CN216557462U - 一种水换热装置及具有其的空调/采暖/热水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水换热装置及具有其的空调/采暖/热水系统,水换热装置至少包括一组依次串联的一级换热器和二级换热器,所述一级换热器包括接入冷媒循环回路的冷媒侧通道和接入热水流路的水侧通道,所述二级换热器接入冷媒循环回路并与水箱内的水进行换热,所述冷媒侧通道内的冷媒与水侧通道内的水流动方向相同或相反,所述水侧通道的入水端接入冷水入水管,所述水侧通道的出水端接入水箱的入水口,所述水箱的出水口接入热水出水管。本实用新型可保证大流量连续热水供应,实现即开即洗和大水量连续洗的用水效果,同时有利于大幅减少水箱的体积,减少水箱占用空间,有效避免压缩机频繁启动,确保整个系统在四季运行稳定,使用寿命更长。
Description
技术领域
本实用新型属于生活用水技术领域,特别涉及一种水换热装置,同时涉及一种集成空调/采暖/热水等多个功能的空调/采暖/热水系统。
背景技术
现在普遍使用的热泵空调系统一般都具有夏季制冷、冬季供暖两种功能,但随着生活水平的提高,连续的提供生活热水已成为一般家庭或单位的基本需求。目前市场上提供有热泵热水系统,如“二联供”和“三联供”系统,均利用一套压缩机热泵机组实现夏季制冷、供应生活热水、冬季供暖等多种功能。
热泵热水系统的工作原理是蒸发器中的低温低压冷媒液体吸收空气中的热量使冷媒气化成低温低压的冷媒气体,然后通过压缩机做功压缩后使冷媒增压升温,变成高温高压气体,再通过水箱中的换热器跟水箱中的水进行热交换,使水箱中的水升温。同时,冷媒经过换热过程变成低温高压的液体,再经过节流装置节流变成低温低压的液体,再次进入蒸发器重复上述过程。
传统的电热水器和燃气热水器是通过消耗燃气和电能来获得热能,而热泵热水系统是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的,在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于三倍电能左右的热能来加热水,因此具有节能高效的特点,而逐渐被广泛使用。
目前市场上的热泵热水系统存在水箱换热面积小,换热效果差等问题,根据换热面积匹配原理,压缩机一般功率较低,相对制热量较小,无法实现即开即热无限洗的效果。为了达到节能效果,将水箱做的较大,加热时间会较长,使用户洗浴过程等待时间长,另外由于普通热泵热水器换热水温度最高达到60℃,用户洗浴时间短,如果不采用其他辅助加热功能,即便是大水箱,也不可能满足家庭四季连续洗的要求。
对于市场上的三联供集成系统,一般制热量较大,由于水箱的换热面积有限,如果单独进行水箱加热,存在着整个系统冷凝面积较小,压缩机工作一段时间,会存在高压保护现象停止工作,再启动又会出现高压保护,系统无法连续正常工作,同时加热效率差,影响到压缩机部件的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是,提供一种可以保证系统连续正常工作,而且可以实现即开即热、且满足使用者四季连续洗要求的水换热装置,同时提供一种具有其的空调/采暖/热水系统。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
一种水换热装置,至少包括一组依次串联的一级换热器和二级换热器,所述一级换热器包括接入冷媒循环回路的冷媒侧通道和接入热水流路的水侧通道,所述二级换热器接入冷媒循环回路并与水箱内的水进行换热,所述冷媒侧通道内的冷媒与水侧通道内的水流动方向相同或相反,所述水侧通道的入水端接入冷水入水管,所述水侧通道的出水端接入水箱的入水口,所述水箱的出水口接入热水出水管。
进一步,所述一级换热器的冷媒侧通道和水侧通道分别具有一段或多段热交换段,多段热交换段之间串联连接。
