CN208652794U - 一种三联供空调地暖热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三联供空调地暖热水系统，解决了地暖盘管结垢后清理困难的问题；一种三联供空调地暖热水系统，包括机组、集分水系统、热交换系统和储水装置，集分水系统包括分水器、集水器、增压阀和换向阀，换向阀包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀和第四换向阀；本实用新型的三联供空调地暖热水系统能够使用同一套地暖盘管进行制冷制热，扩展了地暖盘管的使用周期，同时通过温控器记录地暖盘管热效率的变化，及时提醒使用者除去水垢。

Description

一种三联供空调地暖热水系统

技术领域

本实用新型属于供暖设备技术领域，具体涉及一种三联供空调地暖热水系统。

背景技术

我国国土面积巨大，大部分处在北温带，仅有两广和云南的部分地区处在热带，由于气候的原因，冬冷夏热是我国大部分地区的气候特征；同时，随着我国科技与经济水平的不断进步，我国人民对于生活质量的要求也越来越高，因此对于能够调节温度的设施的需求是巨大的。

一般的，大多是采用空调进行制冷制热，由于我国北方冬季会用暖气集中供暖，南方的两广和云南的部分地区处于热带，冬季并不需要制热，所以市场上有价格便宜的单频空调出现。然而，空调有着自己的缺点，首先是空调病对使用者的影响，尤其是在炎热的夏季；再者是空调送风是有噪音，有较强的吹风感；最后是空调的温差波动较大。北方冬天制暖所采用的供暖设备大多是明装的暖气片，这种明装暖气片影响美观，占用额外的空间，清洗频率高，而且夏天不会使用。

现在地暖一般只用于制热，且地暖铺设之后就固定在导热层下面，长期使用之后地暖盘管结垢，影响地暖的热效率，影响用户的使用体验。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种三联供空调地暖热水系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种三联供空调地暖热水系统，包括机组、集分水系统、热交换系统和储水装置，集分水系统包括分水器、集水器、增压阀和换向阀，换向阀包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀和第四换向阀；

机组上设有第一出水口、第一进水口和第二进水口，储水装置上设有第二出水口、第三出水口、第三进水口和第四进水口，分水器上设有第五进水口和出水口，集水器上设有进水口和第四出水口；

机组的第一出水口与储水装置的第三进水口之间通过第一水管相连；机组的第一进水口与储水装置的第三出水口之间通过第二水管相连，第二水管上设置第一换向阀；储水装置的第二出水口与分水器的第五进水口之间通过第三水管相连，第三水管上依次设置第三换向阀、第二换向阀和增压阀，第三换向阀上连有生活热水管；第一换向阀与第二换向阀之间通过第四水管相连；集水器的第四出水口与储水装置的第四进水口之间通过第五水管相连，第五水管上设置第四换向阀，第四换向阀与机组的第二进水口之间通过第六水管相连；

热交换系统包括温控器、风机盘管和地暖盘管，温控器设置在墙体上，温控器通过通信连接与移动终端相连；风机盘管设置在墙体顶端，风机盘管进水口与分水器出水管相连，风机盘管出水口与集水器进水管相连；地暖盘管设置在地板下方，地暖盘管进水口与分水器出水管相连，地暖盘管出水口与集水器进水管相连。

进一步，机组是空气源热泵热水机组。

空气源热泵热水机组环保，消耗电能和空气中的免费热量，零排放，零污染，绿色环保；在国内大部分地区，平均气温在10度以上，机组消耗1度电可产出3千瓦以上热量，比电热水器节省60％以上的电费，比其它热水器设备都要节能；安全性能好，无隐患，与电和燃气热水器相不同，其采用间接加热方式与水交换热量，没有漏电、漏气等安全隐患；使用寿命长、维护费用低，使用寿命长达15年以上，设备性能稳定；空气能热泵占地空间很小，外形与空调室外机相似,可直接与保温水箱或供暖管网连接；适用温度范围在-7至40℃, 一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响，都可正常使用。

进一步，地暖盘管采用耐高温聚乙烯材料制成的。

耐高温聚乙烯既具有交联聚乙烯管材耐高温、不结垢的优点，又弥补了交联后的管材不能热熔连接，废品、次品不能再生利用的缺点；与普通聚乙烯管相比，耐高温聚乙烯管材保留了热熔连接、卫生、无毒、耐低温、柔性好、易施工的优点，又弥补了聚乙烯管材高温性能方面的不足、寿命短的缺点，而且价格适中，性价比较高。

