CN212204900U - 一种模块式风冷冷热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模块式风冷冷热水系统，涉及空调技术领域。所述模块式风冷冷热水系统包括太阳能热水箱、保温水箱、室外机、室内机、第一管路和第二管路，所述室外机、所述第一管路、所述室内机和所述第二管路依次首尾连接，形成循环回路，所述保温水箱通过管路分别连接到所述第一管路和所述第二管路上，所述太阳能热水箱连接到所述保温水箱。这样，模块式风冷冷热水系统能够节省大量的电费，夏季保温水箱能够补充冷量，冬季保温水箱能够补充生活热水，使用户获得更舒适的体验，可靠性强，操作简单，机组停机次数少，系统的稳定性高。

Description

一种模块式风冷冷热水系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种模块式风冷冷热水系统。

背景技术

随着中央空调的普及，许多大型集中性建筑，如酒店、办公楼等，会选择采用模块式风冷冷热水机组来供冷和供热。但是大型模块式风冷冷热水机组也存在着一些缺点：

1.模块机一般功率较大，尤其是酷暑或寒冬季节，白天人员密集，对冷量及热量的需求较大，电费是一笔巨大的开销；

2.一方面，由于建筑墙体的储热能力，夏季下午2:00-4:00左右为一天中冷负荷最大的时段；另一方面，炎热的室外环境会造成机组制热能力的下降，两种情况下，机组的制冷量可能小于室内需求的冷量，造成用户的体验感较差；

3.在用户需求的环境温度达到时，机组就会自动停机，等室内温度过高时再重新启动制冷，反复启停会造成机组的损坏，影响机组寿命。

建筑的热水系统一般采用太阳能系统，夏季白天阳光照射充足，水箱中的水可以供给用户需求，但是冬季光照强度差，水箱储水温度不足，难以满足用户需求，一般会采用燃气热炉辅助加热，造成设备多、燃气炉效率低、控制麻烦、危险性较高。

因此，设计一种模块式风冷冷热水机组系统，能够达到节省电费、夏季增强制冷、冬季补充生活热水的效果，这是目前急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是风冷冷热水机组花费的电费较高，经常反复启停，夏季时机组的制冷量可能小于室内需求的冷量，造成用户的体验感较差。

为解决所述问题，本实用新型提供一种模块式风冷冷热水系统，所述模块式风冷冷热水系统包括太阳能热水箱、保温水箱、室外机、室内机、第一管路和第二管路，所述室外机、所述第一管路、所述室内机和所述第二管路依次首尾连接，形成循环回路，所述保温水箱通过管路分别连接到所述第一管路和所述第二管路上，所述太阳能热水箱连接到所述保温水箱。

这样，首先，夏季的晚上，在满足用户端需求的前提下，机组不需停机，而自动将热源侧由室内机切换成为保温水箱，对保温水箱中的水进行换热，直至保温水箱中的水温达到设定温度；其次，保温水箱中的水多次经过室外机的壳管内换热后，水温降低，可以实现蓄能，冬季制热水同理；然后，夏季在最大冷负荷阶段，机组停机散热，利用保温水箱中的水进行换热，增强用户体验感；最后，冬季在用户端满足需求的前提下，机组制热水储存在太阳能热水箱中，供给用户使用。模块式风冷冷热水系统能够节省大量的电费，夏季保温水箱能够补充冷量，冬季保温水箱能够补充生活热水，使用户获得更舒适的体验，可靠性强，操作简单，机组停机次数少，系统的稳定性高。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括第一阀门、第二阀门和第一水泵，所述第一阀门设置在所述第一管路上，所述第二阀门和所述第一水泵设置在所述第二管路上。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括第三管路、第四管路、第三阀门和第四阀门，所述保温水箱通过所述第三管路连接到所述第一管路上、且位于所述室外机与所述第一阀门之间，所述第三阀门设置在所述第三管路上，所述保温水箱通过所述第四管路连接到所述第二管路上、且位于所述第一水泵与所述第二阀门之间，所述第四阀门设置在所述第四管路上。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括第五管路、第六管路、第五阀门、第六阀门和第二水泵，所述保温水箱通过所述第五管路连接到所述第一管路上、且位于所述第一阀门与所述室内机之间，所述第五阀门设置在所述第五管路上，所述保温水箱通过所述第六管路连接到所述第二管路上、且位于所述第二阀门与所述室内机之间，所述第六阀门和所述第二水泵设置在所述第六管路上。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括第七管路和第七阀门，所述太阳能热水箱通过所述第七管路连接到所述保温水箱，所述第七阀门设置在所述第七管路上。

