CN218864376U - 一种三联供空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及技术领域，公开了一种三联供空调系统，其包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器、换热单元、换热水箱及地暖装置，可打开第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀至一定开度，使得在空调制热的同时可实现加热生活用水或者进行地暖装置的供热，从而实现空调制热、生活热水或地暖供热的三联供；通过设置闭式循环水换热的换热单元进行二次换热，一方面可以避免生活用水的开式水系统与闭式水系统混合的问题，另一方面产品管路结构设置更为简单，避免制冷剂在长距离输送中造成大量的冷量损失，可实施性更好；另外，由于共用同一台室外换热器，更为经济实用，产品制造成本更低。

Description

一种三联供空调系统

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种三联供空调系统。

背景技术

随着人们生活条件的不断改善，生活中需要用到空调来解决冷热问题，同时也需要生活热水进行洗刷及洗澡，并且，空调制热因吹风干燥，舒适性差，有时还需要地暖来提升舒适度。传统空调的制冷制热和空气源热泵热水器及地暖在实际制造中分别单独制造，使用两到三套外机系统，需分别安装，不能集成到一起，投入费用高，分别占用安装空间。

中国专利“一种多功能空调热水器、空调室外机以及空调循环系统(专利号201721563148.1)”公开了通过在压缩机的高压端口设置两条并联的支路的循环系统，第一支路设置双层管换热器，第二支路直接与冷凝器短接，通过切换阀门将压缩机高压端口流出的制冷剂流至不同的支路实现热水的加热或者空调的制冷/热。但是，该种系统不能实现在空调运行时同时加热用水，也无法实现包括采暖的三联供。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三联供空调系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种三联供空调系统，其包括压缩机、四通阀、室外换热器和室内换热器，所述压缩机通过所述四通阀与所述室外换热器、所述室内换热器相连接，其还包括：

换热单元，其包括通过循环水管路相连通的循环水换热器以及水泵；

所述循环水换热器与所述室内换热器并联设置于所述室外换热器的下游侧，所述循环水换热器所在的支路上游侧设置有第一电子膨胀阀，所述室内换热器所在的支路上游侧设置有第二电子膨胀阀；

换热水箱及地暖装置，所述换热水箱和所述地暖装置通过三通阀并联设置于所述循环水管路上。

在本申请的一些实施例中，所述换热单元还包括：

第一温度传感器，其设置于所述循环水管路上，并位于所述循环水换热器的输出端，所述第一温度传感器被配置为检测所述循环水换热器的出水温度；

电加热器，其设置于所述循环水管路上，并位于所述第一温度传感器和所述三通阀之间，所述电加热器被配置为对循环水加热。

在本申请的一些实施例中，所述换热单元还包括：

膨胀罐，所述膨胀罐设置于所述循环水管路上，并位于所述电加热器和所述三通阀之间；

排气支路，所述排气支路引出于所述电加热器和所述膨胀罐之间的循环水管路，所述排气支路上设置有排气阀。

在本申请的一些实施例中，所述水泵设置于所述循环水换热器输入端的上游侧；

所述换热单元还包括：

过滤器，所述过滤器设置于所述循环水管路上，并位于所述水泵的上游侧。

在本申请的一些实施例中，所述换热单元还包括：

流量开关，所述流量开关设置于所述循环水管路上，并位于所述第一温度传感器和所述电加热器之间；

排水支路，所述排水支路设置于所述循环水管路上，并引出于所述流量开关和所述电加热器之间，所述排水支路上设置有排水阀。

在本申请的一些实施例中，所述换热单元还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述循环水管路上，并位于所述水泵和所述循环水换热器的输入端之间，所述第二温度传感器被配置为检测所述循环水换热器的进水温度。

在本申请的一些实施例中，所述室内换热器设为两个，两个所述室内换热器均与所述循环水换热器并联设置，所述第二电子膨胀阀设为两个且与所述室内换热器一一对应；

或者，

所述室内换热器设为多个，多个所述室内换热器均与所述循环水换热器并联设置，所述第二电子膨胀阀与所述室内换热器数量相等且一一对应。

在本申请的一些实施例中，记所述循环水换热器所在的支路为第一支路；

所述第一支路上设有第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀设于所述第一电子膨胀阀和所述循环水换热器之间，所述第二截止阀设于所述循环水换热器的下游侧。