进一步,所述一级换热器由一个板式换热器组成,或由多个板式换热器串联连接组成。
进一步,所述一级换热器的换热功率在6000W-20000W之间。
进一步,所述二级换热器为微通道换热器或管式换热器。
进一步,所述水箱为储水式水箱,包括外壳和储水的盛水桶,所述二级换热器缠绕在盛水桶的外壁上安装。
进一步,所述二级换热器内冷媒的流动方向与所述水箱内水的流动方向相反。
进一步,所述水箱的入水口连接入水管,所述入水管伸入至所述水箱盛水空间的底部,所述水箱的出水口位于盛水空间的顶部。
进一步,在所述冷水入水管上串接有水流传感器,所述水流传感器与控制器连接,所述控制器根据水流传感器的检测值是否达到设定值控制压缩机的工作状态。
本实用新型的另一个技术方案是:
一种空调/采暖/热水系统,包含如上所述的水换热装置。
综上内容,本实用新型所述的一种水换热装置及具有其的空调/采暖/热水系统,与现有技术相比,具有如下优点:
(1)本实用新型通过两级换热器串联的方式可以实现水箱内的生活用水能够快速升温,达到使用者对水温的要求,四季都可保证大流量连续热水供应,实现即开即洗和大水量连续洗的用水效果。在同样使用环境下,与普通热泵热水器比较,加热时间短、洗浴时间长,同时有利于大幅减少水箱的体积,减少水箱占用空间。
(2)本实用新型在用户不使用热水的时候,特别是夏天用户制冷过程中,通过压缩机做功,将高温高压的冷媒通过二级换热器传至水箱中的水进行加热,实现了热回收,可以确保用户大量使用热水的需求。
(3)本实用新型通过两级换热器的设计,增大了冷媒循环回路的换热面积,可以避免频繁出现高压保证,进而有效避免压缩机频繁启动,确保整个系统在四季运行稳定,使用寿命更长。
附图说明
附图作为本实用新型的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本实用新型热水系统的结构示意图;
图2是本实用新型三联供系统(制冷)的结构示意图;
图3是本实用新型三联供系统(制热)的结构示意图。
如图1至图3所示,压缩机1,节流元件2,水换热装置3,一级换热器31,冷媒侧通道311,水侧通道312,二级换热器32,换热装置4,蒸发换热器5,四通阀6,水箱7,外壳71,盛水桶72,上封头721,下封头722,中桶723,冷水入水管8,水箱入水口9,水箱出水口10,入水管11,水流传感器12,油分离器13,气液分离器14,室外空气换热器15,室内空气换热器16,地暖水换热器17,经济器18,第一支路19,第二支路20,室内电子膨胀阀21,管路22,热水电子膨胀阀23,第一电子膨胀阀24,第二电子膨胀阀25,地暖换热管26,循环泵27,第三支路28,旁通阀29,地暖电子膨胀阀30。
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
实施例一:
如图1所示,本实用新型提供一种水换热装置,可接入现有技术中的生活热水系统、“二联供”(空调+生活热水)系统和“三联供”(空调+生活热水+采暖)系统,为用户提供满足温度要求的生活热水。
水换热装置3至少包括一组依次串联的一级换热器31和二级换热器32,本实施例中,为简化系统结构,优选,水换热装置3仅由一组依次串联的一级换热器31和二级换热器32组成。一级换热器31包括冷媒侧通道311和水侧通道312,冷媒侧通道311接入冷媒循环回路,水侧通道312接入热水流路,二级换热器32接入冷媒循环回路。
冷媒循环回路接入空调冷媒循环系统中,冷媒循环回路包括依次串联连接的压缩机1、水换热装置3、节流元件2及换热装置4。其中,水换热装置3中一级换热器31的冷媒侧通道311和二级换热器32接入压缩机1的排气端,作为冷凝换热器,换热装置4作为蒸发换热器5,换热装置4包括室外空气换热器和/或空调室内空气换热器,节流元件2优选采用电子膨胀阀。对于热泵空调系统,冷媒循环回路中还包括四通阀6。
