專利名稱：中央空調(diào)-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
中央空調(diào)一熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng) 所屬技術(shù)領(lǐng)域；本實用新型涉及一種中央空調(diào)系統(tǒng)。
技術(shù)背景；采用壓縮機制冷的中央空調(diào)系統(tǒng)，利用中央空調(diào)廢熱加熱衛(wèi)生熱水的系統(tǒng)。 實用新型內(nèi)容；
中央空調(diào)一熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)， 一種結(jié)構(gòu)簡單，空調(diào)制冷，空調(diào)制熱，制衛(wèi)生熱 水， 一機兼顧三用的系統(tǒng)。設(shè)計雙水殼管式冷凝器，在一個殼管本體中實現(xiàn)兩中不同用途的 熱交換并制衛(wèi)生熱水。在殼管式冷凝器中溫度分區(qū)，提高效率。改變冷卻水、冷凍水的流動 方向?qū)崿F(xiàn)制熱。采用消防池水具有冬暖夏涼這一特性的地冷(熱)水資源、降低系統(tǒng)能耗。
本實用新型解決其技術(shù)問題所使用的方案是；
中央空調(diào)一熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，包括水泵，壓縮機(8),節(jié)流裝置(11)，蒸發(fā) 器(12)，冷卻水塔(32)，熱儲水池或/和熱儲水箱，末端空調(diào)器系統(tǒng)(29)，及控制閥門、 管路連接構(gòu)成，其特征是；壓縮機(9)與蒸發(fā)器(12)之間管路上設(shè)置雙水殼管式冷凝器(10)。
冷凝器端蓋上設(shè)置冷卻水和衛(wèi)生熱水兩套水管接頭，端蓋(40)內(nèi)設(shè)置垂直隔水板(53) 與水平隔水板(52)，端蓋(48)內(nèi)設(shè)置水平隔水板(52)。
雙水殼管式冷凝器的殼管內(nèi)設(shè)置有冷卻水與衛(wèi)生熱水兩套換熱管和溫度分區(qū)板(43)。 進一步的特征是；
在蒸發(fā)器(12)和冷凝器(10)水管路上設(shè)置橡膠柔性接頭(3)、橡膠柔性接頭(3" 與法蘭盲板(4)、法蘭盲板(4')，空調(diào)制冷或制熱的轉(zhuǎn)換由；橡膠柔性接頭(3)、橡膠柔性 接頭(3、)與法蘭盲板(4)、法蘭盲板(4、)對換連接完成。
蒸發(fā)器(12)進水管通過閥門(.34)管路連接水泵(1)和消防水池(37)，蒸發(fā)器出水 管通過閥門(36)管路連接消防水池(37)。
冷凝器(10)進水管通過閥門G4A)管路連接水泵(1)和消防水池(37)，冷凝器出 水管通過閥門(35)或/和電磁閥(36A)管路連接消防水池(37)。
冷卻水塔(32)的溢流管(33)管路連接消防水池(37)。
雙水殼管式冷凝器(10)管路連接水泵(13)和熱儲水池(19)，熱儲水池(19)中設(shè)置 有熱水分區(qū)隔斷墻(17A )，隔斷墻(17A )下部開有連通孔U8A )，熱儲水池(19)的熱 水循環(huán)管路上設(shè)置電磁閥(15)與節(jié)流管(14)和溫度控制器(16)。熱儲水箱管路連接熱水溢流管(27)，熱水溢流管(27)上部連接一臺以上的熱水箱、下 部設(shè)置水輪發(fā)電機組(22)。
熱水循環(huán)管路上連接有一臺以上的熱儲水箱(25)，熱儲水箱之間設(shè)置有熱水循環(huán)泵(23)
本實用新型的有益效果是
雙水殼管式冷凝器(10)、實現(xiàn)了兩種不同用途的熱交換，對廢熱能加以利用。 一個本體 安裝2套換熱管、節(jié)約了鋼材。換熱面積的增加、降低了機組的軸功率。夏天機組制冷的同 時，可以得到免費能源加熱的熱水。不制冷時可以轉(zhuǎn)換為熱泵熱水機組工作。熱循環(huán)水勢能 量的回收發(fā)電，利用了閑置的消防池水的地冷、熱水資源，降低系統(tǒng)能耗，因而系統(tǒng)能效比、 顯著提高。

；
圖l是；中央空調(diào)一熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)原理圖。(件l)
圖2是；雙水殼管式冷凝器圖。(件2)
圖3是；殼管式雙水冷凝器內(nèi)分區(qū)隔溫板安裝透視圖。
圖4是；殼管本體橫剖面圖。
圖5是；殼管本體端面圖。(件3)
圖6是；冷凝器右端蓋平面圖。
圖7是；冷凝器右端蓋剖面圖。
圖8是；冷凝器左端蓋平面圖。
圖9是；冷凝器左端蓋剖面圖。
具體實施方式
圖h中央空調(diào)熱水鍋爐兩用一體機原理圖；在圖中，消防池水泵(1)，冷凍水泵(2)，橡
