CN219640472U - 四管制水源热泵机组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种四管制水源热泵机组。该热泵机组包括：水源换热器，水源通过水源换热器进水换热后出水；压缩机，压缩机的出口与水源换热器连通；多通阀；多通阀的高压入口端与压缩机的出口连通，第一接口端与水源换热器连通，压缩机的进口与第二接口端连通；第一换热器，第一换热器的进口与水源换热器连通，第一换热器的出口与压缩机的进口连通；第二换热器，第二换热器的进口与多通阀的第三接口端连通，第二换热器的出口分别与第一换热器的进口、水源换热器连通。本申请采用水源换热器与第一换热器和第二换热器配合换热，并以水作为热源，实现大幅的节能，且在极寒天气、酷暑天气均能稳定、高效的运行，应用环境更加广泛。

Description

四管制水源热泵机组

技术领域

本申请涉及空调技术领域，特别是涉及一种四管制水源热泵机组。

背景技术

商业综合体、酒店、医院、种植/养殖等很多行业都需要同时提供冷热源，因此四管制冷热一体风冷热泵机组获得了良好的发展，该产品以空气作为热源，来制取冷、热水，可以实现单制冷、单制热、制冷+制热等多种模式运行，运行模式灵活，可以很好的满足一般用户的需求。但是风冷热泵机组适应的空气温度范围比较窄，而且空气作为低品位热源，限定了风冷热泵机组的应用环境，且适应的空气温度范围比较窄，特别是冬季低温环境下，制热效率快速衰减，甚至不能正常运行，能效比较低，能耗巨大。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能效大幅提高，能耗降低，且不受环境温度限制的四管制水源热泵机组。

针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种四管制水源热泵机组，其特征在于，所述四管制水源热泵机组包括：水源换热器，水源通过所述水源换热器进水换热后出水；压缩机和多通阀，所述多通阀包括高压入口端、第一接口端、第二接口端和第三接口端；所述多通阀的高压入口端与所述压缩机的出口连通，所述第一接口端与所述水源换热器连通，所述压缩机的进口能够分别与所述第二接口端连通；第一换热器，所述第一换热器的进口能够与所述水源换热器连通，所述第一换热器的出口与所述压缩机的进口连通；第二换热器，所述第二换热器的进口与所述多通阀的第三接口端连通，所述第二换热器的出口能够与所述第一换热器的进口、所述水源换热器连通。

在其中一个实施例中，所述四管制水源热泵机组还包括储液器，所述储液器的进口能够分别与所述第二换热器的出口、所述水源换热器连通，所述储液器的出口能够分别与所述第一换热器的进口、所述水源换热器连通。

在其中一个实施例中，所述储液器与所述水源换热器之间设有第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路并联设置，所述第一管路能够连通所述储液器的进口和所述水源换热器，所述第二管路能够连通所述储液器的出口和所述水源换热器的进口；所述储液器与所述第一换热器之间设有第三管路，所述第三管路能够连通所述储液器的出口和所述第一换热器。

在其中一个实施例中，所述第一管路上设有第一单向阀，所述水源换热器内的制冷剂能够单向流入所述储液器内；所述第二管路上设有第一电子膨胀阀和第一电磁阀，所述第一电子膨胀阀和所述第一电磁阀串联设置；所述第三管路上设有第二电子膨胀阀和第二电磁阀，所述第二电子膨胀阀和所述第二电磁阀串联设置。

在其中一个实施例中，所述储液器进口与所述第二换热器的出口连通的管路上设有第二单向阀，所述第二换热器内的制冷剂能够单向流入所述储液器内。

在其中一个实施例中，所述四管制水源热泵机组包括三种工作模式：单制冷模式：所述高压入口端与所述第一接口端连通，所述第二接口端与所述第三接口端连通，所述第一电磁阀失电，所述第二电磁阀得电；单制热模式：所述高压入口端与所述第三接口端连通，所述第一接口端与所述第二接口端连通，所述第一电磁阀得电，所述第二电磁阀失电；制热+制冷模式：所述高压入口端与所述第三接口端连通，所述第一接口端与所述第二接口端连通，所述第一电磁阀失电，所述第二电磁阀得电。

