專利名稱：節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直接利用恒溫地下水作為制冷冷源、太陽能集熱器'和 電加熱器作為制熱熱源的節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，特別適用丁-屮 小型中央空調(diào)系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
目前空調(diào)系統(tǒng)制冷、制熱的原理是利用氟利昂及其它一些低沸點制冷劑的 冷凝液化放熱，蒸發(fā)氣化吸熱的特性，以提高或降低室內(nèi)空氣的溫度。
空調(diào)制冷時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室外機 的換熱器(此時為冷凝器)，冷凝液化放熱，成為液體，同時熱量向大氣釋放。
液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減H;:，進入室內(nèi)機的換熱器(此時為蒸發(fā)器)，蒸發(fā)氣化 吸熱，成為氣體，同吋吸取室內(nèi)空氣的熱量，從而達到降低室內(nèi)溫度的H的。 成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下-一個循環(huán)。
空調(diào)制熱時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室內(nèi)機 的換熱器(此時為冷凝器)，冷凝液化放熱，成為液體，同時將室內(nèi)空氣加熱， 從而達到提高室內(nèi)溫度的目的。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減壓，進入室外機的換 熱器(此時為蒸發(fā)器)，蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室外空氣的熱量(室 外空氣變得更冷)。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個循環(huán)。
現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)室外機組中包括壓縮機制冷、制熱裝置，但在系統(tǒng)中只 作為---個間接的熱交換單元，它在系統(tǒng)中的主要目的是將水的溫度降低或者提 升，把水作為熱量交換的載體，稱為冷(熱)媒水，然后由水泵將降(升)溫 后的冷(熱)媒水輸送到安裝在室內(nèi)的風(fēng)機盤管機組中，由風(fēng)機盤管機組采取就 地回風(fēng)的方式與室內(nèi)空氣進行熱交換實現(xiàn)對室內(nèi)空氣處理的目的。
目前空凋冷(熱)水機組的特點是
1、 地源熱泵型冷(熱)水機組特點制冷、制熱效果好，工作穩(wěn)定，能效 比高等優(yōu)點；但也存在體積較大、系統(tǒng)復(fù)雜、施工難度高、設(shè)備投資大、運行 費用高、制冷制熱主要依賴壓縮機，等；
2、 H前直接應(yīng)用恒溫地卜一水作為空調(diào)制冷媒體的空調(diào)系統(tǒng)被稱為"水溫空調(diào)"，它優(yōu)點是節(jié)約電能利用天然能源，但是現(xiàn)有的很多水溫空調(diào)系統(tǒng)都是將深 井水泵直接與室內(nèi)水空調(diào)器相連接，這樣一來只要空調(diào)器工作就需要打開水泵， 在同一時間內(nèi)水泵的抽水量和空調(diào)循環(huán)所需水量是不等比的， 一般情況下是抽 的多用的少，即增大了水泵的工作壓力又費電還容易磨損水泵，大大減少了水 泵的利用率和使用壽命，再冇這樣的水空調(diào)只能滿足夏季制冷需要，卻無法制 熱，冬季無法使用，設(shè)備利用率太低。因此，對現(xiàn)有冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)進 行改進創(chuàng)新是必須解決的技術(shù)問題。
三
實用新型內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實用新型之目的就是提供一種節(jié) 能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，可有效解決體積大、投資大、能耗高、費 用高的問題，其解決的技術(shù)方案是，包括太陽能集熱器、冷水井、回灌井和主 機，太陽能集熱器經(jīng)管道同t機的柜體內(nèi)的儲能水箱相連通，儲能水箱內(nèi)裝冇 電加熱器，儲能水箱進水口經(jīng)給水管同冷水井內(nèi)的深井水泵相連，儲能水箱經(jīng)