膠柔性接頭(3)，法蘭盲板(4)，冷卻水泵(5)，溫控器(6)，壓縮機排氣管(7)，壓縮機 (8)，油分離器(9)，雙水殼管式冷凝器(10)，節(jié)流裝置(11)，蒸發(fā)器(12),熱水循環(huán)泵 (13)，水節(jié)流管(14)，電磁閥(15)，溫控器(16)，高溫水池(17)，水溫區(qū)隔斷墻(17A)， 中溫水池(18)，低溫水池(19)，高、中、低溫水池連通孔(18A)，浮球閥(20)，市供自 來水閥(20A)，熱水池呼吸與溢流管(21)，水輪發(fā)電機組(22)，低區(qū)熱水循環(huán)泵(23)， 高區(qū)熱水循環(huán)泵(23A)，低區(qū)水平樓層熱水系統(tǒng)(24)，低區(qū)熱水池(25)，高區(qū)熱水箱(25A)，排氣閥(26)，熱水溢流管(27)高區(qū)水平樓層熱水系統(tǒng)(28)，末端空調(diào)器系統(tǒng)(29)，燃氣 制熱鍋爐(30)，燃氣制熱鍋爐循環(huán)水泵(31)，冷卻水塔(32)，冷卻塔溢流管(33)，消防 水控制閥(34)，截止闊(35)，電磁閥(36)，消防水池(37)，制冷劑循環(huán)管(F)。
圖1實施例說明；系統(tǒng)由以上部件按圖1連接構(gòu)成。
它利用閑置的消防池、地冷(熱)水資源、獲取地冷(熱)量，節(jié)約能源。衛(wèi)生熱水采用開 式熱循環(huán)，在衛(wèi)生熱水開式熱循環(huán)管路上連接微型水輪發(fā)電機組、lH]收循環(huán)水泵能量。
設(shè)計要求機組同時滿足3種工作方式，1:空調(diào)制冷，同時提供衛(wèi)生熱水。2:空調(diào)制熱，同
時提供衛(wèi)生熱水。3:機組單獨提供衛(wèi)生熱水工作方式。 '
具體為；
空調(diào)制冷，同時提供衛(wèi)生熱水工作方式；在冷水機組中設(shè)計一個本體兩種用途的殼管式雙水 冷凝器，冷凝器由殼體、氣體制冷劑進管接頭，液體制冷劑出管接頭，制冷劑冷凝管、下.生 熱水加熱管、殼管內(nèi)的溫度分區(qū)板、殼管端板，殼管端蓋、殼管端蓋冷卻水與衛(wèi)生熱水分隔 密封板，本體法蘭盤，端蓋法蘭盤，殼體腳構(gòu)成。
在冷凝器內(nèi)安裝溫度分區(qū)板，將殼管內(nèi)分為高、中、低3個溫度區(qū)，提高冷凝器熱交換效率。 在冷凝器殼管內(nèi)設(shè)計兩套換熱管、制冷劑氣體冷凝管與衛(wèi)生熱水加熱管，同時吸熱。將兩套 換熱管安裝在一個殼管中，由殼管端蓋將冷卻水與衛(wèi)生熱水分隔，形成2個互不相通的水腔。 殼管式雙水冷凝器、根據(jù)中央空調(diào)制冷功率的大小、和設(shè)計需要的衛(wèi)生熱水流量，確定 衛(wèi)生熱水換熱管與制冷劑冷凝管、換熱面積的比率，兩套換熱管的面積相加、為殼管式換熱 器的總換熱面積。
衛(wèi)生熱水制取由殼管式雙水冷凝器中衛(wèi)生熱水換熱管吸收機組排氣廢熱完成。 空調(diào)制熱，同時提供衛(wèi)生熱水工作方式；
由水4通橡膠柔性接頭和法蘭盲板轉(zhuǎn)換安裝，用改變熱的冷卻水流向末端空調(diào)器，冷凍水流
向冷卻塔的方法解決冬天部份重要房間空調(diào)制熱要求
利用地熱水輔助蒸發(fā)器升溫，提高機組工作效率。
現(xiàn)代高層建筑全部設(shè)計有埋在地下的、較大水容量的地下消防池，處于閑置狀態(tài)。設(shè)計地冷
(熱)水利用裝置，利用消防池水的地冷(熱)資源。 地下的消防池在高層建筑中都設(shè)計在底層，池內(nèi)的水具有冬暖夏涼的效果。設(shè)計上利用地下消防池冬暖夏涼這一特性夏天用消防池水冷卻機組，熱了的水自動吸 收地冷變涼。冬天利用冬暖水與蒸發(fā)器循環(huán)制熱，涼了的水自動吸收地熱升溫。 間隙性不開空調(diào)時、用消防池水與蒸發(fā)器循環(huán)，制取熱水。
設(shè)計消防水利用泵，利用地熱。采用消防池的地熱水輔助蒸發(fā)器升溫，輔助提高空調(diào)制 熱水溫度。設(shè)計燃氣(油、煤、電，根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求選用)熱水鍋爐，輔助制熱，解決北 方冬天、熱泵空調(diào)吸熱效率低的問題。
設(shè)計機組加熱衛(wèi)生熱水裝置；機組轉(zhuǎn)為熱泵熱水機組工作，由壓縮機，殼管式雙水冷凝器， 蒸發(fā)器，末端空調(diào)器，消防水池或和冷卻水塔，消防水利用泵，衛(wèi)生熱水儲存池，衛(wèi)生熱水 循環(huán)泵管路連接構(gòu)成。
熱水天天要用，當不需要冷水機組制冷或制熱時，將冷水機組轉(zhuǎn)換為熱泵熱水機組制取熱水。 具體方案是；停止冷卻水泵運轉(zhuǎn)，適當減少機組制冷劑循環(huán)量，利用排氣溫度，用雙水冷凝 器中的衛(wèi)生熱水加熱管升溫衛(wèi)生熱水，設(shè)計消防水利用泵，用大容量的消防池中的地熱水來 升溫蒸發(fā)器吸熱。因為消防池中的水容量遠大于衛(wèi)生熱水池水容量，消防池水因為吸收蒸發(fā) 器冷量變涼，消防池中的水涼了后、自動吸收地熱升溫，第2天可以重復使用。