进一步，风机盘管是明装的壁挂式风机盘管。

明装壁挂式风机盘管结构精致、外形美观，产品结构合理，特选吸音保温材料，防火保温；设计佳体积小、占地少、重量轻、强度好，可方便地布置在任何地方；用电省、噪音低、寿命长，含油轴承能自动润滑，转动时无噪声，输入功率低，具有美观、送风效果好、噪声低等特点；控制简单，功能齐全，壁挂式机组均采用微电脑程序控制，红外无线遥控，全功能一触即发，具有定时开关，温度设定，三档风速(高-中-低)自动调节，风向自动变换等功能；亦可选择温度控制开关，按你设计的房间温度，自动开启与关闭；安装方便、保养容易，为配合现场施工的需要，只要卸下风车固定板及出风口法兰互换位置其接管方向可立即转变。

进一步，温控器是数字式温控器。

数字式温控器具有精确度高、灵敏度好、直观、操作方便等特点。

进一步，储水装置包括箱体、冷水进水管和加热盘管，箱体包括外壳、保温层和内胆，外壳与内胆之间是保温层，加热盘管设置在内胆内，加热盘管进水管与第一水管相连，加热盘管出水管与第二水管相连，冷水进水管设置在箱体下方。

储水装置提供了液体的储存、保温和加热场所，由于其相对较大的空间还可以用于调节本三联供空调地暖热水系统的内部压强。

进一步，通信连接方式是蓝牙通信协议。

利用移动终端实现对与本三联供空调地暖热水系统的远程控制，使用者可以更方便、快捷地控制系统地工作，蓝牙连接具有终端多，低功耗、通讯安全，有效范围内可越过障碍物等优点。

分水器上设有四个出水口，且分别与两组热交换系统相连，集水器的进水口数量与分水器的出水口数量一致。

分水器出水口与集水器进水口的数量依据实际需要制冷制热的房间数目来确定，方便依据使用者的实际情况安装热交换系统的数目，节约能源，避免浪费。

本实用新型的有益效果为：

冬天需要制暖时，使用者通过移动终端或者手动操作温控器，设置好需要的温度，温度设置好后，空气源热泵热水机组启动，机组吸收空气中低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至储水装置的加热盘管将储水装置内的冷水加热，冷却后的制冷剂第二出水管回到机组，储水装置内被加热的热水通过第三出水管进入分水器，分水器将热水分配到需要加热的房间的热交换系统，热交换系统的风机盘管与地暖盘管通过热交换加热房间，冷却后的液态水通过集水器进水管流回集水器，之后通过第五水管回到储水装置；当温控器监测到室内温度加热到设定好的温度后，温控器发出命令，机组停止工作，第二换向阀关闭阀门，剩余的热水和循环后的冷水均放置再储水装置内保温；反之，一段时间后，当温控器监测到室内温度低于预设的下限值之后，温控器发出命令，机组重新开始工作，第二换向阀打开阀门，整个系统重新开始加热房间。

夏天需要制冷时，使用者通过移动终端或者手动操作温控器，设置好需要的温度，温度设置好后，空气源热泵热水机组启动，机组吸收空气中低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至储水装置的加热盘管将储水装置内的冷水加热，冷却后的制冷剂在第一换向阀和第二换向阀的换向作用下，通过连接第一换向阀和第二换向阀的第四水管进入第三水管，分水器将冷却剂分配至需要制冷的房间的热交换系统，热交换系统的风机盘管与地暖盘管通过热交换降低室温，加热后的冷却剂通过集水器进水管回到集水器，在第四换向阀的换向作用下，通过第六水管回到机组；当温控器监测到室内温度降低到设定好的温度后，温控器发出命令，机组停止工作，第二换向阀关闭阀门，冷却剂回到机组内；反之，一段时间后，当温控器监测到室内温度升高预设的上限值之后，温控器发出命令，机组重新开始工作，第二换向阀打开阀门，整个系统重新开始冷却房间。

本三联供空调地暖热水系统在制冷制热的过程中，均是以地暖盘管作为主要的热交换场所，将一般只能用于冬季取暖的地暖盘管的使用周期扩展至全年皆可使用，节约使用者支出；风机盘管起到辅助制冷制热和备机的作用，加速室内的空气流动速度，加装高性能的过滤装置还可以起到过滤与净化空气的作用。

