CN219656168U - 空气源热泵多功能耦合系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了热工装置领域内的一种空气源热泵多功能耦合系统，包括空气源热泵机组、热泵组件、储换热水箱及生活水箱，空气源热泵机组上设有热泵进水口和热泵出水口，通过热泵循环泵与储换热水箱相连；储换热水箱上设有冷暖供水口及冷暖回水口，冷暖供水口与冷暖回水口经冷暖循环泵与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱内设有换热盘管；热泵组件中，压缩机的出口水箱换热器相连；水箱换热器经电子膨胀阀与换热盘管的盘管进口相连；换热盘管的盘管出口与压缩机进口相连。其能利用空气热源进行制冷、制热及供应热水，还能将室内的制冷时排出的热能回收用于制热水，以提高热能利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热工装置，特别涉及一种空气源热泵多功能耦合系统。
背景技术
现有技术中，有一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统，其公开号：CN215571366U；公开日：2022-01-18；该装置包括太阳能集热器、空气源热泵模块机组、缓冲水箱及储换热水箱，所述缓冲水箱上经采暖/制冷供水总管与末端设备相连，末端设备的回水经采暖/制冷回水总管、末端循环泵连接至缓冲水箱； 所述太阳能集热器的水箱上设有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口；所述第一进口与第三循环泵的出口相连，第三循环泵的进口与缓冲水箱相连，第一出口连接至缓冲水箱；第三循环泵的进口或出口位置设有第一电控阀；第二进口和第二出口经集热器循环泵及管路连接至储换热水箱上；空气源热泵模块机组的热泵进水口与缓冲水箱之间设有热泵循环泵，空气源热泵模块机组的热泵出水口与缓冲水箱之间经管路相连；该装置还包括有至少一个储水箱，相邻储水箱之间经连接管串联或并联连接，形成储水箱模组，自来水管一路接通储水箱模组，另一路经第二电控阀、储水循环泵连接到储换热水箱下部，储换热水箱上部与储水箱模组之间经管路相连，且同时连接生活热水总管。
其不足之处在于：该装置结构复杂，在制冷过程中，无法实现热能回收再利用，因此，其能源利用效率不够高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种空气源热泵多功能耦合系统，使其能利用空气热源进行制冷、制热及供应热水，在制冷模式下，还能将室内的热能回收用于制热水，以提高热能利用效率。
本实用新型的目的是这样实现的：一种空气源热泵多功能耦合系统，包括空气源热泵机组、热泵组件、储换热水箱及生活水箱，所述空气源热泵机组上设有热泵进水口和热泵出水口，热泵进水口和热泵出水口分别与储换热水箱经管道相连，热泵进水口或热泵出水口与储换热水箱相连的管道上设有热泵循环泵；所述储换热水箱上设有冷暖供水口及冷暖回水口，冷暖供水口与冷暖回水口经冷暖循环泵与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱内设有换热盘管；换热盘管一端设有盘管进口，另一端设有盘管出口；所述热泵组件包括压缩机和电子膨胀阀；压缩机的出口与设置在生活水箱内的水箱换热器的换热器进口相连；水箱换热器的换热器出口经所述电子膨胀阀与换热盘管的盘管进口相连；换热盘管的盘管出口与压缩机进口相连；所述生活水箱上设有生活热水用水管和补水管。
本实用新型工作时，具有如下几种运行控制方式：
1、制冷或采暖模式
空气源热泵机组、冷暖循环泵根据室内制冷或采暖终端设备信给出的信号开启和关闭，自动运行制冷或采暖模式，空气源热泵机组与热泵循环泵联动运行，与空气进行换热，使储换热水箱的水制取到设定温度，冷暖循环泵将储换热水箱的水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷或采暖，换热后的水再返回到储换热水箱。
2、制热水模式