如果利用的消防池水容量小，池中水迅速變涼，啟動冷凍水循環(huán)泵，少量開啟公共過道 的末端空調(diào)器吸熱，升溫涼水，提高衛(wèi)生熱水升溫效率。這個過程；選擇在中午與下午環(huán)境 氣溫高的時間、或深夜、提前啟動冷凍水循環(huán)泵，少量開啟公共過道的末端空調(diào)器吸熱，提 前制取熱水，由熱儲存水池儲存，減少冷氣對公共過道的影響。
通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)量、調(diào)節(jié)機組的排壓與排溫，控制冬天制熱和加熱衛(wèi)生熱水。
設(shè)計熱水儲存池，熱水池分高溫區(qū)、中溫區(qū)、低溫區(qū)，分區(qū)儲存熱水，提前熱水供應時間。 大容量熱水池、采用變頻調(diào)速泵熱循環(huán)。設(shè)計水平樓層用戶熱水系統(tǒng)分區(qū)、接力加壓泵供水、 開式循環(huán)熱水。設(shè)計在開式循環(huán)熱水箱溢流管上連接微型水輪發(fā)電機組，用溢流管內(nèi)垂直下 落帶重力加速度的水流發(fā)電，回收能量，補償開式循環(huán)水泵能耗高問題。
空調(diào)制冷，同時提供衛(wèi)生熱水，地冷水輔助冷凝器降溫
冷水機組中設(shè)計殼管式雙水冷凝器(10)，(參見圖2—圖9)。在冷凝器殼管內(nèi)設(shè)計兩套 換熱管、制冷劑氣體冷凝管與衛(wèi)生熱水加熱管，同時吸熱，滿足制冷時、同時提供熱水。雙 水冷凝器中衛(wèi)生熱水換熱管、換熱面積設(shè)計為冷卻水冷凝管換熱面積的50%—80% 。例 一冷水機組原設(shè)計冷凝器換熱管面積20平方米，現(xiàn)雙水冷凝器換熱管面積30—36平方 米，其中衛(wèi)生熱水換熱管面積10—16平方米。
系統(tǒng)在制冷的同時，利用排氣廢熱、由衛(wèi)生熱水換熱管吸收廢熱加熱衛(wèi)生熱水。
高層建筑載荷不容易滿足頂層建造大容量熱水池要求，而利用廢熱又需要大容量熱水池。 設(shè)計將大容量熱水池預埋在地下，保溫?？照{(diào)開機前，啟動衛(wèi)生熱水變頻循環(huán)泵(13)并將 速度開最高值，空調(diào)開機，這時埋在地下的衛(wèi)生熱儲水池水溫低，衛(wèi)生熱水換熱管吸熱良好， 由于換熱面積的增加，可以用減少冷凝器冷卻水流量來減少熱水升溫時間，并且加快熱水升 溫，并減少冷卻水泵能耗。具體為;雙冷卻水泵(5)的可以少開一臺，減少冷凝器冷卻水 流量，使衛(wèi)生熱水提前升溫，衛(wèi)生熱水升溫到37 'C度時、再丌另一臺冷卻水泵(5)。衛(wèi)生 熱水溫度升高到42'C度時，可以調(diào)節(jié)衛(wèi)生熱水變頻循環(huán)泵(20)將轉(zhuǎn)速減少，節(jié)約熱水循環(huán) 能源。
空調(diào)制冷時冷卻水流動路徑為；冷卻水泵(5)—雙水殼管式冷凝器(10)—橡膠柔性接頭
(3')—冷卻水塔(32)—橡膠柔性接頭(3')—冷卻水泵(5)順序管路連接、形成系 統(tǒng)冷卻水回路。冷卻水通過冷卻水塔風機散熱。
空調(diào)制冷時冷凍水流動路徑為；冷凍水泵(2)—蒸發(fā)器(12)—橡膠柔性接頭(3)—末 端空調(diào)器系統(tǒng)(30)—橡膠柔性接頭(3)—冷凍水泵(2)順序管路連接、形成冷凍水系 統(tǒng)回路。冷凍水吸收空調(diào)室內(nèi)熱量降溫。
空調(diào)制冷時衛(wèi)生熱水流動路徑為；熱儲水池(19)—雙水殼管式冷凝器(10)—變頻循環(huán) 泵(13)—電磁閥組件[節(jié)流管(14)，電磁閥(15)，電磁閥(15A)，電磁閥(15B)]— 熱儲水池(19)。
消防池地冷水利用裝置；利用地冷水降低空調(diào)制冷時機組軸功率。
該裝置由；消防水池(37)，消防池水泵(1)，截止閥與止回閥組(34A)，冷卻水泵(5)， 雙水殼管式冷凝器(10)，橡膠柔性接頭(3')，冷卻水塔(32)，冷卻塔溢流管(33)管路連 接構(gòu)成。
設(shè)計利用地下消防池水冬暖夏涼的特性，用涼的消防池水降低機組軸功率。利用消防池這一 閑置設(shè)備節(jié)約能源?？照{(diào)制冷時冷卻水溫度超過35 。C度，啟動水泵(1)，丌啟截止閥(34A)，用夏涼的地 下消防池冷水、冷卻機組，降低機組軸功率。熱了的消防水自動吸收地涼降溫，
制冷時消防池地冷水流動路徑為；消防水池(37)—水泵(1)—截止閥(34A)—冷卻 水泵(5)—雙水殼管式冷凝器(10)—橡膠柔性接頭(3')，一冷卻水塔(32)—冷卻 水塔溢流管(33)—消防水池(37)。
使用地冷的消防水時；可以根據(jù)水泵(1)的流量和消防池水溫度、水容量、來決定是否關(guān)閉 冷卻塔風機和冷卻水泵(5)。關(guān)閉冷卻塔風機和冷卻水泵(5)時，開啟電磁閥(36A)。地 冷水直接在冷凝器和消防池之間循環(huán)。