在本申请的一些实施例中，记所述室内换热器所在的支路为第二支路，所述第二支路上还设有第三截止阀，所述第三截止阀设于所述第二电子膨胀阀和所述室内换热器之间。

在本申请的一些实施例中，所述第二支路上还设有第四截止阀，所述第四截止阀设于所述室内换热器的下游侧。

本实用新型提供一种三联供空调系统，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的三联供空调系统包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器、换热单元、换热水箱及地暖装置，压缩机通过四通阀与室外换热器、室内换热器相连接，换热单元包括通过循环水管路相连通的循环水换热器以及水泵，循环水换热器与室内换热器并联设置于室外换热器的下游侧，循环水换热器所在的支路上游侧设置有第一电子膨胀阀，室内换热器所在的支路上游侧设置有第二电子膨胀阀，换热水箱和地暖装置通过三通阀并联设置于循环水管路上。基于上述结构，可打开第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀至一定开度，使得在空调制热的同时可实现加热生活用水或者进行地暖装置的供热，从而实现空调制热、生活热水或地暖供热的三联供；更重要的是，相较于直接将制冷剂供向生活热水和/或地暖的设置形式，通过设置闭式循环水换热的换热单元进行二次换热，一方面可以避免生活用水的开式水系统与闭式水系统混合的问题，另一方面产品管路结构设置更为简单，避免制冷剂在长距离输送中造成大量的冷量损失，可实施性更好；另外，由于共用同一台室外换热器，更为经济实用，产品制造成本更低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的三联供空调系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的换热单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例换热单元单独运行时的三联供空调系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例换热单元和室内换热器共同运行时的三联供空调系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例空调制热单独运行时的三联供空调系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例空调制冷单独运行时的三联供空调系统的结构示意图。

图中：100、压缩机；110、四通阀；120、室外换热器；130、室内换热器；140、第一支路；141、第一电子膨胀阀；142、第一截止阀；143、第二截止阀；150、第二支路；151、第二电子膨胀阀；152、第三截止阀；153、第四截止阀；200、换热单元；210、循环水管路；211、循环水换热器；212、水泵；213、第一温度传感器；214、电加热器；215、膨胀罐；216、排气阀；217、过滤器；218、流量开关；219、排水阀；221、第二温度传感器；300、换热水箱；400、地暖装置；500、三通阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种三联供空调系统，其包括压缩机100、四通阀110、室外换热器120、室内换热器130、换热单元200、换热水箱300、地暖装置400以及控制器，压缩机100通过四通阀110与室外换热器120、室内换热器130相连接。

换热单元200包括通过循环水管路210相连通的循环水换热器211以及水泵212，循环水换热器211与室内换热器130并联设置于室外换热器120的下游侧，水泵212用于将循环水管路210的水泵212送进循环水换热器211。具体而言，四通阀110的其中两端分别连接压缩机100的输出端和输入端，四通阀110的其中一端连接室外换热器120，四通阀110的其中一端连接于循环水换热器211所在支路和室内换热器130所在支路的汇总点下游侧。循环水换热器211可采用板式换热器。

循环水换热器211所在的支路上游侧设置有第一电子膨胀阀141，室内换热器130所在的支路上游侧设置有第二电子膨胀阀151，换热水箱300和地暖装置400通过三通阀500并联设置于循环水管路210上。第一电子膨胀阀141和第二电子膨胀阀151均用于调节所在支路的开关及开度，同时起到了节流件的作用。具体地，换热水箱300内设置水-水换热盘管进行生活用水和循环水的换热。

基于上述结构，可打开第一电子膨胀阀141和第二电子膨胀阀151至一定开度，使得在空调制热的同时可实现加热生活用水或者进行地暖装置400的供热，从而实现空调制热、生活热水或地暖供热的三联供；更重要的是，相较于直接将制冷剂供向生活热水和/或地暖的设置形式，通过设置闭式循环水换热的换热单元200进行二次换热，一方面可以避免生活用水的开式水系统与闭式水系统混合的问题，另一方面产品管路结构设置更为简单，避免制冷剂在长距离输送中造成大量的冷量损失，可实施性更好。另外，由于共用同一台室外换热器120，更为经济实用，产品制造成本更低。