储水装置的第二出水管上设置的第三换向阀连有生活热水管，在用户有需要用到生活热水时，在第三换向阀的换向作用下使储水装置内的热水从生活热水出水管流向用户。

同时，温控器记录下每次开始制冷或者制热到房间温度到达预设的温度所需要的时间，温控器将所采集到的数据上传至移动终端，移动终端将这些数据投放到所预先建好的数学模型中，得到风机盘管和地暖盘管的结垢程度，结垢量达到使用者预设的值后，移动终端提醒使用者及时进行清洗；具体除垢方法如下所述：第三水管上设置有增压阀，通过增压阀将工质增压后间断的射向所需要除垢的管路，除水垢的原理与利用脉冲清洗机一致。

本三联供空调地暖热水系统实现了一机多用，全年使用，风机盘管与地暖盘管均可实现单独制冷制热，双末端设置增加了系统的可靠性；通过风机盘管与地暖盘管的配合使用，可以达到恒温、恒湿、恒静的效果；通过记录器时刻记录下地暖盘管热效率的变化，使用者可以及时清除水垢，保证系统制冷制热的效果；本系统通过与移动终端的连接，实现全自动控制，一键操作，使用方便。

附图说明

图1是三联供空调地暖热水系统的结构示意图。

图中：1-机组；2-储水装置；3-分水器；4-第三换向阀；5-地暖盘管；6- 风机盘管；7-增压阀；8-集水器；9-温控器；10-第一换向阀；11-第二换向阀； 12-第四换向阀；13-冷水进水管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

如图1所示，一种三联供空调地暖热水系统，包括机组1、集分水系统、热交换系统和储水装置2，集分水系统包括分水器3、集水器8、增压阀7和换向阀，换向阀包括第一换向阀10、第二换向阀11、第三换向阀4和第四换向阀 12；

机组1上设有第一出水口、第一进水口和第二进水口，储水装置2上设有第二出水口、第三出水口、第三进水口和第四进水口，分水器3上设有第五进水口和出水口，集水器8上设有进水口和第四出水口；

机组1的第一出水口与储水装置2的第三进水口之间通过第一水管相连；机组1的第一进水口与储水装置2的第三出水口之间通过第二水管相连，第二水管上设置第一换向阀10；储水装置2的第二出水口与分水器3的第五进水口之间通过第三水管相连，第三水管上依次设置第三换向阀4、第二换向阀11和增压阀7，第三换向阀4上连有生活热水管；第一换向阀10与第二换向阀11 之间通过第四水管相连；集水器8的第四出水口与储水装置2的第四进水口之间通过第五水管相连，第五水管上设置第四换向阀12，第四换向阀12与机组1的第二进水口之间通过第六水管相连；

热交换系统包括温控器9、风机盘管6和地暖盘管5，温控器9设置在墙体上，温控器9通过通信连接与移动终端相连；风机盘管6设置在墙体顶端，风机盘管6进水口与分水器出水管相连，风机盘管6出水口与集水器进水管相连；地暖盘管5设置在地板下方，地暖盘管5进水口与分水器出水管相连，地暖盘管5出水口与集水器进水管相连。

冬天需要制暖时，使用者通过移动终端或者手动操作温控器9，设置好需要的温度，温度设置好后，空气源热泵热水机组启动，机组1吸收空气中低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至储水装置2的加热盘管将储水装置2内的冷水加热，冷却后的制冷剂第二出水管回到机组1，储水装置2内被加热的热水通过第三出水管进入分水器3，分水器3将热水分配到需要加热的房间的热交换系统，热交换系统的风机盘管6与地暖盘管5通过热交换加热房间，冷却后的液态水通过集水器进水管流回集水器8，之后通过第五水管回到储水装置2；当温控器9监测到室内温度加热到设定好的温度后，温控器9 发出命令，机组1停止工作，第二换向阀关闭阀门，剩余的热水和循环后的冷水均放置再储水装置2内保温；反之，一段时间后，当温控器9监测到室内温度低于预设的下限值之后，温控器9发出命令，机组1重新开始工作，第二换向阀打开阀门，整个系统重新开始加热房间。

