CN208720567U - 双源热泵冷热水机组及蓄能空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双源热泵冷热水机组及蓄能空调系统，一种双源热泵冷热水机组，包括压缩机、四通阀、热源转换装置、第一水冷换热器、风冷换热器、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器及气液分离器；压缩机与气液分离器连接；压缩机与气液分离器连接；热源转换装置、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器依次相连；第一水冷换热器与热源转换装置连接，风冷换热器与热源转换装置连接。上述双源热泵冷热水机组的可采用水冷模式或风冷模式进行制冷，可采用水源模式或风源模式进行制热，提高用户的选择空间，有利于加大空调系统的使用范围。

Description

双源热泵冷热水机组及蓄能空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种双源热泵冷热水机组及蓄能空调系统。

背景技术

随着城市化进程的不断发展，越来越多的数据中心、写字楼、商场、娱乐场所、医院、宾馆等大型公共建筑物不断拔地而起，中央空调系统是这些大型公共建筑物必不可少的重要设备设施。中央空调系统的电力负荷“昼重夜轻”，与电网其它负荷“争峰让谷”是造成电网峰谷负荷差的主要因素。为保证电网的安全、合理和经济地运行，鼓励用户调用电负荷，实现“移峰填谷”，国家实行峰谷分时电价。

热泵冷热水机组用于在空调系统进行制冷或热制工作时，给空调提供冷水或热水。传统的热泵冷热水机组只有一种类型的换热器，制冷或者制热模式单一化，导致空调系统使用范围受到限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种双源热泵冷热水机组及蓄能空调系统。

一种双源热泵冷热水机组，包括压缩机、四通阀、热源转换装置、第一水冷换热器、风冷换热器、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器及气液分离器；所述压缩机与气液分离器连接；所述四通阀的第一接口与所述压缩机连接，所述四通阀的第二接口与所述热源转换装置连接，所述四通阀的第三接口与所述气液分离器连接，所述四通阀的第四接口与所述第二水冷换热器连接；所述压缩机与所述气液分离器连接；所述热源转换装置、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器依次相连；所述第一水冷换热器与所述热源转换装置连接，所述风冷换热器与所述热源转换装置连接；所述风冷换热器与所述第一水冷换热器并联设置。

上述双源热泵冷热水机组的风冷换热器与第一水冷换热器并联设置，通过热源转换装置进行切换，当启动风冷换热器进行制冷或者制热时，第一水冷换热器不进行工作；当启动第一水冷换热器进行制冷或者制热时，风冷换热器不进行工作；即可采用水冷模式或风冷模式进行制冷，可采用水源模式或风源模式进行制热，提高用户的选择空间，有利于加大空调系统的使用范围。

在其中一个实施例中，所述源转换装置具有a出口、b出口、f出口、g出口、h进口及i进口；所述a出口与所述h进口连接，且所述a出口与所述h进口之间设置有第一控制阀，所述a出口还与所述第一水冷换热器的一进口连接；所述b出口与所述i进口连接，所述b出口还与所述第一水冷换热器的一出口连接；所述f出口与所述h进口连接，所述f出口还与所述风冷换热器的一进口连接；所述g出口与所述i连接，且所述g出口与所述i进口之间设置有第二控制阀，所述g出口还与所述风冷换热器的一出口连接；所述h进口与所述四通阀的第二接口连接；所述i进口与所述储液器连接。

在其中一个实施例中，还包括第一过滤器，所述第一过滤器连接在所述储液器与所述双向膨胀阀之间。

在其中一个实施例中，还包括第二过滤器，所述第二过滤器连接在所述双向膨胀阀与所述第二水冷换热器之间。

一种蓄能空调系统，包括蓄能水罐、蓄能水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第三控制阀及如权利要求1至4中任一项所述的双源热泵冷热水机组；所述蓄能水罐的上部、第二电动阀、蓄能水泵、双源热泵冷热水机组、第三控制阀、第三电动阀及蓄能水罐的下部依次相连构成蓄冷环路；所述蓄能水罐的下部、第四电动阀、蓄能水泵、双源热泵冷热水机组、第三控制阀、第一电动阀及蓄能水罐的上部依次相连构成蓄热环路。