在其中一个实施例中，所述多通阀的高压入口端与所述压缩机的出口连通的管路上设有第一温度压力检测器；所述压缩机进口的管路上设有第二温度压力检测器。

在其中一个实施例中，所述第一温度压力检测器包括第一温度传感器和第一压力传感器；所述第二温度压力检测器包括第二温度传感器和第二压力传感器。

在其中一个实施例中，所述压缩机设置多个，多个所述压缩机并联。

在其中一个实施例中，所述多通阀设为四通阀。

与现有技术相比，本申请的四管制水源热泵机组采用水源换热器，水源热水器与第一换热器和第二换热器配合换热，实现单制冷、单制热、制热+制冷等三种模式，并以相对高品位的水作为热源，其能效比较高，从而能够实现大幅的节能，且水作为热源不受环境温度的限制，在极寒天气、酷暑天气均能稳定、高效的运行，且应用环境更加广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本申请一实施例提供四管制水源热泵机组内部的管路连通示意图。

图2为本申请一实施例提供四管制水源热泵机组执行单制冷模式时的管路连通示意图。

图3为本申请一实施例提供四管制水源热泵机组执行单制热模式时的管路连通示意图。

图4为本申请一实施例提供四管制水源热泵机组执行制冷+制热模式时的管路连通示意图。

附图标记：100、四管制水源热泵机组；101、水源换热器；102、压缩机；103、多通阀；1031、第一接口端；1032、第二接口端；1033、第三接口端；1034、高压入口端；104、第一换热器；105、第二换热器；106、储液器；107、第一单向阀；108、第二单向阀；109、第一电子膨胀阀；110、第二电子膨胀阀；111、第一电磁阀；112、第二电磁阀；113、第一温度压力检测器；114、第二温度压力检测器；115、第一管路；116、第二管路；117、第三管路。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本申请一实施例中提供一种四管制水源热泵机组100，该四管制水源热泵机组100包括水源换热器101、压缩机102、多通阀103、第一换热器104、第二换热器105，水源换热器101采用水作为换热介质与水源换热器101管路内的制冷剂进行换热，水通过水源换热器101进水换热后出水，实现换热；多通阀103包括高压入口端1034、第一接口端1031、第二接口端1032和第三接口端1033；多通阀103的高压入口端1034与压缩机102的出口连通，第一接口端1031与水源换热器101连通，压缩机102的进口与第二接口端1032连通；第一换热器104的进口能够与水源换热器101连通，第一换热器104的出口与压缩机102的进口连通，用户侧的水进入第一换热器104与第一换热器104管路内的制冷剂换热后对应形成热水或冷水供用户使用；第二换热器105的进口与多通阀103的第三接口端1033连通，第二换热器105的出口能够与第一换热器104的进口、水源换热器101连通，用户侧的水进入第二换热器105与第二换热器105管路内的制冷剂换热后对应形成热水或冷水供用户使用。

可以理解的是，四管制水源热泵机组100采用水源换热器101，水源热水器与第一换热器104和第二换热器105配合换热，实现单制冷、单制热、制热+制冷等三种模式，并以相对高品位的水作为热源，其能效比较高，从而能够实现大幅的节能，且水作为热源不受环境温度的限制，在极寒天气、酷暑天气均能稳定、高效的运行，且应用环境更加广泛。

其中，该水源热泵机组100使用从地埋管中的水或水井、湖泊、河流、海洋中的水或生活污水及工业废水或共用管路中的水作为水源换热器101的换热介质，水来源广泛，且不易受环境温度影响，使得该水源热泵机组100可以适用于更多场地中，适用范围更加广泛。