这样，通过阀门和水泵能够灵活调整系统中水流的方向，实现夏季增强制冷、冬季补充生活热水的效果。

进一步地，所述太阳能热水箱包括生活热水箱和太阳能热水器，所述太阳能热水器安装在所述生活热水箱顶部，用于加热所述生活热水箱内的水。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括控制器以及与所述控制器电连接的第一感温探头、第二感温探头，所述第一感温探头安装在所述太阳能热水箱上，用于检测所述太阳能热水箱内的水温Tr，所述第二感温探头安装在所述保温水箱上，用于检测所述保温水箱内的水温Ts，所述控制器用于根据所述水温Tr和所述水温Ts控制系统中的水流方向。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括与所述控制器电连接的第三感温探头，所述第三感温探头用于检测室内环境温度Tn；

当所述室内环境温度Tn小于或等于第一预设温度T1时，所述控制器用于控制水流在所述保温水箱与所述室外机组成的回路中流通；

当所述室内环境温度Tn大于或等于第二预设温度T2时，所述控制器用于控制水流在所述室外机与所述室内机组成的回路中流通。

进一步地，所述模块式风冷冷热水系统还包括与所述控制器电连接的第四感温探头，所述第四感温探头用于检测所述室外机中的水温TL；

当所述水温TL大于或等于第三预设温度T3或所述室内环境温度Tn大于或等于第四预设温度T4时，所述控制器用于控制水流在所述保温水箱与所述室内机组成的回路中流通；

当所述水温Ts大于或等于第五预设温度T5时，所述控制器用于控制水流在所述室外机与所述室内机组成的回路中流通。

进一步地，当所述水温Tr小于或等于所述第六预设温度T6时，所述控制器用于控制水流在所述保温水箱与所述太阳能热水箱组成的回路中流通。

这样，所述控制器能够控制系统中的水流方向，利用夜晚用电低谷，花费低价电费储存冷量，节约电费。室内冷负荷大于空调制冷能力、制冷效果较差时，可通过储存的冷量作为补充冷量，增强制冷效果，增强用户体验感。冬季太阳能无法满足热水需求的情况下，可以补充热水需求，较燃气炉，效率高、稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的模块式风冷冷热水系统的组成框图。

图2为控制器的连接示意图。

图3为本实用新型实施例提供的模块式风冷冷热水系统的制冷模式的工作流程图。

图4为本实用新型实施例提供的模块式风冷冷热水系统的制热模式的工作流程图。

附图标记说明：

1-模块式风冷冷热水系统；2-控制器；3-太阳能热水箱；4-生活热水箱； 5-太阳能热水器；6-保温水箱；7-室外机；8-室内机；9-第一管路；10-第二管路；11-第三管路；12-第四管路；13-第五管路；14-第六管路；15-第七管路；16-第一阀门；17-第二阀门；18-第三阀门；19-第四阀门；20-第五阀门； 21-第六阀门；22-第七阀门；23-第一水泵；24-第二水泵；25-第一感温探头； 26-第二感温探头；27-第三感温探头；28-第四感温探头。

具体实施方式

现有的模块式风冷冷热水机组功率较大、电费开销大；夏季时，机组的制冷量可能小于室内需求的冷量，造成用户的体验感较差；在用户需求的环境温度达到时，机组就会自动停机，等室内温度过高时再重新启动制冷，反复启停会造成机组的损坏，影响机组寿命。现有的太阳能系统，在冬季一般会采用燃气热炉辅助加热，造成设备多、燃气炉效率低、控制麻烦、危险性较高。