空調(diào)制熱，同時提供衛(wèi)生熱水，地熱水輔助蒸發(fā)器升溫吸熱。 空調(diào)制熱實施例說明-
設(shè)計制冷、制熱轉(zhuǎn)換裝置，用熱的冷卻水流向末端空調(diào)器，冷凍水流向冷卻塔的方法制熱。 在冷卻水管路與冷凍水管路上設(shè)計四通橡膠柔性接頭和四塊法蘭盲板管。用橡膠柔性接頭， 法蘭盲板對應轉(zhuǎn)換連接、來改變冷卻水、冷凍水的流向，解決冬天空調(diào)制熱。
4個橡膠柔性接頭[(3)， (3)， (3')， (3')]與4塊法蘭盲板[(4)， (4)， (4')， (4')] 安裝位置處，也可以更換成為4個閥門、轉(zhuǎn)換冷卻水、冷凍水流動方向。更換成為4個閥門 雖然轉(zhuǎn)換方便，但；大型中央空調(diào)、冷卻水、冷凍水管徑均較大，大口徑閥門價格昂貴，且 有大口徑閥門關(guān)閉不嚴密，串水與串冷之毛病。
采用拆卸轉(zhuǎn)換安裝4個橡膠柔性接頭與4塊法蘭盲板， 一年只有制冷與制熱2次拆卸轉(zhuǎn) 換，2名工人2小時便可完成拆卸轉(zhuǎn)換安裝，完全沒有閥門關(guān)閉不嚴密的串水與串冷之毛病， 價格低廉。
本方案優(yōu)選采用4個橡膠柔性接頭與4塊法蘭盲板轉(zhuǎn)換連接安裝、改變冷卻水與冷凍水流向。
設(shè)計燃氣(油、煤、電，根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求選用)熱水鍋爐(31)，輔助制熱，解決北方冬天 熱泵空調(diào)制熱效率低的問題。采用消防池的地熱水輔助蒸發(fā)器升溫，提高制熱效率。
當不需要空調(diào)制冷時，將橡膠柔性接頭(3)與橡膠柔性接頭(3、)拆卸。法蘭盲板(4) 與法蘭盲板(4')拆卸。將橡膠柔性接頭(3)與橡膠柔性接頭(3')安裝到法蘭盲板(4) 與法蘭盲板(4、)位置處。將法蘭盲板(4)與法蘭盲板(4')安裝到橡膠柔性接頭(3)與橡膠柔性接頭(3')位置處。
四個橡膠柔性接頭與四個法蘭盲板拆卸轉(zhuǎn)換安裝完畢，轉(zhuǎn)換了機組冷卻水、冷凍水的流 動路線，即熱的冷卻水流向末端空調(diào)器吸冷，機組冷凍水流向冷卻塔吸熱，可以啟動冷水機 組制熱。
制熱時冷凍水流動路徑為；冷凍水泵(2)—蒸發(fā)器(12)—橡膠柔性接頭(3)—冷卻水 塔(32)—橡膠柔性接頭(3)—冷凍水泵(2)順序管路連接、形成冷凍水系統(tǒng)回路。 冷凍水通過冷卻水塔(32)吸收大氣熱量制熱。 制熱的同時、雙水殼管換熱器也制取了衛(wèi)生熱水。
制熱時冷卻水(熱水)流動路徑為；冷卻水泵(5)—雙水殼管式冷凝器(10)—橡膠柔性 接頭(3')，一末端空調(diào)器系統(tǒng)(30)—橡膠柔性接頭(3')—冷卻水泵(5)順序管路連接、 形成系統(tǒng)制熱水回路。熱的冷凝器換熱水通過末端空調(diào)器系統(tǒng)(30)吸收空調(diào)室內(nèi)冷量制熱， 以上方法是通過改變冷水機組、熱的冷凝器換熱水流向末端空調(diào)器吸冷，涼的冷凍水流 向冷卻塔吸熱，達到風冷熱泵冷水機組的效果。
設(shè)計電磁闊[(36)、 (36A)]，避免利用消防池水時、截止閥帶來的頻繁操作的麻煩。
以上方法制熱；流向末端空調(diào)器的水溫度較低，可以滿足部份房間制熱要求。配合下面介紹 的地熱水利用裝置，可以滿足南方地區(qū)制熱要求。在北方需要熱水鍋爐(31)配合使用。
利用消防池地熱水制熱實施例說明；利用地熱水提高蒸發(fā)器溫度，提高制熱效果。
空調(diào)制熱時蒸發(fā)器(12) fe水溫度低于6 。C度時，啟動水泵(1)，開啟截止閥組(34)， 用冬暖的地下水池的水、升溫蒸發(fā)器，提高機組制熱效率。
制熱時地熱水流動路徑為；消防水池(37)—水泵(1)—截止閥(34)—冷凍水泵(2) —蒸發(fā)器(12)—橡膠柔性接頭(3)，[注這時橡膠柔性接頭(3)己經(jīng)安裝到圖l法蘭盲 板(4)處]—冷卻水塔(32)—冷卻水塔溢流管(33)—消防水池(37)，順序管路連接 構(gòu)成，形成系統(tǒng)利用消防池水吸熱回路。
北方地區(qū)制熱不良時、或高要求制熱建筑，可以啟動輔助燃氣熱水鍋爐(31)達到制熱要求。 冷水機組轉(zhuǎn)換為熱泵熱水機組實施例說明熱水天天要用，在不需要機組制冷或制熱的 天氣時，將冷水機組轉(zhuǎn)換為熱泵熱水機組制取熱水。并且采用消防池的水來升溫蒸發(fā)器。要達到此要求；雙水冷凝器中衛(wèi)生熱水換熱管的換熱面積、設(shè)計為冷卻水冷凝管換熱面
積的50%—80%，可以滿足機組制取衛(wèi)生熱水要求。
機組開機前，啟動消防池水泵(1)，打開截止閥(34)，打開電磁闊(36)，用消防池的 水來加熱蒸發(fā)器。啟動衛(wèi)生熱水循環(huán)泵(13)，設(shè)計為變頻調(diào)速的循環(huán)泵(13)開高速度擋， 流量應該滿足冷凝器設(shè)計流量80%要求。啟動消防池水循環(huán)泵(1)，啟動衛(wèi)生熱水循環(huán)泵(13)， 吸收蒸發(fā)器冷量與冷凝器熱量。調(diào)節(jié)節(jié)流裝置(11)，適當減少機組制冷劑循環(huán)量來提高機組 排氣溫度。