冷、熱水i(-i]水管同冋灌井和M水集水器相連，儲能水箱冷、熱水出水口—h的冷、 熱水出水管裝有置于柜體內(nèi)的增壓循環(huán)水泵，并同出水分水器相連，問水集水 器與出水分水器之間裝有室內(nèi)熱交換終端(空調(diào)室內(nèi)機)，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎 簡單，是根據(jù)空調(diào)的制冷、制熱原理，充分利用天然地能和太陽能綜合開發(fā)的 一套空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。特別是整套系統(tǒng)制冷制熱不使用壓縮機降低了設(shè)備投資、 簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約電能、利用天熱能源、無污染、運行費用低。
四

附圖本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新艱的具體實施方式
作詳細說明。 由附圖所示，本實用新型包括太陽能集熱器、冷水井、回灌井和主機，太 陽能集熱器1經(jīng)管道同主機的柜體3內(nèi)的儲能水箱4相連通，儲能水箱4內(nèi)裝 有電加熱器10，儲能水箱4進水口經(jīng)給水管同冷水井34內(nèi)的深井水泵35相連， 儲能水箱4經(jīng)冷、熱水問水管27同回灌井31和回水集水器30相連，儲能水箱 4冷、熱水出水口的冷、熱水出水管22上裝有置于柜體3內(nèi)的增壓循環(huán)水泵25，并同出水分水器33相連，回水集水器30與出水分水器33之間裝有室內(nèi)熱交換 終端(空調(diào)室內(nèi)機)32。
為了保證使用效果，所說的主機是在柜體3內(nèi)安裝有儲能水箱4，儲能水箱 4上分別設(shè)有溢水口 2、進水口 6、上部熱水出口 12、冷水出口、內(nèi)循環(huán)回水口、 排水口；儲能水箱4內(nèi)部安裝有最高水位感應(yīng)器9、溫度傳感器ll、制熱模式 下最低水位感應(yīng)器14、電加熱器10、制冷模式下最低水位感應(yīng)器16;儲能水箱 4進水口上安裝有冷、熱水給水過濾器7，并分別連接熱水給水管和冷水給水管； 熱水給水管和冷、熱水給水過濾器7之間安裝有手動閥門8，深井水泵35與冷、 熱水給水過濾器7之間的冷水給水管上在柜體內(nèi)安裝有電磁閥門13;主機下部 設(shè)有廢水排出管28，分別連接溢水口 2和排水口上的排水管，在排水管上安裝 有手動閥門17，增壓循環(huán)水泵25進水口分別連接儲能水箱4的出水口上的冷水 出口手動閥門19和上部熱水出口 12，增壓循環(huán)水泵25出水口和冷、熱水出水 管22之間安裝壓力開關(guān)21;冷、熱水回水管27上安裝水流感應(yīng)器20，水流感 應(yīng)器的出水端分別連接制熱模式下內(nèi)循環(huán)回水管電磁閥18和制熱模式下外循環(huán) 回水管電磁閥24，制熱模式下外循環(huán)回水管電磁閥24經(jīng)柜體3下部的制熱模式 下外循環(huán)回水管:爭太陽能集熱器進水口 23相連，冷、熱水出水管22與冷、熱 水回水管27之間在柜體內(nèi)裝有冬季防凍自循環(huán)回水管電磁閥26，在儲能水箱4 一側(cè)的柜體內(nèi)裝有控制器15，控制器15經(jīng)導(dǎo)線同柜體內(nèi)的各電器部件相連接， 構(gòu)成電器控制裝置。
所說的回水集水器30與回灌井31相通的管道上裝有阻斷回水進入回灌井 的手動閥門29;所說的儲能水箱4其容量為500L-IOOOL，其周壁外有保溫層5。
