CN211781380U - 回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统 - Google Patents

Abstract

一种回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，包括：空气源热泵，其包括压缩机、第一冷凝/蒸发器、第二冷凝/蒸发器和节流器；和四通阀,其管口1与压缩机出口连通，管口2与压缩机入口连通，管口3与第一冷凝/蒸发器的第一口连通，管口4与第二冷凝/蒸发器的第一口连通；其中，节流器的第一口与第一冷凝/蒸发器的第二口连通，节流器的第二口与第二冷凝/蒸发器的第二口连通；在制热工况下，四通阀的管口1与管口3连通，管口2与管口4连通，第一冷凝/蒸发器用作冷凝器，第二冷凝/蒸发器用作蒸发器；在制冷工况下，四通阀的管口1与管口4连通，管口2与管口3连通，第一冷凝/蒸发器用作蒸发器，第二冷凝/蒸发器用作冷凝器。

Description

回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统

技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，具体涉及回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统。

背景技术

当前建筑冷热源系统中存在的输入能源种类多、设备冗余、冷却塔耗水量大、能耗碳排放量大、能源费用高等问题日益突出。有鉴于此，需要一种能够改善现有系统的不足之处，能够满足居民供暖、制冷及生活热水需求且具备节能环保、设备一体化等优点的新的一体化系统。

实用新型内容

根据本实用新型的实施例，提供了一种回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，其特征在于，包括：

空气源热泵，所述空气源热泵包括压缩机、第一冷凝/蒸发器、第二冷凝/蒸发器和节流器；以及

四通阀,其管口1与所述压缩机的出口连通，管口2与所述压缩机的入口连通，管口3与所述第一冷凝/蒸发器的第一口连通，管口4与所述第二冷凝/蒸发器的第一口连通；

其中，所述节流器的第一口与所述第一冷凝/蒸发器的第二口连通，所述节流器的第二口与所述第二冷凝/蒸发器的第二口连通；

其中，在制热工况下，所述四通阀的管口1与管口3连通，管口2与管口4连通，从而来自所述压缩机的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀的管口1、管口3和所述第一冷凝/蒸发器的第一口进入所述第一冷凝/蒸发器，加热通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器的第二口进入所述节流器，由所述节流器转变为常温低压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器的第二口进入所述第二冷凝/蒸发器，吸收通过所述第二冷凝/蒸发器的空气的热量而蒸发为低温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀的管口4、管口2和所述压缩机的入口进入所述压缩机，由所述压缩机压缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器用作冷凝器，所述第二冷凝/蒸发器用作蒸发器；以及

在制冷工况下，所述四通阀的管口1与管口4连通，管口2与管口3连通，从而来自所述压缩机的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀的管口1、管口4和所述第二冷凝/蒸发器的第一口进入所述第二冷凝/蒸发器，加热经过所述第二冷凝/蒸发器的空气而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器的第二口进入所述节流器，由所述节流器转变为常温低压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器的第二口进入所述第一冷凝/蒸发器，吸收通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水的热量而蒸发为低温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀的管口3、管口2和所述压缩机的入口进入所述压缩机，由所述压缩机压缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器用作蒸发器，所述第二冷凝/蒸发器用作冷凝器。

根据本实用新型的实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，使用空气源热泵用于冬季供暖，相对其他方式具有较高的供暖效率，即消耗少量电能便可获取空气中的热量，不但节约了电能，而且减少污染物的排放；而且，相较于市政热力及天然气锅炉采暖，空气源热泵运行费用低，且运行控制更灵活。此外，该一体化系统使用空气源热泵，既可作为采暖热源，又可以作为生活热水热源，并且可作为制冷冷源。相较于传统冷水机组和燃气锅炉或市政热力而言，采用空气源热泵，一次性投资就可解决冷源、热源以及生活热水的问题，系统利用率大幅提高。

附图说明

图1为根据本实用新型的一些实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统在制热工况下的结构示意图。

图2为根据本实用新型的一些实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统在制冷工况下的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

本说明书中涉及的各术语的含义一般为本领域中的通常含义，或者为本领域技术人员在阅读本说明书之后所正常理解的含义。本说明书中的用语“第一”、“第二”等仅用于区别不同部件，并不表示部件之间的任何顺序关系、重要性等。本说明书中的用语“包括”、“包含”是开放式的，即除了所提及的各要素外，还可能包括其他未提及的要素。本说明书中的用语“连通”、“连接”、“相连”等类似术语通常是指流体（如液体）连通，并可包括机械连接，且通常既可以包括直接连通或连接，也包括经由其他部件的间接连通或连接。

