CN212511511U - 一种空调外机热量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调外机热量回收系统，该系统包括：余热回收存储系统、空调系统、供用水系统，所述空调系统连接所述余热回收存储系统，所述余热回收存储系统连接所述供用水系统。本实用新型提供的空调外机热量回收系统，通过余热回收系统将空调系统及供用水系统相连接，实现对冷凝热的回收利用，将部分废热用于对生活热水的预热，提高了基础水温，降低了热水器加热器消耗的能量，节约了能源，该系统仅对家庭已有的电气设备进行简单改造即可使用，降低了成本。

Description

一种空调外机热量回收系统

技术领域

本实用新型涉及新能源节能技术领域，特别是涉及一种空调外机热量回收系统。

背景技术

空调的结构包括：压缩机，冷凝器，蒸发器，四通换向阀，单向阀毛细管组件。现有的空调外机在使用过程中，其冷凝工质经压缩机压缩后会产生大量的压缩热，这些热量通常通过冷凝器冷却后排放到大气中，约85％的电能转化为热能排放到大气中，既加剧了温室效应、导致环境污染，又浪费了可贵的能源。

目前，我国家庭生活热水一般使用热水器获得，现有的热水器一般采用电能或者燃气作为加热能源，这些能源基本都是通过消耗矿石能源得到的，很不环保。较为环保的太阳能热水器也仅能在晴天使用，天气不好或者夜晚也无法进行加热。综上，现有的空调在运行过程中产生大量的压缩热，产生大量废热污染；而热水一般采用电加热或燃气加热等方式获得，需要消耗大量的一次能源，如何将空调产生的废热利用到热水器加热中是具有重要意义的一个研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空调外机热量回收系统，通过余热回收系统将空调系统及供用水系统相连接，实现对冷凝热的回收利用，将部分废热用于对生活热水的预热，提高了基础水温，降低了热水器加热器消耗的能量，节约了能源，该系统仅对家庭已有的电气设备进行简单改造即可使用，降低了成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种空调外机热量回收系统，该系统包括：余热回收存储系统、空调系统、供用水系统，所述空调系统连接所述余热回收存储系统，所述余热回收存储系统连接所述供用水系统，所述余热回收存储系统包括套管换热器及循环泵，所述供用水系统包括热水器，所述套管换热器的内管并联在所述空调系统的压缩机与四通换向阀间的管道上，所述套管换热器的外管一端连接所述热水器的供热水箱出水管，另一端连接所述热水器的供热水箱进水管，所述出水管与套管换热器相连的管道上设置有循环泵。

可选的，所述空调外机热量回收系统还包括控制器，所述控制器电性连接所述循环泵。

可选的，所述空调系统的冷凝器与蒸发器均设置有旁路，所述冷凝器的旁路设置第一电磁阀，所述蒸发器的旁路设置第二电磁阀，所述第一电磁阀及所述第二电磁阀电性连接所述控制器。

可选的，所述压缩机与所述四通换向阀间的管道上设置第三电磁阀，所述第三电磁阀电性连接所述控制器。

可选的，所述空调系统的冷凝器设置第一温度计，所述压缩机设置第三温度计，所述热水器的供热水箱内也设置第四温度计，所述套管换热器内管与所述四通换向阀相连的管道上设置第二温度计，所述第一温度计、第二温度计、第三温度计、第四温度计均电性连接所述控制器。

可选的，所述热水器内设置有电辅热装置。

可选的，所述热水器的供热水箱进水管与出水管均设有单向阀。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的空调外机热量回收系统，通过余热回收系统将空调系统及供水系统相连接，实现对冷凝热的回收利用；可以一年四季运行，根据不同的季节采取不同的运行方式，实现了能量充分利用，节能减排；采用了套管换热器，方便了空调系统与供水系统之间的热交换；采用了控制中心控制电磁阀及循环泵的方式，使操作起来快捷方便；充分利用家庭中已有的电器设备，并对其进行简单改造即可使用，而且改造费用较低，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例空调外机热量回收系统结构示意图。