其中,一级换热器31的冷媒侧通道311和水侧通道312分别具有一段或多段热交换段,本实施例中,为简化系统结构,优选,冷媒侧通道311和水侧通道312分别仅具有一段热交换段,完成高温冷媒和冷水的第一次热交换。
一级换热器31中的冷媒侧通道311的入口端接入压缩机1的排气端,冷媒侧通道311的出口端通过管路接入二级换热器32的入口端,二级换热器32的出口端通过管路接入节流元件2,节流元件2的出口端通过管路接入蒸发换热器5的入口端,蒸发换热器5的出口端通过管路连接压缩机1的进气端。
空调系统制冷时,蒸发换热器5中的低温低压冷媒液体吸收空气中的热量使冷媒气化成低温低压的冷媒气体,然后通过压缩机1做功压缩后使冷媒增压升温,变成高温高压气体,再依次通过一级换热器31和二级换热器32跟热水流路中的冷水进行热交换,此过程中水温得以升高,同时冷媒则经过换热过程变成低温高压的液体,再经过节流元件2节流变成低温低压的液体,再次进入蒸发换热器5重复上述过程。
水侧通道312的入水端接入冷水入水管8(接自来水),水侧通道312的出水端接入水箱入水口9,本实施例中,二级换热器32为水箱换热器,直接与水箱7内的水进行换热,水箱出水口10接入热水出水管(图中未标示)。在热水出水管上设置有阀门(图中未示出),阀门可以是手动阀门也可以是电磁阀,当使用者需要用水时,手动或自动打开该阀门,热水流出供使用者使用。
冷水入水管8、一级换热器31的水侧通道312、水箱7、热水出水管形成热水流路。在有使用者需要使用热水时(即打开阀门时),自来水从冷水入水管8进入一级换热器31的水侧通道312,与冷媒侧通道311内的高温冷媒进行热交换,将冷水升温至中温水(大约在30-45℃之间),中温水通过水箱入水口9进入水箱7的盛水空间内,与二级换热器32中的冷媒再进一步进行热交换,中温水升温至高温水(50-55℃),热水由热水出水管流出,为用户提供满足生活用水要求的热水。其中,一级换热器31中冷媒侧通道311内的高温冷媒与水侧通道312内的冷水流动方向可以相同,也可以相反,图1中所示的系统,采用了一级换热器31中冷媒侧通道311内的高温冷媒与水侧通道312内的冷水流动方向相同的方式。
本实施例中,由于冷媒侧通道311和水侧通道312分别仅具有一段热交换段,所以一级换热器31采用一个板式换热器,且优选采用大功率的板式换热器,提高一级换热的换热效率,用以在一级换热时使冷水充分吸收高温冷媒的热量,减少水和冷媒之间的温差,提升一级换热后冷水的出水温度,同时降低冷媒换热后的温度,提升冷媒的换热效率。优选,一级换热器31(即板式换热器)的换热功率优选在6000W-20000W之间,最佳范围在10000W-20000W之间,这样既可以考虑到系统成本,也可以提升进入水箱7前中温水的温度,保证中温水(大约在30-45℃之间)及最终的热水(50-55℃)出水温度,实现即开即洗、以及大水量连续洗的用水效果,在不需要制冷时,无需提前启动压缩机1进行蓄热,即开即热,达到节省电能的目的。
二级换热器32的作用是在用户不使用热水的时候,特别是夏天用户制冷过程中,通过压缩机1的做功,将高温高压的冷媒通过微通道换热器传至水箱7中的水,对水箱7中的水进行加热,实现热回收,这样也进一步满足即开即洗以及大水量连续洗的用水效果。
本实施例中,水箱7优选采用储水式水箱,包括外壳71和中间的储水用的盛水桶72,上述的水箱入水口9和水箱出水口10均指盛水桶72的入水口和出水口。二级换热器32优选采用缠绕在盛水桶72的外壁上的微通道换热器,也可以采用管式换热器。其中,盛水桶72由上封头721、下封头722及中桶723密封焊接而成,二级换热器32则缠绕在中桶723的外壁上。受水箱7的盛水桶72面积的限制,二级换热器32的换热功率较小,一般换热功率在500W-1500W之间。冷水的温升主要依靠一级换热器31与高温冷媒换热获得。