可选地，如图2所示，在本实施例中，换热单元200还包括第一温度传感器213和电加热器214。第一温度传感器213设置于循环水管路210上，并位于循环水换热器211的输出端，第一温度传感器213被配置为检测循环水换热器211的出水温度；电加热器214设置于循环水管路210上，并位于第一温度传感器213和三通阀500之间，电加热器214被配置为对循环水加热。如此，当第一温度传感器213检测到出水温度不符合生活用水或地暖的加热要求时，可通过电加热器214辅助加热闭式循环水。

可选地，如图2所示，在本实施例中，换热单元200还包括膨胀罐215、排气支路和排水支路。

膨胀罐215设置于循环水管路210上，并位于电加热器214和三通阀500之间。基于此，设置膨胀罐215可避免循环水系统水压变化对循环水系统造成波动。

排气支路引出于电加热器214和膨胀罐215之间的循环水管路210，排气支路上设置有排气阀216。排水支路设置于循环水管路210上，并引出于流量开关218和电加热器214之间，排水支路上设置有排水阀219。基于此，设置排水阀219和排气阀216可排除多余水，并进行循环水系统自动排气，提高水系统循环热效率。

可选地，如图2所示，在本实施例中，水泵212设置于循环水换热器211输入端的上游侧，换热单元200还包括过滤器217，过滤器217设置于循环水管路210上，并位于水泵212的上游侧。如此，可对循环水进行过滤，进一步提高循环水的传热效率。

可选地，如图2所示，在本实施例中，换热单元200还包括流量开关218，流量开关218设置于循环水管路210上，并位于第一温度传感器213和电加热器214之间。基于此，设置流量开关218可避免循环水流量过小时造成干烧。

可选地，如图2所示，在本实施例中，换热单元200还包括第二温度传感器221，第二温度传感器221设置于循环水管路210上，并位于水泵212和循环水换热器211的输入端之间，第二温度传感器221被配置为检测循环水换热器211的进水温度。

可选地，如图1所示，在本实施例中，室内换热器130设为两个，两个室内换热器130均与循环水换热器211并联设置，第二电子膨胀阀151设为两个且与室内换热器130一一对应。在另一些实施例中，室内换热器130设为多个，多个室内换热器130均与循环水换热器211并联设置，第二电子膨胀阀151与室内换热器130数量相等且一一对应。基于此，可实现多个环境的制冷制热需求。

可选地，如图1所示，在本实施例中，记循环水换热器211所在的支路为第一支路140，第一支路140上设有第一截止阀142和第二截止阀143，第一截止阀142设于第一电子膨胀阀141和循环水换热器211之间，第二截止阀143设于循环水换热器211的下游侧。

可选地，如图1所示，在本实施例中，记室内换热器130所在的支路为第二支路150，第二支路150上还设有第三截止阀152，第三截止阀152设于第二电子膨胀阀151和室内换热器130之间。

可选地，如图1所示，在本实施例中，第二支路150上还设有第四截止阀153，第四截止阀153设于室内换热器130的下游侧。

可选地，如图1所示，在本实施例中，记循环水换热器211所在的支路为第二支路150，第二支路150上还设有第三截止阀152和第四截止阀153，第三截止阀152设于第二电子膨胀阀151和循环水换热器211之间，第四截止阀153设于循环水换热器211的下游侧。