在其中一个实施例中，还包括蓄能水泵、第四控制阀及空调末端设备；所述蓄能水罐的下部、第四电动阀、放能水泵、空调末端装置、第四控制阀、第一电动阀及蓄能水罐的上部依次相连构成放冷回路；所述蓄能水罐的上部、第二电动阀、放能水泵、空调末端设备、第四控制阀、第三电动阀及蓄能水罐的下部连接构成放热回路。

在其中一个实施例中，还包括冷却塔及冷却水泵，所述冷却塔、冷却水泵及双源热泵冷热水机组连接构成冷却回路。

在其中一个实施例中，所述空调末端设备的数量为两个，两个所述空调末端设备并联连接。

在其中一个实施例中，还包括上布水器，所述上布水器安装在蓄能水罐内的上部。

在其中一个实施例中，还包括下布水器，所述下布水器安装在蓄能水罐内的下部。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施方式的蓄能空调系统的结构示意图；

图2为图1的蓄能空调系统的双源热泵冷热水机组的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

双源热泵冷热水机组10，蓄能水罐20，第一电动阀21，第二电动阀22，第三电动阀23，第四电动阀24，蓄能水泵25，第三控制阀26，上布水器27，下布水器28，空调末端设备30，放能水泵31，第四控制阀32，冷却塔40，冷却水泵41，压缩机50，四通阀51，热源转换装置60，第一控制阀61，第二控制阀62，第一水冷换热器70，风冷换热器80，储液器52，第一过滤器53，双向膨胀阀54，第二过滤器55，第二水冷换热器90，气液分离器56。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

请参考图1及图2，为本实用新型一较佳实施方式的蓄能空调系统，包括双源热泵冷热水机组10、蓄能水罐20、蓄能水泵25、放能水泵31、第一电动阀 21、第二电动阀22、第三电动阀23、第四电动阀24、第三控制阀26、第四控制阀32、空调末端设备30、冷却水泵41、冷却塔40、上布水器27及下布水器 28。

请再次参考图1，蓄能水罐20的上部、第二电动阀22、蓄能水泵25、双源热泵冷热水机组10、第三控制阀26、第三电动阀23及蓄能水罐20的下部依次相连构成蓄冷环路。蓄冷时，启动第二电动阀22、蓄能水泵25、第三电动阀23 及第三控制阀26，双源热泵冷热水机组10内转换为制冷模式，蓄能水罐20的上部温水经过第二电动阀22、蓄能水泵25及双源热泵冷热水机组10的一进水口E1输送至双源热泵冷热水机组10内进行释放热量后变成冷冻水，冷冻水经双源热泵冷热水机组10的一出水口E2、第三控制阀26、第三电动阀23输送至蓄能水罐20的下部。蓄冷的进出水温通过调节第二电动阀22的开度和调节蓄能水泵25的转速进行控制。

请再次参考图1，蓄能水罐20的下部、第四电动阀24、蓄能水泵25、双源热泵冷热水机组10、第三控制阀26、第一电动阀21及蓄能水罐20的上部依次相连构成蓄热环路。蓄热时，启动第四电动阀24、蓄能水泵25、第三控制阀26 及第一电动阀21，双源热泵冷热水机组10转换为制热模式，蓄能水罐20的下部水经第四电动阀24、蓄能水泵25及双源热泵冷热水机组10的一进水口E1输送至双源热泵冷热水机组10制热后经冷水经双源热泵冷热水机组10的一出水口E2、第三控制阀26及第一电动阀21输送至蓄能水罐20的上部。蓄热的进出水温度通过调节第四电动阀24的开度和调节蓄能水泵25的转速进行控制。