在一实施例中，多通阀103设为四通阀，当然，在其他实施例中，多通阀103也可以设置为五通阀或六通阀等。

如图1至图4所示，四管制水源热泵机组100还包括储液器106，储液器106的进口能够分别与第二换热器105的出口、水源换热器101连通，储液器106的出口能够分别与第一换热器104的进口、水源换热器101连通。储液器106用于储存制冷剂，起到制冷剂缓冲的作用，以便于水源热泵机组100实现制冷模式和制热模式之间的快速切换，提高工作效率。

如图1至图4所示，储液器106与水源换热器101之间设有第一管路115和第二管路116，第一管路115和第二管路116并联设置，第一管路115能够连通储液器106的进口和水源换热器101，第二管路116能够连通储液器106的出口和水源换热器101。

如图1至图4所示，第一管路115上设有第一单向阀107，以使得水源换热器101内的制冷剂能够单向流入储液器106内。

如图1至图4所示，第二管路116上设有第一电子膨胀阀109和第一电磁阀111，所述第一电子膨胀阀109和第一电磁阀111串联设置，第一电磁阀111用于控制第二管路116的通断，通过控制第二管路116的通断实现制冷剂流路的变换，进而完成该水源热泵机组100运行模式的切换。第一电子膨胀阀109用于对流过的制冷剂进行节流膨胀。

请继续参阅图1至图4，储液器106与第一换热器104之间设有第三管路117，第三管路117能够连通储液器106的出口和第一换热器104的进口，第三管路117上设有第二电子膨胀阀110和第二电磁阀112，第二电子膨胀阀110和第二电磁阀112串联设置，第二电磁阀112用于控制第三管路117的通断，结合第一电磁阀111控制第二管路116通断的方案，完成该水源热泵机组100运行模式的切换。第二电子膨胀阀110同样用于对流过的制冷剂进行节流膨胀作用。

如图1至图4所示，储液器106进口与第二换热器105的出口连通的管路上设有第二单向阀108，以使第二换热器105内的制冷剂能够单向流入储液器106内，避免储液器106内的制冷剂返流向第二换热器105。

如图2所示，执行单制冷模式时，通过第一电磁阀111关闭第二管路116，且同时第二电磁阀112打开第三管路117，使制冷剂依次在压缩机102的出口、水源换热器101、储液器106、第二电子膨胀阀110、第一换热器104、压缩机102的进口之间循环流动，实现单制冷模式，通过第一换热器104制取冷水。如图3所示，执行单制热模式时，通过第一电磁阀111打开第二管路116，且同时第二电磁阀112关闭第三管路117，并通过多通阀103换向，使制冷剂依次在压缩机102的出口、第二换热器105、储液器106、第一电子膨胀阀109、水源换热器101、压缩机102的进口之间循环流动，实现单制热模式，通过第二换热器105制取热水。如图4所示，执行制热+制冷模式时，第一电磁阀111关闭第二管路116，且第二电磁阀112开通第三管路117，使制冷剂依次在压缩机102的出口、第二换热器105、储液器106、第二电子膨胀阀110、第一换热器104、压缩机102的进口之间循环流动，实现制热+制冷模式，同时制取冷热水，具体地通过第二换热器105制取热水，第一换热器104制取冷水。

如图1至图4所示，多通阀103的高压入口端1034与压缩机102的出口连通的管路上设有第一温度压力检测器113，第一温度压力检测器113用于监测压缩机102出口处的制冷剂的压力和温度，以便于实时监控制冷剂的压力和温度。

在一实施方式中，压缩机102进口的管路上设有第二温度压力检测器114，第二温度压力检测器114用于监测压缩机102进口处的制冷剂的压力和温度，以便于实时监控制冷剂的压力和温度。第一温度压力检测器113和第二温度压力检测器114结合作用，能够实时监控到压缩机102输出和输入制冷剂的情况，以便于调控水源热泵机组100制冷和制热的功率，确保水源热泵机组100在极寒天气、酷暑天气均能稳定、高效运行。

在一实施例中，第一温度压力检测器113包括第一温度传感器和第一压力传感器；第二温度压力检测器114包括第二温度传感器和第二压力传感器。当然，在其他实施例中，第一温度压力检测器113和第二温度压力检测器114的具体结构不局限于以上所述。