啟動冷水機組，這時埋在地下的衛(wèi)生熱儲水池水溫低，衛(wèi)生熱水換熱管吸熱良好，雙水 冷凝器中的熱量轉(zhuǎn)移到衛(wèi)生熱水中。消防池水溫度和容量滿足制取衛(wèi)生熱水時、根據(jù)機組排 壓，可以不開冷卻水泵或冷凍水泵。
當雙水冷凝器衛(wèi)生熱水、出水溫達到38—40 'C度時，或機組排壓將要達到機組設(shè)計最 高值時，再控制機組節(jié)流裝置(ll)，減少熱泵熱水機組制冷劑流量，控制機組排壓繼續(xù)上升。
在夏天或冬天制取衛(wèi)生熱水，消防池水容量足夠大、或水溫度足夠高(低)時，用消防 泵(1)進行循環(huán)熱交換即可，打開截止閥(35)或電磁閥(36)，控制冷凝器或蒸發(fā)器內(nèi)的 水溫度，達到節(jié)能目的。
控制機組排壓繼續(xù)上升也可以設(shè)計成機組排壓升高、制冷劑流量自動減小裝置。具體為； 在排壓管路上連接一只壓力繼電器在節(jié)流裝置上并聯(lián)一只電磁閥、節(jié)流管組，通過壓力繼電 器關(guān)閉電磁閥與節(jié)流管組，自動減少制冷劑流量。機組制冷劑流量的減少，機組排氣溫度升 高，加快衛(wèi)生熱水升溫。熱泵熱水機組制冷劑流量減少，熱泵熱水機組軸功率也減少。
機組制取衛(wèi)生熱水時、蒸發(fā)器內(nèi)水的流動路徑為；消防水池(37)—消防池水泵(l)— 截止閾止回閥組G4)—冷凍水泵(2)—蒸發(fā)器(12)—電磁閥(36)—消防水池(37)。
消防池水容量一般能滿足衛(wèi)生熱水升溫要求。如果可利用消防池水容量很小，也可以在 啟動冷水機組前期、不啟動消防池水泵(1)，而啟動冷凍水泵(2)，并且開啟建筑內(nèi)公共過 道的末端空調(diào)器吸熱升溫蒸發(fā)器，當熱水溫度升高到一定程度后、再啟動消防池水泵(1)， 這時關(guān)閉冷凍水泵(2)與公共過道的末端空調(diào)器。用消防池水繼續(xù)升溫蒸發(fā)器，完成水加熱 要求，可以合理利用地熱資源。涼了的消防池水；到了第2天已經(jīng)完成自動吸收地熱升溫， 又可重復使用。采用部份開啟公共過道的末端空調(diào)器的方法加熱衛(wèi)生熱水時、由于橡膠柔性接頭與法蘭 盲板還未拆卸轉(zhuǎn)換，天氣尚不冷。用公共過道的末端空調(diào)器開啟、吸熱升溫蒸發(fā)器，人們并 不是感到不舒服。當天氣完全不需要空調(diào)制冷時；立即拆卸轉(zhuǎn)換4通橡膠柔性接頭與法蘭盲 板，讓機組蒸發(fā)器內(nèi)的冷水通過冷卻塔吸熱制取衛(wèi)生熱水，拆卸轉(zhuǎn)換4通橡膠柔性接頭與法 蘭盲板完成，此時已經(jīng)做好了冬天制熱準備。 '
用此方法空調(diào)制熱與制取衛(wèi)生熱水；特別適合排氣溫度高的活塞式，螺桿式冷水機組，對于 排壓與排溫低的離心式冷水機組效果不是很好。
消防池的水要很好的注意清潔工作，并在水中加入鍋爐軟水劑。定期過濾與排污消防池 水。系統(tǒng)管道采用耐壓l一1.6Mpa的塑料熱水管。施工按《通風空調(diào)工程施工規(guī)范》執(zhí)行。
在圖1中；系統(tǒng)設(shè)計的熱儲水池中設(shè)計有兩個隔斷墻，形成3個水分區(qū)[(17)、 (18)、 (19)]， 兩個隔斷墻下部各開有孔(18A)、連通水程。設(shè)計安裝溫控器[(16)、 (16A)]，安裝電磁閥 [(15)、 (15A)、 (15B)]，由電磁閥、溫控器控制其中2個分區(qū)提前水升溫。機組開機，由 雙水冷凝器吸收熱量、加熱衛(wèi)生熱水，循環(huán)泵(13)將熱水帶走儲存。
機組衛(wèi)生熱水的流動路徑為；雙水冷凝器(10)—熱水循環(huán)泵(13)—節(jié)流管(14)、電磁 閥[(15)、 (15A)、 (15B)]—熱儲水池一雙水冷凝器(10)，順序管路連接、形成系統(tǒng)熱 水回路。
熱水控制方式；溫控器(16)檢測到水溫度低于40士0.5 'C度時，電磁閥(15)常開，熱水 全部進入高溫池(17)循環(huán)，加快熱水升溫，縮短可供應熱水時間。當溫控器(16)檢測到 水溫度高于42±0.5 °〇度時，溫控器(16)發(fā)出信號、電磁閥(15)關(guān)閉、電磁閥(15A) 開啟，50%的熱水通過電磁閥(15A)進入中溫池(18)、提高中溫池水溫，50%熱水通過節(jié) 流管(14)進入高溫池(17)，使高溫池水溫不迅速下降。
溫控器(16A)檢測到水溫度高于45士0.5 。C度時，發(fā)出信號、電磁閥(15B)開啟，電 磁閥(15A)關(guān)閉。50%熱水通過節(jié)流管(14)進入高溫池(17)， 50%熱水通過電磁閥(15B) 進入低溫池(19)，逐漸提高低溫池水溫度。隨著空調(diào)開機時間增加，水池水溫提高。