夏天需要制冷时，使用者通过移动终端或者手动操作温控器9，设置好需要的温度，温度设置好后，空气源热泵热水机组启动，机组1吸收空气中低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至储水装置2的加热盘管将储水装置2内的冷水加热，冷却后的制冷剂在第一换向阀10和第二换向阀11的换向作用下，通过连接第一换向阀10和第二换向阀11的第四水管进入第三水管，分水器3将冷却剂分配至需要制冷的房间的热交换系统，热交换系统的风机盘管6与地暖盘管5通过热交换降低室温，加热后的冷却剂通过集水器进水管回到集水器8，在第四换向阀12的作用下，通过第六水管回到机组1；当温控器 9监测到室内温度降低到设定好的温度后，温控器9发出命令，机组1停止工作，第二换向阀关闭阀门，冷却剂在换向阀的作用下回到机组1内；反之，一段时间后，当温控器9监测到室内温度升高预设的上限值之后，温控器9发出命令，机组1重新开始工作，第二换向阀11打开阀门，整个系统重新开始冷却房间。

储水装置2的第二出水管上设置的第三换向阀4连有生活热水管，在用户有需要用到生活热水时，在第三换向阀4的换向作用下使储水装置2内的热水从生活热水出水管流向用户。

同时，温控器9记录下每次开始制冷或者制热到房间温度到达预设的温度所需要的时间，温控器9将所采集到的数据上传至移动终端，移动终端将这些数据投放到所预先建好的数学模型中，得到风机盘管6和地暖盘管5的结垢程度，结垢量达到使用者预设的值后，移动终端提醒使用者及时进行清洗；具体除垢方法如下所述：分水器进水管上设置有增压阀7，通过增压阀7将工质增压后间断的射向所需要除垢的管路，除水垢的原理与利用脉冲清洗机一致。

第四换向阀12是设置在第五水管上的三通阀，第四换向阀12包括了一个进水口和两个出水口，一个出水口和一个进水口与第五水管相连，第四换向阀 12剩余的一个出水口与第六水管相连，使夏天制冷时，制冷剂可以在第四换向阀12的换向作用下，通过第六水管回到机组1内。

机组1是空气源热泵热水机组。

我国幅员辽阔，各地的自然条件不同，不一定都要采用空气源热泵作为热源装置，比如，在光照充分地区，可以将空气源热泵与太阳能热泵混合使用，在水资源充分的地区，可以将空气源热泵与水源热泵混合使用。

风机盘管6是明装的壁挂式风机盘管。

风机盘管6的结构很多，比如立式、卡式、立柱式和壁挂式，安装方式也有明装和暗装两种，使用者可以自身情况合理选用不同结构的风机盘管6和风机盘管6的安装方式。

风机盘管6在本系统中是辅助与后备设备，在地暖制冷制热的同时开启风机盘管6，加速房间内空气循环的速度，且风机盘管6可以增加高性能的过滤装置用于净化房间内空气的质量，尤其是在制热过程中地板上灰尘、微生物等会受热上升。

地暖盘管5采用耐高温聚乙烯材料制成的。

聚丁烯管是一种高分子惰性聚合物，诞生于70年代，聚丁烯树脂是由丁烯 -1合成的高分子综合体，它具有很高的耐温性，持久性、化学稳定性和可塑性，无味、无毒、无嗅，温度适用范围是-30℃至100℃，具有耐寒、耐热、耐压、不生锈、不腐蚀、不结垢、寿命长可达50-100年，且有能长期耐老化特点，但是价格相对昂贵。

上述地暖盘管5可以是由耐高温聚乙烯或者聚丁烯等材料制成的都在本专利的保护范围之内。

地暖盘管5的布管形式包括螺旋形布管、迂回形布管和混合形布管三种，螺旋形布管可以产生均匀的地面温度，并可通过调整管间距来满足局部区域特殊要求，由于采用螺旋形布管时管路只弯曲了90°，材料所受弯曲应力较小；迂回形布管通常产生的温度一端高一端低，而且布管时管路要弯曲180°，材料所受应力较大；房间结构复杂多样的可以采用混合形布管。

温控器9是数字式温控器9。

温控器9、风机盘管6和地暖盘管5配套使用，一个温控器9控制一个房间的温度变化需求；在需要使用的房间安装对应的温控器9、风机盘管6和地暖盘管5，不同房间的设施之间是并联关系，各系统之江互不干扰，本三联供空调地暖热水系统其他零件是共用的。

此外，为了保证在地暖盘管5结垢早期能够除去水垢，数字式温控器9将增加一个计录模块，用于记录每次启动本三联供空调地暖热水系统时的环境温度、使用者设定的温度和本三联供空调地暖热水系统工作的时间。

