下对本实用新型的原理做出进一步介绍：

在本实用新型中，对于室内的制冷制热都是通过压缩机、室外换热器、室内换热器以及压缩机工作的循环工作，而压缩机的工作则由发动机提供动力，发动机通过现有的传动装置与压缩机传动连接，比如联轴器；当制冷时，压缩机制冷剂压缩成高温高压的气体，然后流经气液分离器、四通阀然后到室外换热器中，将热量排出，制冷剂被冷凝成液态，并通过单向阀单元流向电子膨胀阀、储液罐，然后流向室内换热器，室内换热器吸收室内热量，并将制冷剂蒸发形成体态，通过四通阀、气液分离器然后流回压缩机，汽油分类器分离后的机油，则直接通过四通阀流回到压缩机；而当制热时，则方向相反，室内换热器将气态的制冷剂进行冷凝，释放热量，由室外换热器进行蒸发。

当发动机工作时，则由缸套热回收换热器和烟气换热器将发动机所产生的热量进行回收，由水泵工作带动水循环，送入到缸套热回收换热器和烟气换热器中，利用发动机缸体的热量对水进行加热，而且还利用发动机的废气所产生的热量对水进行加热，然后返回至热水箱中，而且发动机的机油也会升温，则利用冷却液换热器对机油进行冷却，并对水进行加热，被加热的水返回到热水箱中，使居民能够随时使用热水，当室外换热器存在结霜现象时，则控制电路控制三个三通阀切换，烟气换热器输出的热水不直接返回热水箱中，而是通过除霜盘管进行除霜，然后流经缸套热回收换热器进一步加热，然后返回热水箱，当在寒冷冬季需要热机时，则控制三通阀，使热水箱的热水只流经缸套热回收换热器，对发动机进行预热，流经烟气换热器的废气在通过烟气-新风换热器对新风加热，然后将加热的新风直接输入到室内，进行温度补充调节；需要说明的是，上述中的冷却液是指水，用于对机油进行冷却。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种多功能燃气机空调系统，其特征在于：包括燃气机热泵系统、余热回收系统以及新风处理系统；

所述燃气机热泵系统包括燃气发动机、压缩机、室外换热器、电子膨胀阀、室内换热器、单向阀单元以及气液分离器；

所述余热回收系统包括烟气换热器、缸套热回收换热器、冷却液换热器、水泵以及热水箱；

所述新风处理系统包括新风机和新风-烟气换热器；

所述燃气发动机与压缩机传动连接，所述压缩机输出口与气液分离器连通，所述气液分离器与四通换向阀连通，所述四通换向阀还与压缩机的回流输入口连通，所述室外换热器的一端与四通换向阀连通，另一端与单向阀单元连通，所述电子膨胀阀的一端与单向阀单元连通，另一端与用于存储制冷剂的储液罐连通，单向阀单元还与储液罐连通；单向阀单元与室内换热器的一端连通，室内换热器的另一端与四通换向阀连通；

所述热水箱设置有补水输入口、取水输出口、循环水输入口以及循环水输出口，所述水泵的输入端与循环水输出口连通，水泵的输出口与冷却液换热器的水输入口连通，冷却液换热器的水输出口与热水箱的循环水输入口连通，烟气换热器的烟气输入口与燃气发动机的烟气排放口连通，烟气换热器的水输入口与水泵输出口连通，烟气换热器的水输出口与热水箱的循环水输入口连通，冷却液换热器的冷却液输出口与燃气发动机的冷却液回流入口连通，冷却液换热器的冷却液输入口与发动机的冷却液出口连通，所述烟气换热器的烟气输出口与新风-烟气换热器的烟气输入口连通，新风-烟气换热器的新风入口与新风机的输出口连通，新风-烟气换热器的新风输出口设置于室内；所述缸套热回收换热器设置于发动机缸套处，所述缸套热回收换热器的进水口与水泵的出水口连通，缸套热回收换热器的出水口与热水箱的循环水入口连通。

2.根据权利要求1所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：还包括设置于室外换热器的除霜盘管、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ，所述除霜盘管的一端与三通阀Ⅰ的第一连接口连通，三通阀Ⅰ的第二连接口与烟气换热器的水输出口连通，三通阀Ⅰ的第三输出口与热水箱的循环水输入口连通；

除霜盘管的另一端与三通阀Ⅲ的第一连接口连通，三通阀Ⅲ的第二连接口与缸套热回收换热器的进水口连通，三通阀Ⅲ的第三连接口与三通阀Ⅱ的第一连接口连通，三通阀Ⅱ的第二连接口与烟气换热器的水输入口连通，三通阀Ⅱ的第三连接口与水泵的输出口连通。

3.根据权利要求1所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：所述单向阀单元包括单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ和单向阀IV；所述单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ的输入口连通，单向阀Ⅱ的输出口与单向阀Ⅲ的输入口连通，单向阀Ⅰ的输出口连接于单向阀IV的输入口连通，单向阀Ⅲ和单向阀IV的输出口与储液罐连通，单向阀Ⅰ的输出口和单向阀IV的输入口与室外换热器连通；单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ的输入口与电子膨胀阀连通，单向阀Ⅱ的输出口和单向阀Ⅲ的输入口与室内换热器连通。

4.根据权利要求2所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：所述三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ均为电控阀。

5.根据权利要求4所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：还包括检测控制单元，所述检测控制单元包括温度传感器、湿度传感器、水位传感器、进水电控阀、出水电控阀和控制电路；所述温度传感器至少为两个，三个温度传感器分别设置在室外换热器、室内以及热水箱内，所述湿度传感器设置于室外换热器，所述水位传感器设置于热水箱，所述进水电控阀设置于热水箱的补水输入口，所述出水电控阀设置于热水箱的取水输出口；所述温度传感器、湿度传感器和水位传感器的信号输出端均与控制电路的信号输入端连接，所述控制电路的控制输出端与出水电控阀、补水电控阀、三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ以及三通阀Ⅲ的控制输入端连接。

6.根据权利要求5所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：所述控制电路为单片机。

7.根据权利要求1所述多功能燃气机空调系统，其特征在于：所述热水箱为保温热水箱。