作为一级换热器31的板式换热器可以单独安装,为了简化系统结构,减少设备的占用空间,优选板式换热器也安装在水箱7的内部,即安装在外壳71与盛水桶72之间的空间内,板式换热器通过安装座与水箱7的内壁固定,此时,一级换热器31入水端的冷水入水管8接在水箱7的外壳71上。当然,板式换热器也可以固定安装在水箱7的外壳71的外部。
本实施例中,优选,二级换热器32内冷媒的流动方向与水箱7内水的流动方向相反,使水箱7中的水可以更充分地吸收二级换热器32内的冷媒热量,有利于提升水温,使出水温度满足生活用水(50-55℃)的要求,同时,也有利于进一步降低经过二级换热器32换热后的冷媒温度,避免频繁出现高压保证,进而有效避免压缩机1的频繁启动,确保整个系统在四季运行稳定,使用寿命更长。
优选,在水箱入水口9处连接一入水管11,入水管11直接插入至盛水桶72的底部,即入水管11的底端位于盛水桶72的底部,而水箱出水口11则位于盛水桶72的顶部。中温水直接进入盛水桶72的底部,水流由下至上流动,二级换热器32的冷媒入口端在上,出口端在下,二级换热器32内的冷媒由上至下流动,与二级换热器32中冷媒的流动方向相反。
本实施例中,在冷水入水管8上串接有水流传感器12,水流传感器12与系统的控制器(图中未示出)连接,控制器根据水流传感器12的检测值是否达到设定值控制压缩机1的工作状态,即当使用者需要使用热水时,水流传感器12检测到冷水入水管8中有水流动时,才启动压缩机1,使冷水可与高温冷媒进行换热,无需提前开机蓄热,达到节能的目的。
水流的设定值预先存储在控制器中,控制器中包括压缩机控制模块、水流判断模块以及空调系统工作状态检测模块(图中未示出),水流判断模块与水流传感器12通讯连接。当水流传感器12检测到有水流动时,将检测数据传输给水流判断模块,水流判断模块判断检测值是否大于预先存储的设定值,当大于设定值时,再判断此时空调系统工作状态是处于什么工作模式,工作模式包括停机模式、制冷模式、制热模式、通风模式。在处于制冷模式时,且压缩机1处于工作状态时,则保持目前的工作状态;在处于通风模式、停机模式,即压缩机1未启动时,控制压缩机1启动,提供高温冷媒用以加热冷水。水流的设定值选择为大于0的数值,这样可以避免当水流过小时也启动压缩机1,避免压缩机1频繁启动。
洗浴过程中,自来水冷水经过水流传感器12进入一级换热器31,通过一级换热器31与高温冷媒进行换热,在进入水箱7时,自来水水温得到提高,延长洗浴时间,水箱入水口9进入的水流入水箱7的盛水桶72的底部,将热水从盛水桶72的上部水箱出水口10及热水出水管流出。
下面详细描述该水换热装置的工作过程:
1、用户不洗浴的工作状态:
此时,水箱盛水桶72没有进水,水流传感器12没有感测到进水信号,是处于关闭状态,压缩机1排出高温高压的冷媒,首先进入一级换热器31,再通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,热量被盛水桶72中的水吸收,形成中温高压的冷媒。冷媒进入节流元件2,被节流成低温低压的液态制冷剂,进入蒸发换热器5,跟空气进行热交换,最后形成气体冷媒,进入压缩机1,完成主回路循环。
此时,水箱7中的水进行储水加热,实现热量回收。
2、用户洗浴的工作状态:
水流传感器12检测到进水信号,控制器强制启动压缩机1工作(此时如果压缩机1处于工作状态则继续保持),压缩机1排出高温高压的制冷剂首先进入一级换热器31,在一级换热器31内高温冷媒与冷水进行换热,自来水的基础水温得到提升形成中温水(大约在30-45℃之间),中温水再进入水箱盛水桶72的底部,进一步与二级换热器32内的冷媒进行二次热交换,形成高温水(50-55℃),高温水由热水出水口10及热水出水管排出供使用者使用。
冷媒经过一级换热器31换热后,形成中温高压的制冷剂并通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,余热再次被盛水桶72中的水吸收,冷媒进入节流元件2,被节流成低温低压的液态制冷剂,进入蒸发换热器5,跟空气进行热交换,最后形成气体冷媒,进入压缩机1,完成主回路循环。