上述温控器9可以是数字式温控器或者电子式温度控制器等实现温度控制的装置都在本专利的保护范围之内。

储水装置2包括箱体、冷水进水管13和加热盘管，箱体包括外壳、保温层和内胆，外壳与内胆之间是保温层，加热盘管设置在内胆内，加热盘管进水管与第一水管相连，加热盘管出水管与第二水管相连，冷水进水管13设置在箱体下方。

水箱内胆是储存热水的重要部分，其用材料强度和耐腐蚀性至关重要，市场上有不锈钢、搪瓷等材质；保温层保温材料的好坏直接关系着保温效果，在寒冷季节尤其重要，较好的保温方式是聚氨酯整体发泡工艺保温；外壳一般为彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板。

上述的外壳、保温层和内胆的可选用材料不局限于上述的几种材料。

通信连接方式是蓝牙通信协议。

蓝牙通信协议传输距离有限，不同设备之间协议不兼容，需要本地数据记录以保证数据不间断使用等缺点限制了它的实用，无线保真WIFI通信协仪的覆盖范围广、传输速度快、不需要布线等优点，也可以用于温控器9与移动终端的连接。

上述通信连接方式可以是蓝牙通信协议或者无线保真WIFI通信协议等实现温控器9与移动终端相连的通信连接方式都在本专利的保护范围之内。

分水器3上设有四个出水口，且分别与两组热交换系统相连，集水器8的进水口数量与分水器3的出水口数量一致。

分水器3的出水口与集水器8进水口的数量一致，且与实际的热交换系统数目有关；所需要使用热交换系统制冷制热的房间越多，所需要安装的热交换系统就越多，分水器3的出水口与集水器8进水口的数量也就越多，要依据使用者的实际情况确定分水器3的出水口与集水器8进水口的数量。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (8)

1.一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：包括机组(1)、集分水系统、热交换系统和储水装置(2)，集分水系统包括分水器(3)、集水器(8)、增压阀(7)和换向阀，换向阀包括第一换向阀(10)、第二换向阀(11)、第三换向阀(4)和第四换向阀(12)；

机组(1)上设有第一出水口、第一进水口和第二进水口，储水装置(2)上设有第二出水口、第三出水口、第三进水口和第四进水口，分水器(3)上设有第五进水口和出水口，集水器(8)上设有进水口和第四出水口；

机组(1)的第一出水口与储水装置(2)的第三进水口之间通过第一水管相连；机组(1)的第一进水口与储水装置(2)的第三出水口之间通过第二水管相连，第二水管上设置第一换向阀(10)；储水装置(2)的第二出水口与分水器(3)的第五进水口之间通过第三水管相连，第三水管上依次设置第三换向阀(4)、第二换向阀(11)和增压阀(7)，第三换向阀(4)上连有生活热水管；第一换向阀(10)与第二换向阀(11)之间通过第四水管相连；集水器(8)的第四出水口与储水装置(2)的第四进水口之间通过第五水管相连，第五水管上设置第四换向阀(12)，第四换向阀(12)与机组(1)的第二进水口之间通过第六水管相连；

热交换系统包括温控器(9)、风机盘管(6)和地暖盘管(5)，温控器(9)设置在墙体上，温控器(9)通过通信连接与移动终端相连；风机盘管(6)设置在墙体顶端，风机盘管(6)进水口与分水器出水管相连，风机盘管(6)出水口与集水器进水管相连；地暖盘管(5)设置在地板下方，地暖盘管(5)进水口与分水器出水管相连，地暖盘管(5)出水口与集水器进水管相连。

2.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：机组(1)是空气源热泵热水机组。

3.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：地暖盘管(5)是由耐高温聚乙烯材料制成的。

4.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：风机盘管(6)是明装的壁挂式风机盘管。

5.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：温控器(9)是数字式温控器。

6.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：储水装置(2)包括箱体、冷水进水管(13)和加热盘管，箱体包括外壳、保温层和内胆，外壳与内胆之间是保温层，加热盘管设置在内胆内，加热盘管进水管与第一水管相连，加热盘管出水管与第二水管相连，冷水进水管(13)设置在箱体下方。

7.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：通信连接方式是蓝牙通信协议。

8.根据权利要求1所述的一种三联供空调地暖热水系统，其特征在于：热交换系统有两组，每组包括一个风机盘管(6)和一个地暖盘管(5)，风机盘管(6)和地暖盘管(5)均通过分水器出水管与分水器相连，风机盘管(6)和地暖盘管(5)均通过集水器进水管与集水器相连。