为解决现有风冷冷热水机组花费的电费较高、经常反复启停、夏季时机组的制冷量可能小于室内需求的冷量、造成用户的体验感较差的技术问题，以及现有的太阳能系统设备多、燃气炉效率低、控制麻烦、危险性较高的技术问题，本实用新型的实施例提供一种模块式风冷冷热水系统。

为使本实用新型的所述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

请查阅图1和图2，本实施例提供的模块式风冷冷热水系统1包括控制器 2和太阳能热水箱3、保温水箱6、室外机7、室内机8、第一管路9、第二管路10、第三管路11、第四管路12、第五管路13、第六管路14、第七管路15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22、第一水泵23、第二水泵24、第一感温探头25、第二感温探头26、第三感温探头27和第四感温探头28。其中，本系统为水机系统，各个管道内均走水。

室外机7、第一管路9、室内机8和第二管路10依次首尾连接，形成循环回路。第一阀门16设置在第一管路9上，第二阀门17和第一水泵23设置在第二管路10上。

保温水箱6通过管路分别连接到第一管路9和第二管路10上。具体的，保温水箱6通过第三管路11连接到第一管路9上、且位于室外机7与第一阀门16之间，第三阀门18设置在第三管路11上。保温水箱6还通过第五管路 13连接到第一管路9上、且位于第一阀门16与室内机8之间，第五阀门20 设置在第五管路13上。

保温水箱6通过第四管路12连接到第二管路10上、且位于第一水泵23 与第二阀门17之间，第四阀门19设置在第四管路12上。保温水箱6还通过第六管路14连接到第二管路10上、且位于第二阀门17与室内机8之间，第六阀门21和第二水泵24设置在第六管路14上。

太阳能热水箱3通过第七管路15连接到保温水箱6，第七阀门22设置在第七管路15上。其中，太阳能热水箱3包括生活热水箱4和太阳能热水器5，太阳能热水器5安装在生活热水箱4顶部，用于加热生活热水箱4内的水。

第一感温探头25安装在太阳能热水箱3上，用于检测太阳能热水箱3内的水温Tr，第二感温探头26安装在保温水箱6上，用于检测保温水箱6内的水温Ts，第三感温探头27用于检测室内环境温度Tn，第四感温探头28用于检测室外机7中的水温TL。

请查阅图2，室外机7、室内机8、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门 18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22、第一水泵23、第二水泵24、第一感温探头25、第二感温探头26、第三感温探头27和第四感温探头28均电连接于控制器2。控制器2可以选择具有中控功能的处理器，具体的，可以选用单片机PLC。

其中，第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22选用具有导通和关断功能的阀门，具体的，可以选用蝶阀或电磁阀。

本实施例中，第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22均安装在管路上，在其它实施例中，这些阀门还可以安装在保温水箱6内部，或者位置集中排布，便于检修和维护。

本实施例提供的模块式风冷冷热水系统1的模式至少包括制冷模式、制热模式和蓄能模式。

1.制冷模式的工作流程如下:

S11:请查阅图3，控制保温水箱6内的水温Ts降低，实现储能。

具体的，通常在夜晚22：00之后，当室内环境温度Tn小于或等于第一预设温度T1时，控制器2控制第一阀门16、第二阀门17、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22关断，控制第三阀门18、第四阀门19导通，使水流在保温水箱6与室外机7组成的回路中流通，实现降低保温水箱6内的水温 Ts，实现储能。可以设置当Ts小于或等于5℃时，控制第三阀门18、第四阀门19关断，蓄能结束。

S12：控制室内环境温度Tn降低，实现制冷。

一方面，当室内环境温度Tn大于或等于第二预设温度T2时，控制器2 控制第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22关断，控制第一阀门16、第二阀门17导通，使水流在室外机7与室内机8组成的回路中流通，从而对室内机8输送制冷剂，降低室内环境温度Tn，实现对室内制冷。