本實用新型的工作情況是，當(dāng)需要系統(tǒng)制冷時，人工關(guān)閉熱水給水手動閥 門，防止冷水灌入太陽能集熱器，因為制冷時太陽能集熱器為不使用的狀態(tài)。 再打開阻斷回水進入回灌井的手動閥門，制冷時是不需要回水再次回到系統(tǒng)內(nèi) 部的，經(jīng)過熱交換器的冋水會全部被輸送至回灌井，節(jié)約使用水資源。然后設(shè) 定控制電路為制冷模式，此時制冷模式開始工作，由控制電路檢測儲能水箱內(nèi) 的最高水位感應(yīng)器是否為閉合狀態(tài)，如果為分離狀態(tài)，說明水沒有達到額定水 位，將開啟冷水給水管電磁閥門(系統(tǒng)的各部位電磁閥門在不加電的情況—卜全部為閉合狀態(tài))，然后啟動冷水井內(nèi)的深井水泵，水泵將低溫地下水經(jīng)過冷、熱 水過濾器輸送至主機內(nèi)的儲能水箱。當(dāng)水箱內(nèi)的水達到額定水位時，最高水位 感應(yīng)器閉合，控制電路切斷水泵電源。此時如有空調(diào)室內(nèi)機為開啟狀態(tài)，管道 內(nèi)的壓力減小將觸動壓力開關(guān)閉合，啟動系統(tǒng)主機內(nèi)的增壓循環(huán)水泵，增壓后 的水經(jīng)過出水分水器，可以被輸送至各個空間的空調(diào)室內(nèi)機，冷水高速流過空 調(diào)室內(nèi)機內(nèi)的蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器周圍熱空氣降溫，并由空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)的風(fēng)機吹 入室內(nèi)，從而實現(xiàn)制冷目的。吸熱升溫后的水，由于增壓水泵的壓力作用，經(jīng) 回水集水器收集，被輸送至回灌井。系統(tǒng)運行期間會不間斷的檢測制冷模式下 最低水位感應(yīng)器是否為閉合狀態(tài)，如果為分離狀態(tài)的話，說明水低于額定最低 水位將再次啟動冷水井內(nèi)的水&為系統(tǒng)補水，如此循環(huán)工作，直至所有空調(diào)室 內(nèi)機都為關(guān)閉時，管道內(nèi)的水不能形成回路，管道內(nèi)壓力升高，壓力開關(guān)分離， 切斷增壓循環(huán)水泵電源，此時系統(tǒng)處于停止工作狀態(tài)，直至有空調(diào)室內(nèi)機再次 被打開；
當(dāng)需要系統(tǒng)制熱時，人丄打開熱水給水手動閥門，使循環(huán)后的冋水經(jīng)過太 陽能集熱器加溫寸以被冉次輸送—辛:儲能水箱。關(guān)閉冷水出口手動閥門，制熱時 水被加熱會膨脹密度降低，溫度高的水會向上浮起，越靠水箱上部的水溫度越 高，所以在水箱上部設(shè)置了上部熱水出口，這樣可以優(yōu)先將溫度高的水輸送到 系統(tǒng)內(nèi)。再關(guān)閉阻斷冋水進入回灌井的手動閥門，使系統(tǒng)內(nèi)的水形成內(nèi)部循環(huán) 和太陽能集熱器間的外循環(huán)，經(jīng)過升溫重復(fù)使用。然后設(shè)定控制電路為制熱模 式，并且設(shè)置水溫保溫溫度，設(shè)置是否打開電加熱器。此時制熱模式開始工作， 由控制電路檢測儲能水箱內(nèi)的最高水位感應(yīng)器是否為閉合狀態(tài)，如果為分離狀 態(tài)，說明水沒有達到額定水位，將開啟冷水給水管電磁閥門(系統(tǒng)的各部位電 磁閥門在不加電的情況下全部為閉合狀態(tài))，然后啟動冷水井內(nèi)的深井水泵，水 泵將低溫地下水經(jīng)過冷、熱水過濾器輸送至主機內(nèi)的儲能水箱為系統(tǒng)補水。當(dāng) 水箱內(nèi)的水達到額定水位時，最卨水位感應(yīng)器閉合，控制電路切斷水泵電源；
此時系統(tǒng)循環(huán)用的熱水將根據(jù)用戶設(shè)定有兩種加熱方式
第一是外部循環(huán)太陽能集熱器加熱，太陽能集熱器是系統(tǒng)擴展的外部循環(huán) 加熱分支，屬節(jié)能環(huán)保的綠色能源。太陽能集熱器安裝有溫度檢測裝置，經(jīng)系統(tǒng)檢測如果符合系統(tǒng)制熱需要的溫度，將開啟制熱模式下外循環(huán)回水電磁闊門， 由于系統(tǒng)主機內(nèi)的增壓循環(huán)水泵的壓力，回水經(jīng)外循環(huán)模式下回水管直接被輸 送至太陽能集熱器內(nèi)部，升溫后的水會經(jīng)過熱水給水閥門、冷、熱水過濾器再 次被輸送至儲能水箱，此時如有空調(diào)室內(nèi)機為開啟狀態(tài)，管道內(nèi)的壓力減小將 觸動壓力開關(guān)閉合，啟動系統(tǒng)主機內(nèi)的增壓循環(huán)水泵，增壓后的水經(jīng)過出水分 水器，可以被輸送至各個空間的空調(diào)室內(nèi)機，熱水高速流過空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)的蒸 發(fā)器，使蒸發(fā)器周圍熱空氣升溫，并由空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)的風(fēng)機吹入室內(nèi)，從而實 現(xiàn)制熱目的。