请再次参考图1，蓄能水罐20的下部、第四电动阀24、放能水泵31、空调末端装置5、第四控制阀32、第一电动阀21及蓄能水罐20的上部依次相连构成放冷回路。放冷时，启动第四电动阀24、放能水泵31、第四控制阀32及第一电动阀21；蓄能水罐20的下部冷冻水经第四电动阀24及放能水泵31输送至空调末端装置5释放冷量后经第四控制阀32及第一电动阀21回到蓄能水罐20 的上部。供冷回水温度通过调节第二电动阀22的开度和调节放能泵4的转速进行控制，以保证蓄能水罐20内冷冻水及回水的分层处于稳定的状态，有利于提高放冷效率。

请再次参考图1，蓄能水罐20的上部、第二电动阀22、放能水泵31、空调末端设备30、第四控制阀32、第三电动阀23及蓄能水罐20的下部连接构成放热回路。放热时，启动第二电动阀22、放能水泵31、第四控制阀32、第三电动阀23；蓄能水罐20的上部热水经第二电动阀22及、放能水泵31输送至调末端装置5释放热量后经第四控制阀32及第三电动阀23回到蓄能水罐20的下部。供热回水温度通过调节第四电动阀24的开度和调节放能泵4的转速进行控制，以保证蓄能水罐20内冷冻水及回水的分层处于稳定的状态，有利于提高放热效率。

在本实施例中，空调末端设备30的数量为两个，两个空调末端设备30并联连接。上布水器27安装在蓄能水罐20内的上部，蓄能水罐20上部的水位于布水器8内，即布水器8连接第一电动阀21及第二电动阀22；下布水器28安装在蓄能水罐20内的下部，蓄能水罐20下部的水位于下布水器28内，即下布水器28连接第三电动阀23及第四电动阀24，有利于进一步保证蓄能水罐20内的进出水分层的稳定性，有利于提高蓄能效率。

请再次参考图1，冷却塔40、冷却水泵41及双源热泵冷热水机组10连接构成冷却回路，具体地，冷却塔40的出口与冷却水泵41的进口连接，冷却水泵41的出口与双源热泵冷热水机组10的另一进水口L1连接，双源热泵冷热水机组10的另一出水口L2与冷却塔40的进口连接。

请再次参考图2，双源热泵冷热水机组10包括压缩机50、四通阀51、热源转换装置60、第一水冷换热器70、风冷换热器80、储液器52、第一过滤器53、双向膨胀阀54、第二过滤器55、第二水冷换热器90及气液分离器56。

压缩机50与气液分离器56连接；四通阀51的第一接口d与压缩机50连接，四通阀51的第二接口e与热源转换装置60连接，四通阀51的第三接口s 与气液分离器56连接，四通阀51的第四接口c与第二水冷换热器90连接，热源转换装置60、储液器52、双向膨胀阀54、第二水冷换热器90依次相连。第一水冷换热器70与热源转换装置60连接，风冷换热器80与热源转换装置60 连接，风冷换热器80与第一水冷换热器70并联设置。第一过滤器53连接在储液器52与双向膨胀阀54之间；第二过滤器55连接在双向膨胀阀54与第二水冷换热器90之间。

热源转换装置60具有a出口、b出口、f出口、g出口、h进口及i进口； a出口与h进口连接，且a出口与h进口之间设置有第一控制阀61，a出口还与第一水冷换热器70的一进口连接；b出口与I进口连接，b出口还与第一水冷换热器70的一出口连接；f出口与h进口连接，f出口还与风冷换热器80的一进口连接；g出口与i连接，且g出口与i进口之间设置有第二控制阀62，g出口还与风冷换热器80的一出口连接；h进口与四通阀51的第二接口e连接；i 进口与储液器52连接。

第一水冷换热器70的另一出水口L2与冷却塔40的进口连接，第一水冷换热器70的另一进水口L1与冷却塔40的出口连接。第二水冷换热器90的一进水口E1与蓄能水泵25的出水口连接，第二水冷换热器90的一出水口E2与第三控制阀26连接。