本实用新型实施例提供的三联供空调系统的工作过程为：

一、换热单元200单独运行模式：

参见图3，压缩机100排出高温高压的气态制冷剂，四通阀110处于上电状态，制冷剂由四通阀110D口进E口出，经第一支路140到循环水换热器211进口，高温高压气态制冷剂通过循环水换热器211和循环水换热，冷凝为高压液态制冷剂，通过第一电子膨胀阀141节流降压为低压液态制冷剂；低压液态制冷剂经室外换热器120吸热相变，蒸发为低压气态制冷剂，由室外换热器120排出到四通阀110C口，因四通阀110上电C口和S口连通，进入到压缩机100吸气口，形成一个制冷剂循环。换热单元200在出口设置电动三通阀500，根据地暖和生活热水需求情况，打开地暖装置400或换热水箱300的对应通路。在地暖装置400末端内水通过塑料管将热量通过水泥砂浆等传导放热，实现辐射散热到室内；换热水箱300内闭式水路和开式水路通过金属盘管传导换热，实现二次换热。

二、空调制热单独运行模式：

参见图5，压缩机100排出高温高压的气态制冷剂，四通阀110处于上电状态，制冷剂由四通阀110D口进E口出，经第二支路150直接到室内换热器130进口，高温高压气态制冷剂通过室内换热器130和空气换热，冷凝为高压液态制冷剂，通过第二电子膨胀阀151节流降压为低压液态制冷剂；低压液态制冷剂经室外换热器120吸热相变，蒸发为低压气态制冷剂，由室外换热器120排出到四通阀110C口，因四通阀110上电C口和S口连通，进入到压缩机100吸气口，形成一个制冷剂循环。换热单元200因循环水系统停止流动，第一电子膨胀阀141保留一个很小的开度，保证系统的正常运行。

三、空调制冷单独运行模式：

参见图6，压缩机100排出高温高压的气态制冷剂，制冷剂由四通阀110D口进C口出，到室外换热器120进口，高温高压气态制冷剂通过室外换热器120和大气换热，冷凝为高压液态制冷剂，通过第二电子膨胀阀151节流降压为低压液态制冷剂；低压液态制冷剂经室内换热器130吸热相变，蒸发为低压气态制冷剂，由室外换热器120排出到四通阀110E口，因四通阀110上电E和S口连通，进入到压缩机100吸气口，形成一个制冷剂循环，其中第一电子膨胀阀141保持全闭状态，因循环水换热器211和压缩机100吸气口联通，处于低压状态，不会有制冷剂流动。

四、空调制热和生活热水/地暖同时运行模式：

参见图4，压缩机100排出高温高压的气态制冷剂，四通阀110处于上电状态，制冷剂由四通阀110D口进E口出，经第一支路140到循环水换热器211进口，高温高压气态制冷剂通过循环水换热器211和循环水换热，冷凝为高压液态制冷剂，通过第一电子膨胀阀141节流降压为低压液态制冷剂；同时，制冷剂经第二支路150到室内换热器130进口，高温高压气态制冷剂通过室内换热器130和空气换热，冷凝为高压液态制冷剂，通过第二电子膨胀阀151节流降压为低压液态制冷剂。低压液态制冷剂经室外换热器120吸热相变，蒸发为低压气态制冷剂，由室外换热器120排出到四通阀110C口，因四通阀110上电C口和S口连通，进入到压缩机100吸气口，形成一个制冷剂循环。换热单元200在出口设置电动三通阀500，根据地暖和生活热水需求情况，打开地暖装置400或换热水箱300的对应通路。在地暖装置400末端内水通过塑料管将热量通过水泥砂浆等传导放热，实现辐射散热到室内；换热水箱300内闭式水路和开式水路通过金属盘管传导换热，实现二次换热。

综上，本实用新型实施例提供了一种三联供空调系统，其主要由压缩机100、四通阀110、室外换热器120、室内换热器130、换热单元200、换热水箱300、地暖装置400构成，压缩机100通过四通阀110与室外换热器120、室内换热器130相连接，换热单元200包括通过循环水管路210相连通的循环水换热器211以及水泵212，循环水换热器211与室内换热器130并联设置于室外换热器120的下游侧，循环水换热器211所在的支路上游侧设置有第一电子膨胀阀141，室内换热器130所在的支路上游侧设置有第二电子膨胀阀151，换热水箱300和地暖装置400通过三通阀500并联设置于循环水管路210上。与现有技术相比，本三联供空调系统具有如下优点：

