專利名稱：太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)。
背景技術(shù)：
比較理想的建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季的供暖、夏季供冷和四季供應(yīng)熱水。出于環(huán)境保護的需要，近年來許多北方城市禁止設(shè)置燃煤鍋爐房采暖，傳統(tǒng)的集中供熱有待改進，急需發(fā)展利用其他能源的新型建筑暖通空調(diào)。目前已經(jīng)出現(xiàn)了利用太陽能集裝置對房間供應(yīng)熱水的技術(shù)，而低溫熱源是指在不同季節(jié)中溫度高于或低于空氣溫度的熱源，比如在冬季中工業(yè)余熱、廢熱、澡堂的下水等均高于空氣溫度，而在夏季中工業(yè)廢水、井水、河水或海水均低于空氣溫度，低溫熱源可應(yīng)用于等低溫熱轉(zhuǎn)換技術(shù)以及低溫熱泵技術(shù)，如果以合理成本利用低溫熱源能夠滿足部分建筑暖通空調(diào)的用能的需求，將大大降低空調(diào)的能耗，節(jié)約能源。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)，可利用太陽能和低溫/冷熱源作為建筑空調(diào)的部分能源，實現(xiàn)全年供應(yīng)熱水，并滿足采暖和供冷要求。
本實用新型的技術(shù)方案是一種太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)，包括房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)和壓縮式熱泵系統(tǒng)，房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)是由室內(nèi)換熱器、公用聯(lián)合換熱器、冷/熱水儲水器及循環(huán)水泵串接構(gòu)成循環(huán)回路；壓縮式熱泵系統(tǒng)是由四通閥、壓縮機、公用聯(lián)合換熱器、膨脹閥、環(huán)境換熱器連接構(gòu)成制冷制熱循環(huán)回路；所述公用聯(lián)合換熱器內(nèi)具有可進行熱交換的兩套散熱管，一套連接在房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的循環(huán)回路上，另一套連接在壓縮式熱泵系統(tǒng)的循環(huán)回路上，所述的房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)中還連接有太陽能熱水系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱器通過循環(huán)水泵連接熱水儲水器組成，太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器通過閥門與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的冷/熱水儲水器連接，太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器還通過三通閥門與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的室內(nèi)換熱器連接；所述的壓縮式熱泵系統(tǒng)中還連有低溫熱泵換熱系統(tǒng)，低溫熱泵換熱系統(tǒng)是由過濾器、蓄水池及水泵連接構(gòu)成，壓縮式熱泵系統(tǒng)的環(huán)境換熱器安裝在低溫熱泵換熱系統(tǒng)的蓄水池內(nèi)。
所述太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器設(shè)有日用熱水出口。
本實用新型利用太陽能熱水系統(tǒng)與低溫熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵技術(shù)，冬天可以利用比周圍空氣高的低溫熱源，如工業(yè)余熱、廢熱、澡堂的下水等作為與水池換熱盤管進行熱交換的熱源，克服空氣源熱泵的自身缺點，如低氣溫環(huán)境下啟動困難、熱效率低下等，達到比較高的熱效率；夏天可以利用比周圍空氣低的低溫熱源，如工業(yè)廢水、井水、河水或海水等作為與水池換熱盤管進行熱交換的熱源，克服空氣源熱泵的自身缺點，如高氣溫環(huán)境下熱效率低下等，達到比較高的熱效率；春秋過度季節(jié)，如果氣溫不太低，而且太陽能熱水足夠的話，空調(diào)系統(tǒng)完全可以不開啟，直接依靠太陽能對房間進行供暖，將節(jié)約大量能源。