附图标记：1、冷凝器；2、第一温度计；3、风机；4、第一电磁阀；5、四通换向阀；6、节流阀；7、蒸发器；8、压缩机；9、套管换热器；10、循环泵；11、热水器；12、空调系统；13、余热回收系统；14、供用水系统；15、第二电磁阀；16、第三电磁阀；17、第二温度计；18第三温度计；19、第四温度计；20、电辅热装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种空调外机热量回收系统，通过余热回收系统将空调系统及供用水系统相连接，实现对冷凝热的回收利用，将部分废热用于对生活热水的预热，提高了基础水温，降低了热水器加热器消耗的能量，节约了能源，该系统仅对家庭已有的电气设备进行简单改造即可使用，降低了成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为实用新型实施例空调外机热量回收系统结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的空调外机热量回收系统，包括：余热回收存储系统13、空调系统12、供用水系统14，所述空调系统12连接所述余热回收存储系统13，所述余热回收存储系统13连接所述供用水系统14，所述余热回收存储系统13包括套管换热器9及循环泵10，所述供用水系统14包括热水器11，所述套管换热器9的内管并联在所述空调系统12的压缩机8与四通换向阀5的管道上，所述套管换热器9的外管一端连接所述热水器11的供热水箱出水管，另一端连接所述热水器11的供热水箱进水管，所述出水管与套管换热器9相连的管道上设置有循环泵10。

所述空调外机热量回收系统还包括控制器，所述控制器电性连接所述循环泵10。

所述空调系统12的冷凝器1与蒸发器7均设置有旁路，所述冷凝器1的旁路设置第一电磁阀4，,所述蒸发器7旁的路设置第二电磁阀15，所述第一电磁阀4及所述第二电磁阀15电性连接所述控制器。

所述压缩机8与所述四通换向阀5间的管道上设置第三电磁阀16，所述第三电磁阀16电性连接所述控制器。

所述空调系统的冷凝器设置第一温度计2，所述压缩机设置第三温度计18，所述热水器的供热水箱内也设置第四温度计19，所述套管换热器内管与所述四通换向阀相连的管道上设置第二温度计17，所述第一温度计2、第二温度计17、第三温度计18、第四温度计19均电性连接所述控制器。

所述热水器11内设置有电辅热装置20。

所述热水器11的供热水箱进水管与出水管均设有单向阀。

本实用新型提供的空调外机热量回收系统的一种夏季实施例为：在夏季开启制冷模式时，压缩机8出口工质首先通过套管式换热器9，将压缩工质的热量传递给套管换热器9中加以回收，然后通过冷凝器1、节流阀6、蒸发器7，通过蒸发器7对室内环境制冷，最后流回压缩机8。具体实施过程为，当空调系统12开启，四通换向阀5调整好后，通过控制中心关闭第三电磁阀16，通过第三温度计18监测压缩机8出口温度T3并显示在控制中心上，当T3大于热水器11的储热水箱出口温度T4时，开启循环泵10，循环水通过套管换热器9与压缩机8出口的工质进行热量交换，在套管换热器9中，制冷工质在内管内流动，循环水在外管内流动，且流动方向相反。经过换热后，空调系统12内工质温度降低而循环水温度升高，监测套管换热器内管出口处温度T2：当T2达到进入节流阀的要求时，可不开启冷凝器上的风机3且开启第一电磁阀4，屏蔽冷凝器1，降低工质流动的阻力，并减少风机3电能消耗；若T2温度仍较高不满足直接进入节流阀6的要求，也可适当降低风机3的功率，降低电能消耗。降温后的制冷工质通过节流阀6、蒸发器7对室内制冷；随着空调系统12和余热回收存储系统13的长时间运行，储热水箱内的水温逐渐升高，冷却水通过套管换热器9的吸热量降低，使得制冷工质通过套管换热器9后的温度T2升高，不能满足低温要求时，关闭第一电磁阀4，打开风机3，使得冷凝器1辅助降温，保证空调系统12的正常运行；当储热水箱内的温度较高，直至接近压缩机8出口工质温度T3后，余热回收存储系统13停运，关闭循环泵10，开启第三电磁阀16，使空调系统冷却器正常运行，风机3正常工作，如还需要热水，可打开热水器11的电辅热装置20对已经预热的水进行二次加热，从而得到合适温度的热水。