该系统通过两级换热器串联的方式,设计两种不同功率不同作用的换热器,功率低的换热器实现储水加热,功率高的换热器实现自来水预热功能,且使冷媒和水在一级换热时以相同或相反的方向流动,而在二级换热时以相反方向流动,可以实现水箱7内的生活用水能够快速升温,达到使用者对水温的要求,四季都可保证大流量连续热水供应,实现即开即洗和大水量连续洗的用水效果。在同样使用环境下,与普通热泵热水器比较,加热时间短、洗浴时间长,同时有利于大幅减少水箱的体积,减少水箱占用空间。
该系统在用户不使用热水的时候,特别是夏天用户制冷过程中,通过压缩机做功,将高温高压的冷媒通过二级换热器传至水箱中的水进行加热,实现了热回收,可以确保用户大量使用热水的需求。
下面表一为一级换热后的水温温升数据:
根据现有热水器功率及连续洗浴的状态,一般情况,电热水器功率需要在8.8KW以上,洗浴的出水流量在4升左右即可实现连续洗。采用该系统后,一级换热就可达到9KW以上的制热量,在夏天可以实现即开即洗,冬天可以实现连续洗使用状态。
下面表二为与普通热泵热热水器加热时间和洗浴时间对比:
根据表二中的数据可以看出,水箱7的容积从220升降至80升,相对尺寸减少,减少了水箱7的占用空间,由于体积大幅减少,水箱7可以采用壁挂式的结构,更有利于减少水箱7的占用空间。在同样使用环境下,本实用新型所提供的热水系统与普通热泵热水器的加热时间缩短了4倍,洗浴时间提升近1.5倍。
该系统通过两级换热器的设计,增大了冷媒循环回路的换热面积,可以避免频繁出现高压保证,进而有效避免压缩机频繁启动,确保整个系统在四季运行稳定,使用寿命更长。在满足用户制冷、采暖和生活用热水的需求下,该系统最大化的节省能效,提高机组的工作效率和使用寿命。
实施例二:
与实施例一不同之处在于,实施例一中水换热装置中仅具有一个水箱7,即一个热水流路,本实施例中,可以通过一套空调系统同时为多个水箱7提供热水,即同时可为多个热水流路供水,其中水换热装置3由多组一级换热器31和二级换热器32连接,多组一级换热器31和二级换热器32之间并联连接,每组对应一个水箱7,在每组一级换热器31的冷媒侧通道311入口端的管路上设置有阀门,压缩机1排出的高温冷媒被分流至各组一级换热器31中,分别为不同的热水流路和水箱7供应热水。
实施例三:
与实施例一和实施例二不同之处在于,每组一级换热器31中可以包括多段热交换段,冷媒侧通道311和水侧通道312分别包括串联的多段热交换段,这样一级换热器31可以由多个串联的板式换热器连接,末端的板式换热器的冷媒和水出口端与二级换热器32的入口端和水箱7连接,这样可以有利于进一步提升板式换热器的换热功率,同时也可以在保证一级换热器31的总换热功率的前提下,减少每个板式换热器的体积,方便安装,减少占用空间。
实施例四:
如图2和图3所示,本实施例中提供一种空调/采暖/热水系统,具体为集空调、采暖及热水于一体的三联供系统。
三联供系统包括压缩机1、水换热装置3、四通阀6、油分离器13、气液分离器14、室外空气换热器15、室内空气换热器16、地暖水换热器17以及经济器18。其中,水换热装置3作为冷凝器,为用于提供生活热水的水换热器,水换热装置3采用上述实施例中所提供的技术方案;制热时,室外空气换热器15作为蒸发换热器,室内空气换热器16和地暖水换热器17作为冷凝器;制冷时,室内空气换热器16作为蒸发换热器,同时室外空气换热器15作为冷凝器。