如图1至图4所示，在其中一个实施方式中，压缩机102设置多个，多个压缩机102并联，如此设置能够明显的提高效率，高效节能，且能够分机进行容量控制，以提供多级能量调节级数，还能够防止单个压缩机102出现故障导致整机瘫痪的情况。当然，在其他实施例中，压缩机102设置的数量不做限制，例如可以设置一个或两个以上。

本申请提供的水源热泵机组100以相对高品位的水作为热源，并采用水源换热器101、第一换热器104和第二换热器105配合换热，实现单制冷、单制热、制热+制冷等三种模式，三种模式运行时具体情况如下：

单制冷模式：如图2所示，多通阀103的高压入口端1034与第一接口端1031连通，第二接口端1032与第三接口端1033连通，第一电磁阀111失电，第二管路116关闭，第二电磁阀112得电，第三管路117通畅，从压缩机102的出口排出的高温高压气体经多通阀103的高压入口端1034进入多通阀103并通过第一接口端1031输出多通阀103后进入水源换热器101进行冷凝，同时水源换热器101中循环输入和输出水源，水源与制冷剂在水源换热器101内进行换热，冷凝废热被水源带走；冷凝后的中温高压制冷剂经第一单向阀107、储液器106、第二电磁阀112后流向第二电子膨胀阀110，经第二电子膨胀阀110节流膨胀后变为低温低压制冷剂进入第一换热器104内气化吸热，用户侧的水输入第一换热器104内与制冷剂换热，用户侧的水经过第一换热器104内低温制冷剂降温后输出，为用户提供冷水供冷，在该模式下，第二单向阀108靠近储液器106侧制冷剂压力大于靠近第二换热器105侧制冷剂压力，即第二单向阀108此时在压差作用下处于关阀状态，经第一换热器104换热后的制冷剂气化后从第一换热器104输出至压缩机102内进行压缩循环。

单制热模式：如图3所示，多通阀103通过换向，高压入口端1034与第三接口端1033连通，第一接口端1031与第二接口端1032连通，第一电磁阀111得电，第二管路116通畅，第二电磁阀112失电，第三管路117关闭，从压缩机102排出的高温高压气体经多通阀103的高压入口端1034进入多通阀103后经过多通阀103的第三接口端1033输出至第二换热器105进行冷凝，用户侧的水输入第二换热器105内吸收冷凝热进行换热，用户侧的水经过第二换热器105加热后输出，为用户提供热水供暖；冷凝后的中温高压制冷剂经第二单向阀108、储液器106、第一电磁阀111流向第一电子膨胀阀109、经第一电子膨胀阀109节流膨胀后变为低温低压制冷剂进入热源侧换热器气化蒸发吸热，蒸发产生的冷量被水源换热器101中循环输入和输出水源带走，制冷剂气化后从水源换热器101输出至多通阀103的第一接口端1031并从第二接口端1032输出至压缩机102内进行压缩循环。

制热+制冷模式，如图4所示，多通阀103的高压入口端1034与第三接口端1033连通，第一接口端1031与第二接口端1032连通，第二电磁阀112得电，第三管路117通畅，第一电磁阀111失电，第二管路116关闭，从压缩机102的出口排出的高温高压气体经多通阀103的入口端进入多通阀103并通过第一接口端1031输出多通阀103后进入第二换热器105进行冷凝，用户侧的水输入第二换热器105内吸收冷凝热进行换热，用户侧的水经过第二换热器105加热后输出，为用户提供热水供暖；冷凝后的中温高压制冷剂经第一单向阀107、储液器106、第二电磁阀112流向第二电子膨胀阀110、经第二电子膨胀阀110节流膨胀后变为低温低压制冷剂进入第一换热器104内气化吸热，用户侧的水输入第一换热器104内与制冷剂换热，用户侧的水经过第一换热器104降温后输出，为用户提供冷水供冷，制冷剂气化后从第一换热器104输出至压缩机102内进行压缩循环。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种四管制水源热泵机组，其特征在于，所述四管制水源热泵机组包括：