请再次参考图2，采用水冷模式制冷时，四通阀51的第一接口d与四通阀 51的第二接口e连通，四通阀51的第三接口s与四通阀51的第四接口c连通，启动第一控制阀61，即a出口与h进口连通，b出口与I进口连通；压缩机50 排出的高温高压工质经四通阀51及热源转换装置60流入第一水冷换热器70，高温高压工质与第一水冷换热器70内的一侧水进行热交换，水吸热温度升高，工质放热冷凝为过冷状态后经储液器52、第一过滤器53、双向膨胀阀54及第二过滤器55进入第二水冷换热器90，工质在第二水冷换热器90内吸收热量变为低压过热蒸气，低压过热蒸气经四通阀51及气液分离器56返回压缩机50，继续下次循环。过冷状态的工质过冷状态经双向膨胀阀54节流降压为气液两相混合状态。可以理解地，采用水冷模式制冷时，第一水冷换热器70作为冷凝器，通过水冷冷却方式实现制冷循环过程的散热。

请再次参考图2，采用水源模式制热时，四通阀51的第一接口d与四通阀 51的第四接口c连通，四通阀51的第二接口e与四通阀51的第三接口s连通，启动第二控制阀62，即f出口与h进口连通，g出口与I进口连通；压缩机50 排出的高温高压工质经四通阀51流入第二水冷换热器90，高温高压工质与第二水冷换热器90内的一侧水进行热交换，水吸热温度升高，工质放热冷凝为过冷状态后通过第二过滤器55、双向膨胀阀54、第一过滤器53、储液器52及热源转换装置60进入第一水冷换热器70，工质从第一水冷换热器70内吸收热量变为低压过热蒸气，过热蒸气经四通阀51通过气液分离器56返回压缩机50，继续下次循环。过冷状态的工质过冷状态经双向膨胀阀54节流降压为气液两相混合状态。可以理解地，采用水源模式制热时，风冷换热器80作为水源蒸发器，通过复合多种低温热源如地热、各类废热及余热等进行制热。

请再次参考图2，采用风冷模式制冷时，四通阀51的第一接口d与四通阀51的第二接口e连通，四通阀51的第三接口s与四通阀51的第四接口c连通，启动第二控制阀62，即f出口与h进口连通，g出口与I进口连通；压缩机50 排出的高温高压工质经四通阀51及热源转换装置60流入风冷换热器80，高温高压工质在风冷换热器80内放热冷凝为过冷状态后经储液器52、第一过滤器 53、双向膨胀阀54及第二过滤器55进入第二水冷换热器90，工质在第二水冷换热器90内吸收热量变为低压过热蒸气，低压过热蒸气经四通阀51及气液分离器56返回压缩机50，继续下次循环。过冷状态的工质过冷状态经双向膨胀阀 54节流降压为气液两相混合状态。可以理解地，采用风冷模式制冷时，风冷换热器23作为冷凝器，通过风冷冷却方式实现制冷循环过程的散热。

请再次参考图2，采用风源模式制热时，四通阀51的第一接口d与四通阀 51的第四接口c连通，四通阀51的第二接口e与四通阀51的第三接口s连通，启动第一控制阀61，即a出口与h进口连通，b出口与I进口连通；压缩机50 排出的高温高压工质经四通阀51流入第二水冷换热器90，高温高压工质与第二水冷换热器90内的一侧水进行热交换，水吸热温度升高，工质放热冷凝为过冷状态后通过第二过滤器55、双向膨胀阀54、第一过滤器53、储液器52及热源转换装置60进入风冷换热器80，工质从风冷换热器80内吸收热量变为低压过热蒸气，过热蒸气经四通阀51通过气液分离器56返回压缩机50，继续下次循环。过冷状态的工质过冷状态经双向膨胀阀54节流降压为气液两相混合状态。可以理解地，采用风冷模式制热时，风冷换热器23作为空气源蒸发器，在制热循环过程中吸收外界环境空气中的热量，为系统制热提供热源。

本实用新型的双源热泵冷热水机组的风冷换热器80与第一水冷换热器70 并联设置，通过热源转换装置60进行切换，当启动风冷换热器80进行制冷或者制热时，第一水冷换热器70不进行工作；当启动第一水冷换热器70进行制冷或者制热时，风冷换热器80不进行工作；即可采用水冷模式或风冷模式进行制冷，可采用水源模式或风源模式进行制热，提高用户的选择空间，有利于加大空调系统的使用范围。