其中，第二预设温度T2可以比第一预设温度T1高出5℃。

另一方面，当室外机7中的水温TL大于或等于第三预设温度T3或室内环境温度Tn大于或等于第四预设温度T4时，控制器2控制第一水泵23、室外机7关闭，控制第一阀门16、第二阀门17关断，控制第二水泵24启动，控制第五阀门20、第六阀门21导通，使水流在保温水箱6与室内机8组成的回路中流通，从而利用保温水箱6中的冷冻水对室内进行换热，实现对室内制冷。当保温水箱6内的水温Ts大于或等于第五预设温度T5时，控制器2 控制第二水泵24关闭，控制第五阀门20、第六阀门21关断，控制第一水泵 23和室外机7启动，控制第一阀门16、第二阀门17导通，使水流在室外机7 与室内机8组成的回路中流通，继续利用机组对室内进行制冷。

其中，第三预设温度T3可以设置为15℃，第四预设温度T4可以设置为 30℃，第五预设温度T5可以设置为15℃。

请参阅图4，制热模式的工作流程如下:

S21：控制室外机7中的水温TL增大。

具体的，通常在夜晚22：00之后，当室内环境温度Tn大于第一预设温度T1时，控制器2控制第一阀门16、第二阀门17关断，控制第三阀门18、第四阀门19导通，使水流在保温水箱6与室外机7组成的回路中流通，保温水箱6内的水温Ts和室外机7中的水温TL增大，直到室外机7中的水温TL 达到第一预设高温时，可控制第三阀门18、第四阀门19关断，停止加热。

其中，第一预设高温可以设置为55℃。

S22：控制室内环境温度Tn增大，实现制热。

首先，当室内环境温度Tn大于或等于第二预设高温时，控制器2控制室外机7关闭，其次，当室内环境温度小于第三预设高温时，控制器2控制第一阀门16、第二阀门17导通，使水流在室外机7与室内机8组成的回路中流通，继续为室内机8提供热水，实现对室内制热。

其中，第二预设高温可以设置为比第一预设温度低5℃，第三预设高温可以设置为比第一预设温度高5℃。

3.蓄能模式的工作流程如下:

当太阳能热水箱3内的水温Tr小于或等于第六预设温度T6时，控制器2 控制第七阀门22导通，使水流在保温水箱6与太阳能热水箱3组成的回路中流通，将保温水箱6中的热水注入太阳能热水箱3中，直到太阳能热水箱3 内的水温Tr大于或等于第七预设温度T7时，控制器2控制第七阀门22关断，蓄能结束。

其中，第六预设温度T6可以设置为35℃，第七预设温度T7可以设置为 45℃。

本实施例提供的模块式风冷冷热水系统1的有益效果：

1.夏季的晚上，在满足用户端需求的前提下，机组不需停机，而自动将热源侧由室内机8切换成为保温水箱6，对保温水箱6中的水进行换热，直至保温水箱6中的水温达到设定温度，保温水箱6中的水多次经过室外机7的壳管内换热后，水温降低，可以实现蓄能，冬季制热水同理，夏季在最大冷负荷阶段，机组停机散热，利用保温水箱6中的水进行换热，增强用户体验感；

2.冬季在用户端满足需求的前提下，机组制热水储存在太阳能热水箱3 中，供给用户使用，保证热水供应充足；

3.模块式风冷冷热水系统1能够节省大量的电费，夏季保温水箱6能够补充冷量，冬季保温水箱6能够补充生活热水，使用户获得更舒适的体验，可靠性强，操作简单，机组停机次数少，系统的稳定性高。

本实施例中描述的器件的连接方式只是一种可行的示例，为实现本实施例要实现的方法，器件的连接方式还可以有其它变形，这些变形只要是围绕本实施例的基础结构而组建，都应该属于本实用新型要求保护的范围。其中，本实施例的基础结构为：室外机7、第一管路9、室内机8和第二管路10依次首尾连接，形成循环回路，保温水箱6通过管路分别连接到第一管路9和第二管路10上，太阳能热水箱3连接到保温水箱6。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统包括太阳能热水箱(3)、保温水箱(6)、室外机(7)、室内机(8)、第一管路(9)和第二管路(10)，所述室外机(7)、所述第一管路(9)、所述室内机(8)和所述第二管路(10)依次首尾连接，形成循环回路，所述保温水箱(6)通过管路分别连接到所述第一管路(9)和所述第二管路(10)上，所述太阳能热水箱(3)连接到所述保温水箱(6)。