圖1是本實用新型夏季制冷工況的工作原理圖；圖2是本實用新型冬季制熱工況的工作原理圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，5為空調(diào)房間，整個空調(diào)系統(tǒng)由太陽能熱水系統(tǒng)、房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)、壓縮式熱泵系統(tǒng)、低溫熱泵換熱系統(tǒng)構(gòu)成，太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱器1通過循環(huán)水泵2連接熱水儲水器3組成，熱水儲水器3上設(shè)有日用熱水出口15，太陽能熱水系統(tǒng)可一年四季供應(yīng)生活熱水，在春秋和冬季可以作為空調(diào)房間5的供暖輔助熱源；房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)是由公用聯(lián)合換熱器16內(nèi)的散熱管16-1、室內(nèi)換熱器4、冷/熱水儲水器6及循環(huán)水泵22、23串接構(gòu)成；壓縮式熱泵系統(tǒng)是由四通閥8、壓縮機17、公用聯(lián)合換熱器16內(nèi)的另一個散熱管16-2、膨脹閥14、環(huán)境換熱器12連接構(gòu)成；低溫熱泵換熱系統(tǒng)是由過濾器9、蓄水池11及水泵10、13連接構(gòu)成。
太陽能熱水系統(tǒng)18的熱水儲水器3通過一個閥門7與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)19的冷/熱水儲水器6連接，熱水儲水器3可將其內(nèi)部的熱水輸入冷/熱水儲水器6中，熱水儲水器3還通過三通閥門18與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的室內(nèi)換熱器4連接。
房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)與壓縮式熱泵系統(tǒng)具有共同的熱交換設(shè)備——公用聯(lián)合換熱器16，在公用聯(lián)合換熱器16中，房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的散熱管16-1與壓縮式熱泵系統(tǒng)的散熱管16-2可相互進行熱交換。
壓縮式熱泵系統(tǒng)的環(huán)境換熱器12安裝在低溫熱泵換熱系統(tǒng)的蓄水池11內(nèi)，環(huán)境換熱器12可與流入蓄水池11內(nèi)冷/熱水進行熱交換，根據(jù)季節(jié)不同，蓄水池11內(nèi)可引入溫度高于或低于氣溫的水，如工業(yè)余熱、廢熱、澡堂的下水、海水、河水，使壓縮式熱泵系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑進行預(yù)熱或預(yù)冷，克服空氣源熱泵低氣溫環(huán)境下啟動困難、高溫環(huán)境下熱效率低的缺點，可達到比較高的熱效率，而且利用自然水或生活廢水和壓縮式熱泵系統(tǒng)的環(huán)境換熱器12換熱后，可降低壓縮式熱泵系統(tǒng)的能耗。
在冬天時，閥門7開啟，太陽能熱水蓄水箱3的熱水進入與冷/熱水儲水器內(nèi)，當日照充足且氣溫較高時，可僅打開房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的循環(huán)泵22，只利用太陽能的熱量對房間5供暖，熱水從冷/熱水儲水器6通過循環(huán)水泵22輸送進入室內(nèi)換熱器4，對空調(diào)房間5釋放熱量后，通過管路、三通閥18循環(huán)回冷/熱水儲水器6，此時壓縮式熱泵系統(tǒng)沒有工作，換熱器16內(nèi)不進行熱交換。
當冬天熱量不足時，太陽能只能作為部分能源冷/熱水儲水器6供熱，還需要開啟壓縮式熱泵系統(tǒng)和低溫熱泵換熱系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)的冷媒介質(zhì)流向如圖2中的箭頭所示，熱水經(jīng)水過濾器9過濾后流入蓄水池11，對環(huán)境換熱器12進行加熱；壓縮式熱泵系統(tǒng)中的制冷劑經(jīng)過壓縮機17壓縮以后，進入四通閥8后，通過管路進入換熱器16內(nèi)的散熱管16-2，與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的散熱管16-1熱交換后進入膨脹閥14，然后進入環(huán)境換熱器12吸熱后經(jīng)過四通閥8后，再次進入壓縮機17開始新的壓縮循環(huán)，如此不斷往復(fù)。房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)中，熱水從冷/熱水儲水器6通過循環(huán)水泵22輸送進入室內(nèi)換熱器4，對空調(diào)房間5釋放熱量后，通過管路、循環(huán)水泵23進入換熱器16內(nèi)的散熱管16-1，與壓縮式熱泵系統(tǒng)20的散熱管16-2熱交換后，再次進入冷/熱水儲水器6，開始新的循環(huán)。