本实用新型的蓄能空调系统通过设置蓄冷环路或蓄热环路在夜间用电负荷低谷期进行蓄冷或蓄热，在白天用电负荷高峰期进行放冷或者制热，可有效减轻白天用电负荷度；通过双源热泵冷热水机组可采用水冷模式或风冷模式进行制冷，可采用水源模式或风源模式进行制热，提高用户的选择空间，有利于加大空调系统的使用范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双源热泵冷热水机组，其特征在于，包括压缩机、四通阀、热源转换装置、第一水冷换热器、风冷换热器、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器及气液分离器；所述压缩机与气液分离器连接；所述四通阀的第一接口与所述压缩机连接，所述四通阀的第二接口与所述热源转换装置连接，所述四通阀的第三接口与所述气液分离器连接，所述四通阀的第四接口与所述第二水冷换热器连接；所述压缩机与所述气液分离器连接；所述热源转换装置、储液器、双向膨胀阀、第二水冷换热器依次相连；所述第一水冷换热器与所述热源转换装置连接，所述风冷换热器与所述热源转换装置连接；所述风冷换热器与所述第一水冷换热器并联设置。

2.根据权利要求1所述的双源热泵冷热水机组，其特征在于，所述源转换装置具有a出口、b出口、f出口、g出口、h进口及i进口；所述a出口与所述h进口连接，且所述a出口与所述h进口之间设置有第一控制阀，所述a出口还与所述第一水冷换热器的一进口连接；所述b出口与所述i进口连接，所述b出口还与所述第一水冷换热器的一出口连接；所述f出口与所述h进口连接，所述f出口还与所述风冷换热器的一进口连接；所述g出口与所述i进口连接，且所述g出口与所述i进口之间设置有第二控制阀，所述g出口还与所述风冷换热器的一出口连接；所述h进口与所述四通阀的第二接口连接；所述i进口与所述储液器连接。

3.根据权利要求1所述的双源热泵冷热水机组，其特征在于，还包括第一过滤器，所述第一过滤器连接在所述储液器与所述双向膨胀阀之间。

4.根据权利要求3所述的双源热泵冷热水机组，其特征在于，还包括第二过滤器，所述第二过滤器连接在所述双向膨胀阀与所述第二水冷换热器之间。

5.一种蓄能空调系统，其特征在于，包括蓄能水罐、蓄能水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第三控制阀及如权利要求1至4中任一项所述的双源热泵冷热水机组；所述蓄能水罐的上部、第二电动阀、蓄能水泵、双源热泵冷热水机组、第三控制阀、第三电动阀及蓄能水罐的下部依次相连构成蓄冷环路；所述蓄能水罐的下部、第四电动阀、蓄能水泵、双源热泵冷热水机组、第三控制阀、第一电动阀及蓄能水罐的上部依次相连构成蓄热环路。

6.根据权利要求5所述的蓄能空调系统，其特征在于，还包括蓄能水泵、第四控制阀及空调末端设备；所述蓄能水罐的下部、第四电动阀、放能水泵、空调末端装置、第四控制阀、第一电动阀及蓄能水罐的上部依次相连构成放冷回路；所述蓄能水罐的上部、第二电动阀、放能水泵、空调末端设备、第四控制阀、第三电动阀及蓄能水罐的下部连接构成放热回路。

7.根据权利要求5所述的蓄能空调系统，其特征在于，还包括冷却塔及冷却水泵，所述冷却塔、冷却水泵及双源热泵冷热水机组连接构成冷却回路。

8.根据权利要求6所述的蓄能空调系统，其特征在于，所述空调末端设备的数量为两个，两个所述空调末端设备并联连接。

9.根据权利要求5所述的蓄能空调系统，其特征在于，还包括上布水器，所述上布水器安装在蓄能水罐内的上部。

10.根据权利要求9所述的蓄能空调系统，其特征在于，还包括下布水器，所述下布水器安装在蓄能水罐内的下部。