2.根据权利要求1所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括第一阀门(16)、第二阀门(17)和第一水泵(23)，所述第一阀门(16)设置在所述第一管路(9)上，所述第二阀门(17)和所述第一水泵(23)设置在所述第二管路(10)上。

3.根据权利要求2所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括第三管路(11)、第四管路(12)、第三阀门(18)和第四阀门(19)，所述保温水箱(6)通过所述第三管路(11)连接到所述第一管路(9)上、且位于所述室外机(7)与所述第一阀门(16)之间，所述第三阀门(18)设置在所述第三管路(11)上，所述保温水箱(6)通过所述第四管路(12)连接到所述第二管路(10)上、且位于所述第一水泵(23)与所述第二阀门(17)之间，所述第四阀门(19)设置在所述第四管路(12)上。

4.根据权利要求3所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括第五管路(13)、第六管路(14)、第五阀门(20)、第六阀门(21)和第二水泵(24)，所述保温水箱(6)通过所述第五管路(13)连接到所述第一管路(9)上、且位于所述第一阀门(16)与所述室内机(8)之间，所述第五阀门(20)设置在所述第五管路(13)上，所述保温水箱(6)通过所述第六管路(14)连接到所述第二管路(10)上、且位于所述第二阀门(17)与所述室内机(8)之间，所述第六阀门(21)和所述第二水泵(24)设置在所述第六管路(14)上。

5.根据权利要求1所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括第七管路(15)和第七阀门(22)，所述太阳能热水箱(3)通过所述第七管路(15)连接到所述保温水箱(6)，所述第七阀门(22)设置在所述第七管路(15)上。

6.根据权利要求1所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述太阳能热水箱(3)包括生活热水箱(4)和太阳能热水器(5)，所述太阳能热水器(5)安装在所述生活热水箱(4)顶部，用于加热所述生活热水箱(4)内的水。

7.根据权利要求1所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括控制器(2)以及与所述控制器(2)电连接的第一感温探头(25)、第二感温探头(26)，所述第一感温探头(25)安装在所述太阳能热水箱(3)上，用于检测所述太阳能热水箱(3)内的水温Tr，所述第二感温探头(26)安装在所述保温水箱(6)上，用于检测所述保温水箱(6)内的水温Ts，所述控制器(2)用于根据所述水温Tr和所述水温Ts控制系统中的水流方向。

8.根据权利要求7所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括与所述控制器(2)电连接的第三感温探头(27)，所述第三感温探头(27)用于检测室内环境温度Tn；

当所述室内环境温度Tn小于或等于第一预设温度T1时，所述控制器(2)用于控制水流在所述保温水箱(6)与所述室外机(7)组成的回路中流通；

当所述室内环境温度Tn大于或等于第二预设温度T2时，所述控制器(2)用于控制水流在所述室外机(7)与所述室内机(8)组成的回路中流通。

9.根据权利要求8所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，所述模块式风冷冷热水系统还包括与所述控制器(2)电连接的第四感温探头(28)，所述第四感温探头(28)用于检测所述室外机(7)中的水温TL；

当所述水温TL大于或等于第三预设温度T3或所述室内环境温度Tn大于或等于第四预设温度T4时，所述控制器(2)用于控制水流在所述保温水箱(6)与所述室内机(8)组成的回路中流通；

当所述水温Ts大于或等于第五预设温度T5时，所述控制器(2)用于控制水流在所述室外机(7)与所述室内机(8)组成的回路中流通。

10.根据权利要求7所述的模块式风冷冷热水系统，其特征在于，当所述水温Tr小于或等于第六预设温度T6时，所述控制器(2)用于控制水流在所述保温水箱(6)与所述太阳能热水箱(3)组成的回路中流通。

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