本实用新型涉及一种基于空气源热泵原理的一体化系统。空气源热泵是一种节能环保新技术，其能够实现余热的清洁高效利用，其拥有的节能与低排放的特性，将会在很大程度上缓解日益突出的环境问题，而且可大大减少能源的消耗。

空气源热泵机组的主要组成部件有：压缩机、蒸发器、冷凝器、节流器等。空气源热泵的工作原理是：压缩机在少量电能的驱动下做功，把来自蒸发器的常温低压气体冷媒压缩成高温高压气态冷媒，高温高压气态冷媒进入冷凝器放热冷凝为常温高压的液态冷媒，使冷凝器成为供暖或生活热水等的热源，然后所述常温高压的液态冷媒由节流器变为常温低压的液态冷媒，所述常温低压的液态冷媒在蒸发器处（从空气）吸热变为常温低压的气态冷媒，返回到压缩机，开始下一个循环。这样，通过驱动压缩机的少量电能驱动以及冷媒在压缩机、蒸发器、冷凝器、节流器之间和在不同温度和状态之间的循环，实现了将蒸发器处的来自空气的较低温度的热量，转换为冷凝器处的较高温度的热量。

现参照图1，其示出了根据本实用新型的一些实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统在制热工况下的结构示意图。

如图1中所示，根据本实用新型的实施例的一种回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统100包括：

空气源热泵，所述空气源热泵包括压缩机111、第一冷凝/蒸发器112、第二冷凝/蒸发器113和节流器114；以及

四通阀120,其管口1与所述压缩机111的出口连通，管口2与所述压缩机111的入口连通，管口3与所述第一冷凝/蒸发器112的第一口连通，管口4与所述第二冷凝/蒸发器113的第一口连通；

其中，所述节流器114的第一口与所述第一冷凝/蒸发器112的第二口连通，所述节流器114的第二口与所述第二冷凝/蒸发器113的第二口连通；

其中，在制热工况下，所述四通阀120的管口1与管口3连通，管口2与管口4连通，从而来自所述压缩机111的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀120的管口1、管口3和所述第一冷凝/蒸发器112的第一口进入所述第一冷凝/蒸发器112，加热通过所述第一冷凝/蒸发器112的水管130中的水而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器112的第二口进入所述节流器114，由所述节流器114转变为常温低压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器113的第二口进入所述第二冷凝/蒸发器113，吸收通过所述第二冷凝/蒸发器113的空气的热量而蒸发为常温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀120的管口4、管口2和所述压缩机111的入口进入所述压缩机111，由所述压缩机压111缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器112用作冷凝器，所述第二冷凝/蒸发器113用作蒸发器；以及

在制冷工况下，所述四通阀120的管口1与管口4连通，管口2与管口3连通，从而来自所述压缩机111的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀120的管口1、管口4和所述第二冷凝/蒸发器113的第一口进入所述第二冷凝/蒸发器113，加热通过所述第二冷凝/蒸发器113的空气而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器113的第二口进入所述节流器114，由所述节流器转变为常温低压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器112的第二口进入所述第一冷凝/蒸发器112，吸收通过所述第一冷凝/蒸发器112的水管130中的水的热量而蒸发为常温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀120的管口3、管口2和所述压缩机111的入口进入所述压缩机111，由所述压缩机111压缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器112用作蒸发器，所述第二冷凝/蒸发器113用作冷凝器。

这样，当系统在制热工况运行时，通过输入少量电能驱动压缩机111做功，把来自第二冷凝/蒸发器113（用作蒸发器）的常温低压制冷剂压缩成高温高压气体，被压缩后的高温高压制冷剂进入第一冷凝/蒸发器112（用作冷凝器），放热给水（进水40℃左右、出水45℃左右的供暖热水，或者进水55℃左右、出水60℃左右的生活热水）后，凝结成高压常温的液态制冷剂，再经节流器节114流降压后进入蒸发器，此时的常温低压液态制冷剂在蒸发器中吸收室外空气中的热量气化为低压气体，继而再次进入压缩机中，完成制热循环。

当系统在制冷工况运行时，水侧的第一冷凝/蒸发器112切换为蒸发器，室外空气侧的第二冷凝/蒸发器113 切换为冷凝器，低温低压液态制冷剂在蒸发器中吸收水（进水12℃左右、出水7℃左右的供冷用水）中的热量气化为低压气体，被压缩后的高温高压制冷剂进入冷凝器，放热给室外空气。

在一些实施例中，在所述制热工况下，通过所述第一冷凝/蒸发器112的水管130中的水的进水温度为40℃左右（例如，40±3℃），出水温度为45℃（例如，45±3℃）左右，以用于供暖。