浮球閥(20)保證水池水位，截止閥(20A)接市供自來水。 圖l用戶熱水系統(tǒng)(24)、實施例說明；每一水平閥門組代表一個水平樓層用水系統(tǒng)，熱循環(huán) 進水立管可以采用兩路向上供水，由4只閥門向左右4路水平供水。系統(tǒng)采用分區(qū)安裝小型儲水箱(25)、接力供水，丌式循環(huán)。由晶體管時間繼電器自動控制熱 循環(huán)，由晶體管水位控制器自動控制水箱水位。晶體管水位控制器為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進
一歩描述。
在開式循環(huán)熱水箱(25)的溢流管(27)下部設(shè)計連接、微型水輪發(fā)電機組(22)，用溢流管內(nèi) 垂直下落帶重力加速度的水流發(fā)電，回收能量。
現(xiàn)代高層建筑高達百米，頂層屋面與樓層中間不容易建大容量熱水池，而利用空調(diào)廢熱 又需要大容量熱水池，為此設(shè)計多分區(qū)，接力供水，開式循環(huán)結(jié)構(gòu)。開式循環(huán)、熱循環(huán)水泵 能耗較大，為了彌補這一缺陷，設(shè)計微型水輪發(fā)電機組(22)回收能量。
微型水輪發(fā)電機組工作原理
微型水輪發(fā)電機組、圖l (22)，從電機學可知、電動機可逆為發(fā)電機，采用電動機配上水輪 機、為發(fā)電機組。系統(tǒng)啟動，水輪機在、溢流管內(nèi)垂直下落、帶有重力加速度的水流沖擊下、 帶動電動機開始加速運轉(zhuǎn)，當達到電動機同歩轉(zhuǎn)速后、并網(wǎng)的電動機轉(zhuǎn)速不再增加。隨著水 輪機輸入功率的增加、電動機向電網(wǎng)可逆輸出有功功率，并且效率很高，發(fā)的電返回供應水 泵消耗電量，實現(xiàn)了內(nèi)部循環(huán)消耗，補償了水泵能耗，彌補了開式循環(huán)水泵能耗大的缺點。
電動機可逆為發(fā)電機的勵磁；需要電容器。在本方案中；由配電功率因數(shù)補償儀或電網(wǎng) 自動提供。電動機系列齊全，可以訂購或在二手機電設(shè)備市場購買，也可以用繞組燒壞的電 動機自己繞制，價格低廉。
微型水輪發(fā)電機組的試制 ，
根據(jù)國產(chǎn)小型水輪機式樣畫出設(shè)計加工圖，委托機械廠精加工車間、加工水輪機。加工 條件具備的單位，也可以自制葉輪，校好動平衡，用不銹鋼板巻制渦殼，自己加工水輪機。
將水輪機安裝在溢流管上，啟動循環(huán)水泵讓系統(tǒng)水箱溢流，用轉(zhuǎn)速表測量水輪機空車轉(zhuǎn) 速，并作好匹配發(fā)電機的記錄。有條件的單位可以用測功儀器測量水輪機輸出功率。 電動機作為發(fā)電機的極數(shù)選擇按此方法計算，水輪機空車轉(zhuǎn)速+ 2= ±10%發(fā)電機同歩轉(zhuǎn) 速。例；水輪機空車轉(zhuǎn)速1800—2200轉(zhuǎn)/分之間，選6極、同步轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分鐘的電動機。
將電動機同歩轉(zhuǎn)速設(shè)計在水輪機空車轉(zhuǎn)速接近50%處，可以提高發(fā)電效率。根據(jù)水輪機 空車轉(zhuǎn)速、可以選擇的有6極，8極，10極，12極數(shù)小型三相電動機。發(fā)電機也可以用功率 相近，極數(shù)相差不大的電動機改繞制。
根據(jù)測功儀器測量的水輪機功率，選擇一只比這個功率大25%的電動機，用連軸器連接 在水輪機上成為發(fā)電機組。如果沒有條件測量水輪機功率，只有估算一只電動機功率安裝。將水輪發(fā)電機組安裝在溢流管上，啟動循環(huán)水泵讓系統(tǒng)水箱溢流，用電流表測量發(fā)電機輸出 電流，如果輸出電流超過電動機額定值，就重新選擇一只大的發(fā)電機，反之選小。
溢流立管，保溫，建筑上部份采用塑料管，下部份采用不銹鋼管，防止高速下落的溢流 水磨穿管道。建筑屋頂；有條件建造容量大的熱儲水池時、優(yōu)選閉式熱水循環(huán)結(jié)構(gòu)，降低循 環(huán)水能耗，并且不用微型水輪發(fā)電機組(22)。
控制電路參考國標控制電路圖集和現(xiàn)有相關(guān)現(xiàn)有晶體管水位控制電路圖集。
圖1用戶樓層熱水系統(tǒng)采用兩個熱水分區(qū)，建議每5—10層樓做一個熱水分區(qū)，安裝一只小
型熱水箱，接力循環(huán)泵(23)循環(huán)供水。熱水分區(qū)多一點，可以減少循環(huán)水泵能耗。
圖2—個本體兩種用途的雙水殼管式冷凝器圖；在圖中，冷卻水進出管接頭(38)，衛(wèi)生熱 水進出管接頭(39)，本體右端蓋(40)，制冷劑進出管接頭(41)，殼管安裝腳(42)，殼管 溫度分區(qū)板(43)冷凝管(44),衛(wèi)生熱水熱交換管(45)，殼管本體(46)，端蓋與本體法蘭 盤(47)，左端蓋(48)。