热泵组件中的压缩机工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱内的水箱换热器中冷凝，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀后，制冷剂在储换热水箱内的换热盘管中蒸发并吸热，然后再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，将储换热水箱内的热能转移到生活水箱中，使生活水箱中的水温达到使用要求。
当储换热水箱中水温降低后，开启空气源热泵机组和热泵循环泵，通过空气源热泵机组从空气中吸收热能，补充进入储换热水箱中。
3、制冷热回收模式
室内制冷或采暖终端设备在制冷的情况下采用，此时，冷暖循环泵工作，将储换热水箱中的低温冷水输送给制冷或采暖终端设备，对室内进行制冷，室内的热量经水回流进入储换热水箱中；同时，热泵组件中的压缩机工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱内的水箱换热器中冷凝，与生活水箱中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀后，制冷剂在储换热水箱内的换热盘管中蒸发并吸热，然后再进入压缩机，完成一个工作循环，此过程中，将储换热水箱内的热能转移到生活水箱中，使生活水箱中的水温达到使用要求。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该装置能利用空气热源进行制冷、制热及供应热水，在制冷模式下，还能将室内的热能回收用于制热水，可提高热能利用效率。
进一步地，所述换热盘管和水箱换热器均为单螺旋圆筒形状。其结构简单，制造方便，单螺旋圆筒形状设置储换热水箱或生活水箱中时，水在圆筒的内外可以形成对流，更加有利于进行热交换。
进一步地，所述储换热水箱与生活水箱均为立式设置的圆筒形水箱，外表面设有保温层。其可以就近布置，节约管道，便于管理。
进一步地，所述生活热水用水管的出水位置位于生活水箱内顶部，所述补水管的出水位置位于生活水箱内底部。热水密度低，有上升趋势，冷水密度大，有下降趋势，该结构可以保证生活水箱在用水过程中，水箱上部的水温较高，用水体验更好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，1空气源热泵机组；101热泵出水口；102热泵进水口；2压缩机；3膨胀阀；4储换热水箱；401换热盘管；402盘管进口；403盘管出口；405冷暖供水口；406冷暖回水口；5生活水箱；501水箱换热器；502换热器进口；503换热器出口；6热泵循环泵；7冷暖循环泵；10生活热水用水管；11补水管。
实施方式
如图1所示，为一种空气源热泵多功能耦合系统，包括空气源热泵机组1、热泵组件、储换热水箱4及生活水箱5，所述空气源热泵机组1上设有热泵进水口102和热泵出水口101，热泵进水口102和热泵出水口101分别与储换热水箱4经管道相连，热泵进水口102或热泵出水口101与储换热水箱4相连的管道上设有热泵循环泵6；所述储换热水箱4上设有冷暖供水口405及冷暖回水口406，冷暖供水口405与冷暖回水口406经冷暖循环泵7与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱4内设有换热盘管401；换热盘管401一端设有盘管进口402，另一端设有盘管出口403；所述热泵组件包括压缩机2和电子膨胀阀3；压缩机2的出口与设置在生活水箱5内的水箱换热器501的换热器进口502相连；水箱换热器501的换热器出口503经所述电子膨胀阀3与换热盘管401的盘管进口402相连；换热盘管401的盘管出口403与压缩机2进口相连；所述生活水箱5上设有生活热水用水管10和补水管11，补水管11可连接自来水水源。
换热盘管401和水箱换热器501均为单螺旋圆筒形状。其结构简单，制造方便，单螺旋圆筒形状设置储换热水箱4或生活水箱5中时，水在圆筒的内外可以形成对流，更加有利于进行热交换。
储换热水箱4与生活水箱5均为立式设置的圆筒形水箱，外表面设有保温层。其可以就近布置，节约管道，便于管理。
生活热水用水管10的出水位置位于生活水箱5内顶部，所述补水管11的出水位置位于生活水箱5内底部。热水密度低，有上升趋势，冷水密度大，有下降趋势，该结构可以保证生活水箱5在用水过程中，水箱上部的水温较高，用水体验更好。