压缩机1的排气管连接油分离器13,油分离器13的出口端通过第一支路19与水换热装置3中的一级换热器31的冷媒侧通道311入口连接,第二支路20与四通阀6连接,四通阀6的一支路与室内空气换热器16和地暖水换热器17连接,室内空气换热器16为安装在房间内的风管机,多个室内空气换热器16并联连接,多个室内空气换热器16与地暖水换热器17并联连接,每个室内空气换热器16串接有室内电子膨胀阀21,多个室内空气换热器16的另一端汇总通过管路22与经济器18连接,二级换热器32的冷媒出口连接有热水电子膨胀阀23(即为实施例一中的节流元件2),热水电子膨胀阀23的另一端接入管路22中,经济器18的另一端通过第一电子膨胀阀24与室外空气换热器15连接,经济器18的辅助换热侧的一端接入压缩机1,另一端通过第二电子膨胀阀25接入管路22中,室外空气换热器15的另一端与四通阀6连接。地暖水换热器17的水侧通道连接地暖换热管26,水侧通道上安装有循环泵27,地暖水换热器17的冷媒侧通道上串接有地暖电子膨胀阀30。
在压缩机1的排气管上还具有第三支路28,在第三支路28上串接有旁通阀29,第三支路28与室外空气换热器15连接,在需要给室外空气换热器15除霜时,打开旁通阀29,将压缩机1排出的高温气体引入室外空气换热器15中实现除霜。
制冷+热水的工作过程:
如图2所示,压缩机1排出的高温冷媒经由第一支路19进入水换热装置3中的一级换热器31,与水侧通道312内的冷水进行第一次热交换,形成中温水,冷媒再进一步通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,与盛水桶72中的水进行第二次热交换,热量进一步被盛水桶72中的水吸收形成供用户使用的高温水,同时冷媒冷凝后形成中温高压的冷媒,冷媒进入热水电子膨胀阀23,被节流成低温低压的液态制冷剂。
同时,压缩机1排出的高温冷媒经第二支路20经过四通阀6后进入室外空气换热器15(作为冷凝器),经过第一电子膨胀阀24后进入经济器18的主回路,从经济器18主回路流出的冷媒液体分成两路,一路与热水电子膨胀阀23流出的冷媒汇总,另一路经过第二电子膨胀阀25节流后进入经济器18的辅助回路,与经济器18主回路中的冷媒进行热交换,辅助回路出口的冷媒经压缩机的辅助进气口回流至压缩机1内。
汇总后的冷媒再通过室内电子膨胀阀21二次节流,进入室内空气换热器16(此时作为蒸发器),跟室内空气进行热交换,为室内环境降温,最后形成气体冷媒,经过四通阀6和气液分离器14进入压缩机1。
此过程中,通过控制不同室内电子膨胀阀21的开度,调节进入相应室内空气换热器16(风管机)的冷媒流量。
制热+热水的工作过程:
如图3所示,压缩机1排出的高温冷媒经由第一支路19进入水换热装置3中的一级换热器31,与水侧通道312内的冷水进行第一次热交换,形成中温水,冷媒再进一步通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,与盛水桶72中的水进行第二次热交换,热量进一步被盛水桶72中的水吸收形成供用户使用的高温水,同时冷媒冷凝后形成中温高压的冷媒,冷媒进入热水电子膨胀阀23,被节流成低温低压的液态制冷剂。
同时,压缩机1排出的高温冷媒经第二支路20经过四通阀6后进入室内空气换热器16和地暖水换热器17(此时作为冷凝器),跟室内空气和地暖的水侧通道内的水进行热交换,为室内环境和地暖用水升温。换热后的冷媒经过对应的室内室内电子膨胀阀21和地暖电子膨胀阀30节流后汇总进入管路22,再与热水电子膨胀阀23节流后的冷媒汇总后进入经济器18,在进入经济器18之前通过分出一支路经过第二电子膨胀阀25节流后进入经济器的辅助回路,另一路进入经济器18的主回路,与经济器18辅助回路中的冷媒进行热交换,主回路流出的冷媒经过第一电子膨胀阀24进入室外空气换热器15(作为蒸发器),最后形成气体冷媒,经过四通阀6和气液分离器14进入压缩机1。经济器18辅助回路出口的冷媒经压缩机的辅助进气口回流至压缩机1内,增加压缩机1的排气量,降低排气温度,提升制热能力,使空调系统在低环境温度下也能提供足够的制热能力。
此过程中,通过控制不同室内电子膨胀阀21的开度,调节进入相应室内空气换热器16(风管机)的冷媒流量。
单独制热水的工作过程:
此过程中,空调系统不进行制冷和制热,与室内空气换热器16串接的室内电子膨胀阀21和与地暖水换热器17串接的地暖电子膨胀阀30均处于关闭的状态,压缩机1排出的高温冷媒经由第一支路19进入水换热装置3中的一级换热器31,冷媒和冷水在一级换热器31内进行热交换,形成中温水,冷媒再通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,热量被盛水桶72中的水吸收,形成用户所需的高温水,中温高压的冷媒进入热水电子膨胀阀23,被节流成低温低压的液态制冷剂,进入经济器18,在进入经济器18之前通过分出一支路经过第二电子膨胀阀25节流后进入经济器的辅助回路,另一路进入经济器18的主回路,与经济器18辅助回路中的冷媒进行热交换,主回路流出的冷媒经过第一电子膨胀阀24进入室外空气换热器15(作为蒸发器),最后形成气体冷媒,经过四通阀6和气液分离器14进入压缩机1。
单独制冷和制热的工作过程,与上述相同,此过程中,水箱盛水桶72没有进水,水流传感器12没有感测到进水信号,是处于关闭状态,压缩机1排出高温高压的冷媒,首先进入一级换热器31,再通过缠绕在盛水桶72外侧的二级换热器32,热量被盛水桶72中的水吸收,形成中温高压的冷媒,冷媒根据制冷或制热的工作模式进入相应的节流元件和蒸发换热器,最后形成气体冷媒,进入压缩机1,完成主回路循环。此过程中,水箱7中的水进行储水加热,实现热量回收。
本实施例中还同时提供另一种实施例,一种空调/采暖/热水多联供系统,具体为集空调及热水于一体的二联供系统,该系统中省略了上述三联供系统中的采暖部分,即省略了地暖水换热器17、地暖换热管26、循环泵27、地暖电子膨胀阀30等,其它与上述三联供系统相同。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型方案的范围内。
Claims (10)
1.一种水换热装置,其特征在于:至少包括一组依次串联的一级换热器和二级换热器,所述一级换热器包括接入冷媒循环回路的冷媒侧通道和接入热水流路的水侧通道,所述二级换热器接入冷媒循环回路并与水箱内的水进行换热,所述冷媒侧通道内的冷媒与水侧通道内的水流动方向相同或相反,所述水侧通道的入水端接入冷水入水管,所述水侧通道的出水端接入水箱的入水口,所述水箱的出水口接入热水出水管。
2.根据权利要求1所述的一种水换热装置,其特征在于:所述一级换热器的冷媒侧通道和水侧通道分别具有一段或多段热交换段,多段热交换段之间串联连接。
3.根据权利要求2所述的一种水换热装置,其特征在于:所述一级换热器由一个板式换热器组成,或由多个板式换热器串联连接组成。
4.根据权利要求1所述的一种水换热装置,其特征在于:所述一级换热器的换热功率在6000W-20000W之间。
5.根据权利要求1所述的一种水换热装置,其特征在于:所述二级换热器为微通道换热器或管式换热器。
6.根据权利要求5所述的一种水换热装置,其特征在于:所述水箱为储水式水箱,包括外壳和储水的盛水桶,所述二级换热器缠绕在盛水桶的外壁上安装。
7.根据权利要求1所述的一种水换热装置,其特征在于:所述二级换热器内冷媒的流动方向与所述水箱内水的流动方向相反。
8.根据权利要求7所述的一种水换热装置,其特征在于:所述水箱的入水口连接入水管,所述入水管伸入至所述水箱盛水空间的底部,所述水箱的出水口位于盛水空间的顶部。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种水换热装置,其特征在于:在所述冷水入水管上串接有水流传感器,所述水流传感器与控制器连接,所述控制器根据水流传感器的检测值是否达到设定值控制压缩机的工作状态。
10.一种空调/采暖/热水系统,其特征在于:包含如权利要求1-9任一项所述的水换热装置。
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