圖2實施例說明；殼管本體(46)采用無縫鋼管加工或厚鋼板巻制。殼管兩面端板對稱，在 殼管內(nèi)連接有冷凝管(44)、衛(wèi)生熱水換熱管(45)。殼管右端蓋(40)上連接有冷卻水進出 管接頭(38)、和衛(wèi)生熱水進出管接頭(39)。殼管左端蓋(48)連接水程。殼管連接制冷劑 進出管接頭(41)，殼管設(shè)置溫度分區(qū)板(43)對殼管內(nèi)實行溫度分區(qū)，端蓋與本體法蘭盤(47) 螺栓活動連接，螺栓活動連接，構(gòu)成雙水殼管式冷凝器。
制冷劑由進出管接頭(41)進入殼管本體(46)中，衛(wèi)生熱水加熱管(8)首先對高溫制 冷劑吸熱，再由冷凝管(44)進一步吸熱冷凝。兩套換熱管，先后對高溫制冷劑吸熱，達到 了提高效率的目的。
圖3殼管式雙水冷凝器分區(qū)隔溫板安裝透視圖；在圖中，溫度分區(qū)板(43)，殼管端板水平 水分區(qū)線(48)，殼管端板垂直水分區(qū)線(49)，殼管端板(50),制冷劑流動方向(箭頭)。 圖3實施例說明；在殼管本體(46)內(nèi)、安裝溫度分區(qū)板(43)在殼管內(nèi)得到高、中、低 3個溫度區(qū)，制冷劑在殼管內(nèi)隨著箭頭方向流動，提高了熱交換效率。溫度分區(qū)板(43)設(shè) 置在換熱管間隙中。衛(wèi)生熱水熱交換管(45)安裝在高溫度區(qū)中，制冷劑冷凝管(44)安裝 在中、低溫度區(qū)中。殼管端板水平水分區(qū)線(48)與殼管端板垂直水分區(qū)線(49)，兩端對稱。 殼管端板(50)兩端對稱。溫度分區(qū)板(43))可以用薄鋼板加工，連接在殼管內(nèi)得到3個不同的溫度分區(qū)，在下面 一塊隔溫板溫度分區(qū)板(43)上少量鉆d)2毫米孔，讓制冷劑中含帶的油、與冷凝后的制冷 劑漏滴落到下面。
圖4殼管端面換熱管排列圖4實施例說明；端板(50)在殼管兩端面左、右視圖對稱，在端板上對稱鉆制冷劑冷凝管
孔與衛(wèi)生熱水熱交換管孔，排列冷凝管(44)與衛(wèi)生熱水加熱管(45)。端板(50)排列出水 分隔密封線(48)與水分隔密封線(49)。冷凝管(44)與衛(wèi)生熱水加熱管(45)、插入兩端 板孔中對稱連接，換熱管采用銅管、以機械漲管工藝連接密封，換熱管采用無縫鋼管、以電 焊工藝連接密封。
圖5冷凝器本體右視圖；冷凝器本體左、右視圖對稱。
圖6冷凝器右端蓋平面圖；在圖中，冷卻水區(qū)(51)，冷卻水與衛(wèi)生熱水、水平分隔板(52)， 冷卻水與衛(wèi)生熱水、垂直分隔板(53)，冷卻水進出管孔(54)，衛(wèi)生熱水進出管孔(55)，衛(wèi) 生熱水區(qū)(56)。
圖6實施例說明；端蓋冷卻水進出管孔(54)連接冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，端蓋衛(wèi)生熱水進出管孔 (55)連接衛(wèi)生熱水循環(huán)系統(tǒng)。端蓋垂直隔水板(53)與端蓋內(nèi)水平隔水板(52)將端蓋分 隔成2個不連通的水區(qū)。端蓋垂直隔水板(53)與端蓋內(nèi)水平隔水板(52)設(shè)置在端蓋內(nèi)并 且與殼管本體端板水平密封線(48)和殼管本體端板垂直水密封線(49)相吻合，由端蓋法 蘭盤(47)與殼管法蘭盤螺栓連接壓緊、形成2個互相分隔密封的水區(qū)。 在圖6中；冷卻水與衛(wèi)生熱水、水程數(shù)為2程，對于大功率冷凝器，衛(wèi)生熱水、水程數(shù)可以 為4程一6程，冷卻水程數(shù)可為6—10程。
圖7是；右端蓋剖面圖。
圖8是；冷凝器左端蓋平面圖。在圖中，左端蓋平面圖(27)，左端蓋剖面圖(27)，端蓋冷 卻水程連通區(qū)(21)，端蓋冷卻水與衛(wèi)生熱水分隔板(25)，衛(wèi)生熱水、水程連通區(qū)(26)。 圖8實施例說明；端蓋冷卻水區(qū)(51)與衛(wèi)生熱水區(qū)(56)，連通右端蓋的水程，形成回路。 端蓋水分區(qū)隔板與殼管本體端板排列出的密封線相吻合，端蓋法蘭盤(47)與殼管本體法蘭 盤相吻合，兩法蘭盤與殼管端面密封線加裝橡膠石棉墊片由螺栓連接壓緊、形成兩個互相分 隔并密封的冷卻水區(qū)與衛(wèi)生熱水區(qū)。圖9是；左端蓋剖面圖。
權(quán)利要求1中央空調(diào)-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，包括水泵，壓縮機(8)，節(jié)流裝置(11)，蒸發(fā)器(12)，冷卻水塔(32)，熱儲水池或/和熱儲水箱，末端空調(diào)器系統(tǒng)(29)，及控制閥門、管路連接構(gòu)成，其特征是；壓縮機與蒸發(fā)器之間管路上設(shè)置雙水殼管式冷凝器(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙水殼管式冷凝器，其特征時是；冷凝器端蓋上設(shè)置冷卻水和衛(wèi)生 熱水兩套水管接頭，端蓋(40)內(nèi)設(shè)置垂直隔水板(53)與水平隔水板(52)，端蓋(48)內(nèi) 設(shè)置水平隔水板(52)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙水殼管式冷凝器(10)，其特征是；雙水殼管式冷凝器(10) 的殼管內(nèi)設(shè)置有冷卻水與衛(wèi)生熱水兩套換熱管和溫度分區(qū)板(43)。