在夏天時，閥門7關(guān)閉，太陽能熱水蓄水箱3只提供熱水，系統(tǒng)內(nèi)的冷媒介質(zhì)流向如圖1中的箭頭所示，在低溫熱泵換熱系統(tǒng)內(nèi)，冷水經(jīng)水過濾器9過濾后流入蓄水池11，對環(huán)境換熱器12進行預(yù)冷；在壓縮式熱泵系統(tǒng)20中，夏天制冷劑的制冷循環(huán)流向與冬天的制冷劑制熱循環(huán)流向剛好相反，它是通過四通閥8來實現(xiàn)換向的。制冷劑經(jīng)過壓縮機17壓縮以后，進入四通閥8后，通過管路進入環(huán)境換熱器12釋放熱量后，進入膨脹閥14節(jié)流降溫后，然后進入換熱器16的散熱管16-2，與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)19的散熱管16-1熱交換后，經(jīng)過四通閥8后再次進入壓縮機17開始新的壓縮循環(huán)。在房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)中，其載冷劑——水的流動線路與制熱時相同，不過冬天是熱水，而夏天是冷水，冷水從冷/熱水儲水器6通過循環(huán)水泵22輸送進入室內(nèi)換熱器4，對空調(diào)房間5釋放熱量后，通過管路、循環(huán)水泵23進入換熱器16內(nèi)的散熱管16-1，與壓縮式熱泵系統(tǒng)20的散熱管16-2熱交換后，再次進入冷/熱水儲水器6，開始新的循環(huán)。
春秋過度季節(jié)，如果氣溫不太低，而且太陽能熱水足夠的話，壓縮式熱泵系統(tǒng)完全可以不開啟，直接依靠太陽能對房間進行供暖，實現(xiàn)節(jié)能的目的；一年四季供應(yīng)熱水，達到一機多用。結(jié)合太陽能熱水系統(tǒng)和水源熱泵系統(tǒng)，還可以達到綜合利用太陽能和低溫熱源熱能的目的。
權(quán)利要求1.一種太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)，包括房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)和壓縮式熱泵系統(tǒng)，房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)是由室內(nèi)換熱器(4)、公用聯(lián)合換熱器(16)、冷/熱水儲水器(6)及循環(huán)水泵(22、23)串接構(gòu)成循環(huán)回路；壓縮式熱泵系統(tǒng)是由四通閥(8)、壓縮機(17)、公用聯(lián)合換熱器(16)、膨脹閥(14)、環(huán)境換熱器(12)連接構(gòu)成制冷制熱循環(huán)回路；所述公用聯(lián)合換熱器(16)內(nèi)具有可進行熱交換的兩套散熱管(16-1、16-2)，一套(16-1)連接在房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的循環(huán)回路上，另一套(16-2)連接在壓縮式熱泵系統(tǒng)的循環(huán)回路上，其特征在于所述的房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)中還連接有太陽能熱水系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱器(1)通過循環(huán)水泵(2)連接熱水儲水器(3)組成，太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器(3)通過閥門(7)與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的冷/熱水儲水器(6)連接，太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器(3)還通過三通閥門(18)與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的室內(nèi)換熱器(4)連接；所述的壓縮式熱泵系統(tǒng)中還連有低溫熱泵換熱系統(tǒng)，低溫熱泵換熱系統(tǒng)是由過濾器(9)、蓄水池(11)及水泵(10、13)連接構(gòu)成，壓縮式熱泵系統(tǒng)的環(huán)境換熱器(12)安裝在低溫熱泵換熱系統(tǒng)的蓄水池(11)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其特征在于所述太陽能熱水系統(tǒng)的熱水儲水器(3)上設(shè)有日用熱水出口(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能—低溫冷/熱源聯(lián)合循環(huán)熱泵建筑暖通空調(diào)包括房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)和壓縮式熱泵系統(tǒng)，空調(diào)中還具有太陽能熱水系統(tǒng)和低溫熱泵換熱系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱器通過循環(huán)水泵連接熱水儲水器組成，熱水儲水器通過閥門與房間空調(diào)循環(huán)換熱系統(tǒng)的冷/熱水儲水器連接；低溫熱泵換熱系統(tǒng)是由過濾器、蓄水池及水泵連接構(gòu)成，壓縮式熱泵系統(tǒng)的環(huán)境換熱器安裝在低溫熱泵換熱系統(tǒng)的蓄水池內(nèi)。
文檔編號F24D17/00GK2854403SQ20052003193
公開日2007年1月3日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者孫洲陽, 周澤, 肖建軍, 李偉, 趙偉 申請人:河南新飛電器有限公司