本实用新型提供的空调外机热量回收系统的一种冬季实施例为：在冬季开启制热模式时，压缩机8出口的高温高压工质首先通过套管换热器9释放一定的热量，然后通过蒸发器7对室内放热，再通过节流阀6、冷凝器1，在冷凝器1中吸收室外热量后，返回压缩机8中。不仅实现了对室内供热，还可得到一定量的热水，如果室内供热量需求量大，可先屏蔽套管换热器9，将热量全部用于室内供热，满足人们对供热的需求；如果同时有供热和供热水两种需求，通过调整循环泵10的流量来调整供热水和供热的比例大小，以满足人们的需求。具体的实施过程为，当空调系统12开启，四通换向阀5调整好后，通过控制中心关闭第一电磁阀4和第二电磁阀15，开启第三电磁阀16，压缩机8出口高温高压工质通过蒸发器7对室内放热，满足人们的需求，然后通过节流阀6、冷凝器1，在冷凝器1中吸收外界环境的热量，流回至压缩机8，完成整个循环过程；当人们对制热的需求降低后，可关闭第三电磁阀16，使得压缩机8出口工质首先通过套管换热器9，加热生活用水，然后依次通过蒸发器7、节流阀6和冷凝器1，回流至压缩机8。从而实现制热和制生活热水两种功能。

本实用新型提供的空调外机热量回收系统的一种春秋季实施例为：在春秋季不需要供热和制冷，仅需要供应热水时，需屏蔽室内蒸发器7，压缩机8出口工质首先通过套管换热器9释放热量，然后通过节流阀6、冷凝器8，在冷凝器8中吸收室外热量后，返回压缩机8。此过程充分利用空调系统12制热系数高的特点，在消耗较少能量的基础上，即可得到一定量的生活热水。具体的实施过程为，当空调开启后，通过控制中心关闭第三电磁阀16、第一电磁阀4，开启第二电磁阀15，从而屏蔽室内蒸发器7。压缩机8出口高温高压工质在套管换热器9中放热加热生活用水，然后通过节流阀6、冷凝器1，通过冷凝器1吸收环境热量，流回压缩机8，完成整个循环过程，实现加热生活热水的功能。当生活中需用热水时，储热水箱内经预热后的热水流出，供居民使用，外部自来水加入储热水箱以补充使用的热水，保持储热水箱水位恒定。

本实用新型提供的空调外机热量回收系统，通过加装套管式换热器，在夏季运行时，将空调压缩机出口工质的热量回收至储热水箱，回收了压缩机的冷凝热，制取生活用水，同时使得冷凝工质的换热效果加强，提高压缩机的工作效率、减少系统冷凝器的体积，从而降低设备的初投资。在冬季和春秋季运行时，结合相应电磁阀的开闭，利用空调系统制热效率高的优势，吸收外界热量，仅需少量的电能消耗，就可制取较大量的热水，满足人们生活需求。

本实用新型提供的空调外机热量回收系统，通过余热回收系统将空调系统及供水系统相连接，实现对冷凝热的回收利用；可以一年四季运行，根据不同的季节采取不同的运行方式，实现了能量充分利用，节能减排；采用了套管换热器，方便了空调系统与供水系统之间的热交换；采用了控制中心控制电磁阀及循环泵的方式，使操作起来快捷方便；充分利用家庭中已有的电器设备，并对其进行简单改造即可使用，而且改造费用较低，降低了成本。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种空调外机热量回收系统，包括空调系统、供用水系统，其特征在于，还包括余热回收存储系统，所述空调系统连接所述余热回收存储系统，所述余热回收存储系统连接所述供用水系统，所述余热回收存储系统包括套管换热器及循环泵，所述供用水系统包括热水器，所述套管换热器的内管并联在所述空调系统的压缩机与四通换向阀间的管道上，所述套管换热器的外管一端连接所述热水器的供热水箱出水管，另一端连接所述热水器的供热水箱进水管，所述出水管与套管换热器相连的管道上设置有循环泵。

2.根据权利要求1所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述空调外机热量回收系统还包括控制器，所述控制器电性连接所述循环泵。

3.根据权利要求2所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述空调系统的冷凝器与蒸发器均设置有旁路，所述冷凝器的旁路设置第一电磁阀，所述蒸发器的旁路设置第二电磁阀，所述第一电磁阀及所述第二电磁阀电性连接所述控制器。

4.根据权利要求2所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述压缩机与所述四通换向阀间的管道上设置第三电磁阀，所述第三电磁阀电性连接所述控制器。

5.根据权利要求2所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述空调系统的冷凝器设置第一温度计，所述压缩机设置第三温度计，所述热水器的供热水箱内也设置第四温度计，所述套管换热器内管与所述四通换向阀相连的管道上设置第二温度计，所述第一温度计、第二温度计、第三温度计、第四温度计均电性连接所述控制器。

6.根据权利要求1所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述热水器内设置有电辅热装置。

7.根据权利要求1所述的空调外机热量回收系统，其特征在于，所述热水器的供热水箱进水管与出水管均设有单向阀。

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