水源换热器(101)，水源通过所述水源换热器(101)进水换热后出水；

压缩机(102)和多通阀(103)，所述多通阀(103)包括高压入口端(1034)、第一接口端(1031)、第二接口端(1032)和第三接口端(1033)；所述多通阀(103)的高压入口端(1034)与所述压缩机(102)的出口连通，所述第一接口端(1031)与所述水源换热器(101)连通，所述压缩机(102)的进口与所述第二接口端(1032)连通；

第一换热器(104)，所述第一换热器(104)的进口能够与所述水源换热器(101)连通，所述第一换热器(104)的出口与所述压缩机(102)的进口连通；

第二换热器(105)，所述第二换热器(105)的进口与所述多通阀(103)的第三接口端(1033)连通，所述第二换热器(105)的出口能够分别与所述第一换热器(104)的进口、所述水源换热器(101)连通。

2.根据权利要求1所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述四管制水源热泵机组还包括储液器(106)，所述储液器(106)的进口能够分别与所述第二换热器(105)的出口、所述水源换热器(101)连通，所述储液器(106)的出口能够分别与所述第一换热器(104)的进口、所述水源换热器(101)连通。

3.根据权利要求2所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述储液器(106)与所述水源换热器(101)之间设有第一管路(115)和第二管路(116)，所述第一管路(115)和所述第二管路(116)并联设置，所述第一管路(115)能够连通所述储液器(106)的进口和所述水源换热器(101)，所述第二管路(116)能够连通所述储液器(106)的出口和所述水源换热器(101)的进口；

所述储液器(106)与所述第一换热器(104)之间设有第三管路(117)，所述第三管路能够连通所述储液器(106)的出口和所述第一换热器(104)。

4.根据权利要求3所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述第一管路(115)上设有第一单向阀(107)，所述水源换热器(101)内的制冷剂能够单向流入所述储液器(106)内；

所述第二管路(116)上设有第一电子膨胀阀(109)和第一电磁阀(111)，所述第一电子膨胀阀(109)和所述第一电磁阀(111)串联设置；

所述第三管路(117)上设有第二电子膨胀阀(110)和第二电磁阀(112)，所述第二电子膨胀阀(110)和所述第二电磁阀(112)串联设置。

5.根据权利要求4所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述储液器(106)进口与所述第二换热器(105)的出口连通的管路上设有第二单向阀(108)，所述第二换热器(105)内的制冷剂能够单向流入所述储液器(106)内。

6.根据权利要求5所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述四管制水源热泵机组包括三种工作模式：

单制冷模式：所述高压入口端(1034)与所述第一接口端(1031)连通，所述第二接口端(1032)与所述第三接口端(1033)连通，所述第一电磁阀(111)失电，所述第二电磁阀(112)得电；

单制热模式：所述高压入口端(1034)与所述第三接口端(1033)连通，所述第一接口端(1031)与所述第二接口端(1032)连通，所述第一电磁阀(111)得电，所述第二电磁阀(112)失电；

制热+制冷模式：所述高压入口端(1034)与所述第三接口端(1033)连通，所述第一接口端(1031)与所述第二接口端(1032)连通，所述第一电磁阀(111)失电，所述第二电磁阀(112)得电。

7.根据权利要求1-6任一项所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述多通阀(103)的高压入口端(1034)与所述压缩机(102)的出口连通的管路上设有第一温度压力检测器(113)；

所述压缩机(102)进口的管路上设有第二温度压力检测器(114)。

8.根据权利要求7所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述第一温度压力检测器(113)包括第一温度传感器和第一压力传感器；所述第二温度压力检测器(114)包括第二温度传感器和第二压力传感器。

9.根据权利要求1-6任一项所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述压缩机(102)设置多个，多个所述压缩机(102)并联。

10.根据权利要求1-6任一项所述的四管制水源热泵机组，其特征在于，所述多通阀(103)设为四通阀。