放熱降溫后的水，由于增壓水泵的壓力作用，經(jīng)回水集水器收集， 經(jīng)過冷、熱水回水管、水流感應(yīng)器、制熱模式下外循環(huán)回水電磁閥門、外循環(huán) 模式下回水管，再次進入太fe能集熱器。冷、熱水回水管上的水流感應(yīng)器主要 負責(zé)檢測冷(熱)水回水管內(nèi)是否有水流，如果沒有水流說明系統(tǒng)存在故障無 法使水產(chǎn)牛循環(huán)，將會提小-錯誤信息等待維護回復(fù)正常。由于水反復(fù)加熱循環(huán) 會蒸發(fā)掉 一部分使儲能水箱內(nèi)的水減少，所以系統(tǒng)運行期間會不間斷的檢測制 熱模式下最低水位感應(yīng)器是否為閉合狀態(tài)，如果為分離狀態(tài)的話，說明水低于 額定最低水位將再次啟動冷水井內(nèi)的水泵為系統(tǒng)補水。如此循環(huán)工作，直至所 有空調(diào)室內(nèi)機都為關(guān)閉時，管道內(nèi)的水不能形成回路，管道內(nèi)壓力升高，壓力 開關(guān)分離，切斷增壓循環(huán)水泵電源，此時系統(tǒng)處于保溫工作狀態(tài)，直至有空調(diào) 室內(nèi)機再次被打開。
制熱模式下太陽能集熱器畢竟是依賴太陽的光照產(chǎn)生熱能，夜晚或者遇到 天氣狀況不理想的情況將無法實現(xiàn)穩(wěn)定制熱，此時就需要結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部的電加 熱器共同為系統(tǒng)提供熱能，以達到用戶設(shè)定的保溫溫度。
第二是內(nèi)循環(huán)電加熱器加熱，在系統(tǒng)主機的儲能水箱內(nèi)安裝有電加熱器， 系統(tǒng)制熱運行時用戶可以設(shè)定強制開啟或關(guān)閉電加熱器。如果設(shè)定為開啟，此 時電加熱器將與外部的太陽能集熱器共同為系統(tǒng)提供熱能，在白天日照狀況允 許時主要以太陽能集熱器提供熱能。電加熱器主要負責(zé)系統(tǒng)初次的快速升溫、 夜晚及天氣狀況不理想的時候作為熱能來源，其它時間用來保持用戶所設(shè)定的 保溫溫度。在制熱運行期間系統(tǒng)檢測太陽能集熱器內(nèi)的水無法滿足用戶設(shè)定的 溫度時，先由控制電路關(guān)閉制熱模式下外循環(huán)電磁閥門，同時打開制熱模式K內(nèi)循環(huán)電磁閥門，使放熱后的低溫回水流向儲能水箱而不能被輸送到太陽能集 熱器，此時系統(tǒng)狀態(tài)為關(guān)閉外部循環(huán)太陽能集熱器加熱，開啟內(nèi)循環(huán)電加熱器 加熱。經(jīng)過儲能水箱內(nèi)的溫度傳感器檢測，水溫達到用戶設(shè)定的溫度時自動切 斷電加熱器電源。此時系統(tǒng)會不斷的檢測水箱內(nèi)的溫度和太陽能集熱器內(nèi)的溫 度， 一旦水溫低于設(shè)定溫度，先檢測太陽能集熱器內(nèi)的溫度是否滿足所需的溫 度，如果溫度高于設(shè)定溫度，將"動關(guān)閉電加熱器和制熱模式下內(nèi)循環(huán)電磁閥 門，以節(jié)省的電能，開啟制熱模式下外循環(huán)電磁閥門，應(yīng)用太陽能集熱器為系 統(tǒng)提供熱能。
冬季防凍、保溫自循環(huán)模式，冬季在沒有空調(diào)室內(nèi)機工作的狀態(tài)下也需要 將水溫維持在用戶設(shè)定的保溫溫度，系統(tǒng)會通過溫度傳感器隨時檢測水箱內(nèi)的
溫度和環(huán)境溫度，水溫低-r保溫溫度時依然優(yōu)先檢測太陽能集熱器，如果不能
滿足溫度要求再啟動電加熱器，來維持保溫溫度。
夜間或是天氣不理想的狀況下，當(dāng)環(huán)境溫度低于零度的時候水是要結(jié)冰的， 為防止主機管道和太陽能集熱器內(nèi)的水結(jié)冰此時系統(tǒng)會根據(jù)溫度每間隔一段時 間讓系統(tǒng)自循環(huán)5至10分鐘。防凍結(jié)自循環(huán)工作時由系統(tǒng)強制打開循環(huán)增壓水 泵和冬季防凍自循環(huán)問水管電磁閥門以及制熱模式下外循環(huán)電磁閥門。通過& 循環(huán)避免管道凍結(jié)影響使用的情況。