1、可打开第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀至一定开度，使得在空调制热的同时可实现加热生活用水或者进行地暖装置的供热，从而实现空调制热、生活热水或地暖供热的三联供。

2、相较于直接将制冷剂供向生活热水和/或地暖的设置形式，通过设置闭式循环水换热的换热单元进行二次换热，一方面可以避免生活用水的开式水系统与闭式水系统混合的问题，另一方面产品管路结构设置更为简单，避免制冷剂在长距离输送中造成大量的冷量损失，可实施性更好。

3、当第一温度传感器检测到出水温度不符合生活用水或地暖的加热要求时，可通过电加热器辅助加热闭式循环水。

4、设置膨胀罐可避免循环水系统水压变化对循环水系统造成波动。

5、设置排水阀和排气阀可排除多余水，并进行循环水系统自动排气，提高水系统循环热效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种三联供空调系统，包括压缩机、四通阀、室外换热器和室内换热器，所述压缩机通过所述四通阀与所述室外换热器、所述室内换热器相连接，其特征在于，还包括：

换热单元，其包括通过循环水管路相连通的循环水换热器以及水泵；

所述循环水换热器与所述室内换热器并联设置于所述室外换热器的下游侧，所述循环水换热器所在的支路上游侧设置有第一电子膨胀阀，所述室内换热器所在的支路上游侧设置有第二电子膨胀阀；

换热水箱及地暖装置，所述换热水箱和所述地暖装置通过三通阀并联设置于所述循环水管路上。

2.如权利要求1所述的三联供空调系统，其特征在于，所述换热单元还包括：

第一温度传感器，其设置于所述循环水管路上，并位于所述循环水换热器的输出端，所述第一温度传感器被配置为检测所述循环水换热器的出水温度；

电加热器，其设置于所述循环水管路上，并位于所述第一温度传感器和所述三通阀之间，所述电加热器被配置为对循环水加热。

3.如权利要求2所述的三联供空调系统，其特征在于，所述换热单元还包括：

膨胀罐，所述膨胀罐设置于所述循环水管路上，并位于所述电加热器和所述三通阀之间；

排气支路，所述排气支路引出于所述电加热器和所述膨胀罐之间的循环水管路，所述排气支路上设置有排气阀。

4.如权利要求2所述的三联供空调系统，其特征在于：

所述水泵设置于所述循环水换热器输入端的上游侧；

所述换热单元还包括：

过滤器，所述过滤器设置于所述循环水管路上，并位于所述水泵的上游侧。

5.如权利要求2所述的三联供空调系统，其特征在于，所述换热单元还包括：

流量开关，所述流量开关设置于所述循环水管路上，并位于所述第一温度传感器和所述电加热器之间；

排水支路，所述排水支路设置于所述循环水管路上，并引出于所述流量开关和所述电加热器之间，所述排水支路上设置有排水阀。

6.如权利要求2所述的三联供空调系统，其特征在于，所述换热单元还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述循环水管路上，并位于所述水泵和所述循环水换热器的输入端之间，所述第二温度传感器被配置为检测所述循环水换热器的进水温度。

7.如权利要求1所述的三联供空调系统，其特征在于：

所述室内换热器设为两个，两个所述室内换热器均与所述循环水换热器并联设置，所述第二电子膨胀阀设为两个且与所述室内换热器一一对应；

或者，

所述室内换热器设为多个，多个所述室内换热器均与所述循环水换热器并联设置，所述第二电子膨胀阀与所述室内换热器数量相等且一一对应。

8.如权利要求1所述的三联供空调系统，其特征在于：

记所述循环水换热器所在的支路为第一支路；

所述第一支路上设有第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀设于所述第一电子膨胀阀和所述循环水换热器之间，所述第二截止阀设于所述循环水换热器的下游侧。

9.如权利要求8所述的三联供空调系统，其特征在于：

记所述室内换热器所在的支路为第二支路，所述第二支路上还设有第三截止阀，所述第三截止阀设于所述第二电子膨胀阀和所述室内换热器之间。

10.如权利要求9所述的三联供空调系统，其特征在于：

所述第二支路上还设有第四截止阀，所述第四截止阀设于所述室内换热器的下游侧。

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