本实用新型工作时，具有如下几种运行控制方式：
1、制冷或采暖模式
空气源热泵机组1、冷暖循环泵7根据室内制冷或采暖终端设备信给出的信号开启和关闭，自动运行制冷或采暖模式，空气源热泵机组1与热泵循环泵6联动运行，与空气进行换热，使储换热水箱4的水制取到设定温度，冷暖循环泵7将储换热水箱4的水输送到室内制冷或采暖终端设备进行制冷或采暖，换热后的水再返回到储换热水箱4。
2、制热水模式
热泵组件中的压缩机2工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱5内的水箱换热器501中冷凝，与生活水箱5中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀3后，制冷剂在储换热水箱4内的换热盘管401中蒸发并吸热，然后再进入压缩机2，完成一个工作循环，此过程中，将储换热水箱4内的热能转移到生活水箱5中，使生活水箱5中的水温达到使用要求。
当储换热水箱4中水温降低后，开启空气源热泵机组1和热泵循环泵6，通过空气源热泵机组1从空气中吸收热能，补充进入储换热水箱4中。
其运行条件可设置为：生活用水使用时段，生活水箱温度T1＜45℃且储换热水箱温度T2≥10℃时，开启压缩机2运行制热水模式，当T1≥65℃或储换热水箱温度T2＜7℃，退出该模式，期间，储换热水箱温度T2＜10℃时，启动空气源热泵机组1制热模式，储换热水箱温度T2≥20℃（可调）时，空气源热泵机组1停止运行。
3、制冷热回收模式
室内制冷或采暖终端设备在制冷的情况下采用，此时，冷暖循环泵7工作，将储换热水箱4中的低温冷水输送给制冷或采暖终端设备，对室内进行制冷，室内的热量经水回流进入储换热水箱4中；同时，热泵组件中的压缩机2工作，其出口的高温高压制冷剂进入生活水箱5内的水箱换热器501中冷凝，与生活水箱5中的水换热后，使得生活用水温度上升，制冷剂自身降温冷凝成高压液体，再经电子膨胀阀3后，制冷剂在储换热水箱4内的换热盘管401中蒸发并吸热，然后再进入压缩机2，完成一个工作循环，此过程中，将储换热水箱4内的热能转移到生活水箱5中，使生活水箱5中的水温达到使用要求。
其运行条件可设置为：在炎热的夏季，室内末端联动信号开启，且储换热水箱温度T2≥10℃时，压缩机2工作，生活水箱温度T1≥65℃（可调）或储换热水箱温度T2＜7℃，退出该模式。
从上述工作过程可知，该装置能利用空气热源进行制冷、制热及供应热水，在制冷模式下，还能将室内的热能回收用于制热水，可提高热能利用效率。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种空气源热泵多功能耦合系统，包括空气源热泵机组、热泵组件、储换热水箱及生活水箱，其特征在于：
所述空气源热泵机组上设有热泵进水口和热泵出水口，热泵进水口和热泵出水口分别与储换热水箱经管道相连，热泵进水口或热泵出水口与储换热水箱相连的管道上设有热泵循环泵；
所述储换热水箱上设有冷暖供水口及冷暖回水口，冷暖供水口与冷暖回水口经冷暖循环泵与室内制冷或采暖终端设备之间经管道相连；储换热水箱内设有换热盘管；换热盘管一端设有盘管进口，另一端设有盘管出口；
所述热泵组件包括压缩机和电子膨胀阀；压缩机的出口与设置在生活水箱内的水箱换热器的换热器进口相连；水箱换热器的换热器出口经所述电子膨胀阀与换热盘管的盘管进口相连；换热盘管的盘管出口与压缩机进口相连；
所述生活水箱上设有生活热水用水管和补水管。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵多功能耦合系统，其特征在于：所述换热盘管和水箱换热器均为单螺旋圆筒形状。
3.根据权利要求1或2所述的空气源热泵多功能耦合系统，其特征在于：所述储换热水箱与生活水箱均为立式设置的圆筒形水箱，外表面设有保温层。
4.根据权利要求1或2所述的空气源热泵多功能耦合系统，其特征在于：所述生活热水用水管的出水位置位于生活水箱内顶部，所述补水管的出水位置位于生活水箱内底部。
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