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、冷水井、回灌井和主機，其特征在于，太陽能集熱器(1)經(jīng)管道同主機的柜體(3)內(nèi)的儲能水箱(4)相連通，儲能水箱(4)內(nèi)裝有電加熱器(10)，儲能水箱(4)進水口經(jīng)給水管同冷水井(34)內(nèi)的深井水泵(35)相連，儲能水箱(4)經(jīng)冷、熱水回水管(27)同回灌井(31)和回水集水器(30)相連，儲能水箱(4)冷、熱水出水口的冷、熱水出水管(22)上裝有置于柜體(3)內(nèi)的增壓循環(huán)水泵(25)，并同出水分水器(33)相連，回水集水器(30)與出水分水器(33)之間裝有室內(nèi)熱交換終端(32)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所說的主機是在柜體(3)內(nèi)安裝有儲能水箱(4)，儲能水箱(4)上分別 設(shè)有溢水口 (2)、進水口 (6)、上部熱水出口 (12)、冷水出口、內(nèi)循環(huán)回水U、 排水口；儲能水箱(4)內(nèi)部安裝有最高水位感應(yīng)器(9)、溫度傳感器(11)、 制熱模式下最低水位感應(yīng)器(14)、電加熱器(10)、制冷模式下最低水位感應(yīng) 器(16);儲能水箱(4)進水口上安裝有冷、熱水給水過濾器(7)，并分別連 接熱水給水管和冷水給水管；熱水給水管和冷、熱水給水過濾器(7)之問安裝 有手動閥門(8)，深井水泵(35)與冷、熱水給水過濾器(7)之間的冷水給水 管上在柜體內(nèi)安裝有電磁閥門(13);主機下部設(shè)有廢水排出管(28)，分別連 接溢水口 (2)和排水口上的排水管，在排水管上安裝有手動閥門(17)，增壓 循環(huán)水泵(25)進水口分別連接儲能水箱(4)的出水口上的冷水出口手動閥門(19)和上部熱水出口 (12)，增壓循環(huán)水泵(25)出水口和冷、熱水出水管(22) 之間安裝壓力開關(guān)(21);冷、熱水回水管(27)上安裝水流感應(yīng)器(20)，水 流感應(yīng)器的出水端分別連接制熱模式下內(nèi)循環(huán)回水管電磁閥(18)和制熱模式 下外循環(huán)回水管電磁閥(24)，制熱模式下外循環(huán)回水管電磁閥(24)經(jīng)柜體(3) 下部的制熱模式下外循環(huán)M水管至太陽能集熱器進水口 (23)相連，冷、熱水 出水管(22)與冷、熱水["l水管(27)之間在柜體內(nèi)裝有冬季防凍自循環(huán)回水 管電磁閥(26)，在儲能水箱(4) 一側(cè)的柜體內(nèi)裝有控制器(15)，控制器(15)經(jīng)導(dǎo)線同柜體內(nèi)的各電器部件相連接，構(gòu)成電器控制裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所說的回水集水器(30)與回灌井(31)相通的管道上裝有阻斷回水進入回灌井的手動閥門(29)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所說的儲能水箱(4)其容量為500L-1000L，周壁外有保溫層(5)。
專利摘要本實用新型涉及節(jié)能型全自動冷、熱水中央空調(diào)系統(tǒng)，可有效解決體積大、投資大、能耗高、費用高的問題，其結(jié)構(gòu)是，太陽能集熱器經(jīng)管道同主機的柜體內(nèi)的儲能水箱相連通，儲能水箱內(nèi)裝有電加熱器，儲能水箱進水口經(jīng)給水管同冷水井內(nèi)的深井水泵相連，儲能水箱經(jīng)冷、熱水回水管同回灌井和回水集水器相連，儲能水箱冷、熱水出水口上的冷、熱水出水管裝有置于柜體內(nèi)的增壓循環(huán)水泵，并同出水分水器相連，回水集水器與出水分水器之間裝有室內(nèi)熱交換終端，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎簡單，充分利用天然地能和太陽能綜合開發(fā)的一套空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是整套系統(tǒng)制冷制熱不使用壓縮機降低了設(shè)備投資、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約電能、利用天熱能源、無污染、運行費用低。
文檔編號F24F5/00GK201396872SQ20092009045
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者徐陳笑 申請人:徐陳笑