4.權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)一-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；在蒸發(fā)器和冷凝 器水管路上設(shè)置橡膠柔性接頭(3)、橡膠柔性接頭(3、)與法蘭盲板(4)、法蘭盲板(《)， 制冷與制熱的轉(zhuǎn)換由；橡膠柔性接頭(3)、橡膠柔性接頭(3、)與法蘭盲板(4)、法蘭盲板 (4')對換連接完成。
5.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)一-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；蒸發(fā)器(12)進 水管通過閥門(34)管路連接水泵(1)和消防水池(37)，蒸發(fā)器出水管通過閥門(36)管 路連接消防水池(37)。
6.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)—-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；冷凝器進水管通 過閥門(34A)管路連接水泵(1)和消防水池(37)，冷凝器出水管通過閥門(35)或/和 電磁閥(36A)管路連接消防水池(37)。
7.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)一熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；冷卻水塔(32)的 溢流管(33)管路連接消防水池(37)。
8.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)一-熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；雙水殼管式冷凝 器管路連接水泵(13)和熱儲水池(19)，熱儲水池中設(shè)置有熱水分區(qū)隔斷墻(17A )，隔斷 墻(17A )下部開有連通孔(18A )，熱儲水池(19)的熱水循環(huán)管路上設(shè)置電磁閥(15) 與節(jié)流管(14)和溫度控制器(16)。
9.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)--熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；熱儲水箱(25) 管路連接熱水溢流管(27)，熱水溢流管(27)上部連接一臺以上的熱水箱、下部設(shè)置水輪發(fā) 電機組(22)。
10.如權(quán)利要求l所述的中央空調(diào)--熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，其特征是；熱水循環(huán)管路上 連接有一臺以上的熱儲水箱(25)，熱儲水箱之間設(shè)置有熱水循環(huán)泵(23)。
專利摘要中央空調(diào)—熱水鍋爐兩用一體機系統(tǒng)，包括水泵，橡膠柔性接頭(3)與法蘭盲板(4)，壓縮機(8)，雙水殼管式冷凝器(10)，節(jié)流裝置(11)，蒸發(fā)器(12)，冷卻水塔(32)，熱儲水池，末端空調(diào)器，圖1管路連接構(gòu)成，其特征是；壓縮機與蒸發(fā)器之間管路上設(shè)置雙水殼管式冷凝器，冷凝器端蓋上設(shè)置冷卻水和衛(wèi)生熱水兩套水管接頭，端蓋(40)內(nèi)設(shè)置垂直隔水板(53)與水平隔水板(52)，端蓋(48)內(nèi)設(shè)置水平隔水板(52)，冷凝器的殼管內(nèi)設(shè)置有冷卻水與衛(wèi)生熱水兩套換熱管和溫度分區(qū)板(43)，制冷與制熱的轉(zhuǎn)換由、橡膠柔性接頭與法蘭盲板轉(zhuǎn)換連接構(gòu)成。實現(xiàn)了空調(diào)制冷，空調(diào)制熱，制衛(wèi)生熱水三種用途，并顯著的降低了空調(diào)成本和能耗。
文檔編號F24D3/00GK201221820SQ20072019987
公開日2009年4月15日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者何長江 申請人:何長江