在一些实施例中，通过所述第一冷凝/蒸发器112的水管130中的水的进水温度为55℃左右（例如，55±3℃），出水温度为60℃左右（例如，60±3℃），以用于提供生活热水。

在一些实施例中，在所述制冷工况下，通过所述第一冷凝/蒸发器112的水管130中的水的进水温度为12℃左右（例如，12±3℃），出水温度为7℃左右（例如，7±3℃），以用于制冷。

如本领域技术人员所知的，所述空气源热泵还可包括过滤器、储液罐等其他部件。所述压缩机111可以为涡旋式压缩机、滚动转子式压缩机等任何一种类型的压缩机。所述第一冷凝/蒸发器112和第二冷凝/蒸发器113可以为板式换热器、套管式换热器、盘管式换热器、高效罐式换热器、翅片式换热器等任何一种类型的换热器。所述节流器114可以为毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等任何一种类型的节流器。所述四通阀120可以是以电磁等方式控制的四通换向阀。所述冷媒（或称制冷剂）可以为R12、R22、R717、R134A、R407C、R417A、R410A等可用于空气源热源的任何一种类型的冷媒。

以上参照附图描述了根据本实用新型的实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，应指出的是，以上描述和图示仅为示例，而不是对本实用新型的限制。在本实用新型的其他实施例中，该系统可具有更多、更少或不同的部件，且各部件之间的连接、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。

根据本实用新型的实施例的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，使用空气源热泵用于冬季供暖，相对其他方式具有较高的供暖效率，即消耗少量电能便可获取空气中的热量，不但节约了电能，而且减少污染物的排放；而且，相较于市政热力及天然气锅炉采暖，空气源热泵运行费用低，且运行控制更灵活。此外，该一体化系统使用空气源热泵，既可作为采暖热源，又可作为生活热水热源，并且可作为制冷冷源。相较于传统冷水机组和燃气锅炉或市政热力而言，采用空气源热泵，一次性投资就可解决冷源、热源以及生活热水的问题，系统利用率大幅提高。

虽然本实用新型已经通过实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围仅以权利要求的语言及其等价语言所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，其特征在于，包括：

空气源热泵，所述空气源热泵包括压缩机、第一冷凝/蒸发器、第二冷凝/蒸发器和节流器；以及

四通阀,其管口1与所述压缩机的出口连通，管口2与所述压缩机的入口连通，管口3与所述第一冷凝/蒸发器的第一口连通，管口4与所述第二冷凝/蒸发器的第一口连通；

其中，所述节流器的第一口与所述第一冷凝/蒸发器的第二口连通，所述节流器的第二口与所述第二冷凝/蒸发器的第二口连通；

其中，在制热工况下，所述四通阀的管口1与管口3连通，管口2与管口4连通，从而来自所述压缩机的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀的管口1、管口3和所述第一冷凝/蒸发器的第一口进入所述第一冷凝/蒸发器，加热通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器的第二口进入所述节流器，由所述节流器转变为常温低压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器的第二口进入所述第二冷凝/蒸发器，吸收通过所述第二冷凝/蒸发器的空气的热量而蒸发为低温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀的管口4、管口2和所述压缩机的入口进入所述压缩机，由所述压缩机压缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器用作冷凝器，所述第二冷凝/蒸发器用作蒸发器；以及

在制冷工况下，所述四通阀的管口1与管口4连通，管口2与管口3连通，从而来自所述压缩机的出口的高温高压气态冷媒经过所述四通阀的管口1、管口4和所述第二冷凝/蒸发器的第一口进入所述第二冷凝/蒸发器，加热经过所述第二冷凝/蒸发器的空气而冷凝为常温高压液态冷媒，经过所述第二冷凝/蒸发器的第二口进入所述节流器，由所述节流器转变为常温低压液态冷媒，经过所述第一冷凝/蒸发器的第二口进入所述第一冷凝/蒸发器，吸收通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水的热量而蒸发为低温低压气态冷媒，然后经过所述四通阀的管口3、管口2和所述压缩机的入口进入所述压缩机，由所述压缩机压缩为高温高压气态冷媒，其中所述第一冷凝/蒸发器用作蒸发器，所述第二冷凝/蒸发器用作冷凝器。

2.根据权利要求1所述的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，其特征在于，在所述制热工况下，

通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水的进水温度为40℃左右，出水温度为45℃左右，以用于供暖；或者

通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水的进水温度为55℃左右，出水温度为60℃左右，以用于提供生活热水。

3.根据权利要求1或2所述的回收空气余热用于供暖制冷生活热水的一体化系统，其特征在于，在所述制冷工况下，通过所述第一冷凝/蒸发器的水管中的水的进水温度为12℃左右，出水温度为7℃左右，以用于制冷。

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