專利名稱：多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及蒸氣壓縮式制冷空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用空氣能進(jìn)行制冷、 制熱和提供生活熱水的蒸氣壓縮式熱泵機(jī)組。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵采用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)利用室外大氣中的低品位能源為空調(diào)系統(tǒng)提供冷熱源的熱力設(shè)備，已經(jīng)在住宅和商業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。熱泵裝置可以制取冷、熱水作為介質(zhì)通過空調(diào)末端，或者直接向房間輸送冷、熱風(fēng)，向房間提供所需要的冷、熱量，從而保證房間的熱舒適性。在夏季供冷運(yùn)行時，在向房間供冷的同時，要將大量的冷凝熱排放到室外大氣環(huán)境中去，造成可能的能量損失，也造成環(huán)境的熱污染。由于生活水平的提高，對生活熱水的需求也越來越多，一般家庭或商業(yè)建筑內(nèi)還需設(shè)置熱水鍋爐、燃?xì)鉄崴骰螂姛崴?，增加建筑設(shè)備造價和運(yùn)行費(fèi)用。熱泵熱水器也是利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)從室外大氣中提取低品位熱能制取生活熱水，目前也逐漸得到推廣。住宅或商業(yè)建筑內(nèi)同時裝有熱泵裝置和熱水裝置，增加了設(shè)備費(fèi)用、占用空間和運(yùn)行費(fèi)用。尤其是熱泵空調(diào)和熱泵熱水器具有相同的工作原理，具有很強(qiáng)的重復(fù)性。為實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)既能滿足制冷、制熱的需要，又能提供生活熱水，從而提高設(shè)備的利用率，從20 世紀(jì)70年代末開始，就有文獻(xiàn)開展相關(guān)的研究工作。但是由于此類熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜、運(yùn)行可靠性降低，實際運(yùn)行效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，實現(xiàn)冷凝廢熱的回收和室外空氣中低品位能源的利用，實現(xiàn)可全年可靠運(yùn)行制冷、制熱并提供生活熱水，降低熱泵機(jī)組的成本，提高熱泵機(jī)組的使用率和運(yùn)行效率。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為—種多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，通過制冷劑管路順序連接的壓縮機(jī)、四通閥、室外換熱器、第一節(jié)流毛細(xì)管、空調(diào)換熱器、第三閥門、第二節(jié)流毛細(xì)管、熱水換熱器、 第一閥門，在第三閥門、節(jié)流毛細(xì)管、熱水換熱器和第一閥門這一管段兩端并聯(lián)有第二閥門，在第三閥門和第二節(jié)流毛細(xì)管這一管段兩端并聯(lián)有第四閥門，在第一節(jié)流毛細(xì)管兩端并聯(lián)有第五閥門，室外換熱器的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，熱水換熱器和空調(diào)換熱器的一側(cè)分別設(shè)置有熱水水泵和空調(diào)水泵。可以實現(xiàn)單獨(dú)制冷、單獨(dú)制熱、單獨(dú)制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水五種運(yùn)行模式。所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和第五閥門可以為手動閥門或電動閥門。其中，所述第一閥門和所述第二閥門可用一個三通閥門替代。[0010]其中，所述三通閥門為手動閥門、電動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。其中，所述壓縮機(jī)為定容量壓縮機(jī)或變?nèi)萘繅嚎s機(jī)，變?nèi)萘繅嚎s機(jī)組可以為變轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)、變排量壓縮機(jī)和轉(zhuǎn)速與排量同時可變的壓縮機(jī)。其中，所述多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組可以為整體式機(jī)組或由室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)構(gòu)成的分體式機(jī)組。其中，所述空調(diào)水泵和所述熱水水泵為定速泵、變速泵或可變排量泵。其中，所述風(fēng)機(jī)為定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)或變轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)。其中，所述熱水換熱器和所述的空調(diào)換熱器為板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。其中，所述室外換熱器為肋片管式換熱器或平行流換熱器。有益效果本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點與常規(guī)的空氣源熱泵和空氣源熱泵熱水器相比，本實用新型提高了空氣源熱泵系統(tǒng)的利用率和能源使用效率，可全年利用空氣源熱泵進(jìn)行制冷、制熱并提供生活熱水，具有舒適、節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、通用性強(qiáng)、可控性強(qiáng)等優(yōu)點。

圖1為本實用新型的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1 室外機(jī)；2 風(fēng)機(jī)；3 壓縮機(jī)；4 四通閥；5 室外換熱器；6 第五閥門；7 第一節(jié)流毛細(xì)管；8 第一閥門；9 第二節(jié)流毛細(xì)管；10 熱水換熱器；11 熱水水泵；12 室內(nèi)機(jī)；13 第二閥門；14 第三閥門；15 第四閥門；16 空調(diào)換熱器；17 空調(diào)水泵；18 三通閥門
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。實施例一如圖1所示，本實用新型的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括通過制冷劑管路順序連接的壓縮機(jī)3、四通閥4、室外換熱器5、第一節(jié)流毛細(xì)管7、空調(diào)換熱器16、第三閥門14、第二節(jié)流毛細(xì)管9、熱水換熱器10、第一閥門8，在第三閥門14、第二節(jié)流毛細(xì)管9、熱水換熱器10和第一閥門8這一管段兩端并聯(lián)有第二閥門13， 在第三閥門14和第二節(jié)流毛細(xì)管9這一管段兩端并聯(lián)有第四閥門15，在第一節(jié)流毛細(xì)管7 兩端并聯(lián)有第五閥門6，室外換熱器的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)機(jī)2，熱水換熱器10和空調(diào)換熱器16 的一側(cè)分別設(shè)置有熱水水泵11和空調(diào)水泵17。可以實現(xiàn)單獨(dú)制冷、單獨(dú)制熱、單獨(dú)制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水等五種運(yùn)行模式。本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組在單獨(dú)制冷模式運(yùn)行時，四通閥4按制冷方式運(yùn)行即a 口與c 口連通，b 口與d 口連通，第一閥門8、第三閥門14、第四閥門15 和第五閥門6關(guān)閉、第二閥門13打開，熱水水泵11關(guān)閉，空調(diào)水泵17開啟、風(fēng)機(jī)2開啟。從壓縮機(jī)3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥4的a 口至c 口，再流入室外換熱器 5，在室外換熱器5中向空氣放熱冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過第一節(jié)流毛細(xì)管7節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后流入空調(diào)換熱器16從空調(diào)循環(huán)水中吸收熱量實現(xiàn)制冷的目的并蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過第二閥門13回到四通閥4的b 口至d 口，返回壓縮機(jī)3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能向空調(diào)水制冷的目的。本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組在單獨(dú)制熱模式運(yùn)行時，四通閥4 按制熱方式運(yùn)行即a 口與b 口連通，c 口與d 口連通，第一閥門8、第三閥門14、第四閥門15 和第五閥門6關(guān)閉、第二閥門13打開，熱水水泵11關(guān)閉，空調(diào)水泵17開啟、風(fēng)機(jī)2開啟。 從壓縮機(jī)3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥4的a 口至b 口，再經(jīng)過第二閥門 13流向空調(diào)換熱器16，在其中加熱空調(diào)水后冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過第一節(jié)流毛細(xì)管 7節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后流入室外換熱器5從室外空氣中吸收熱量蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過四通閥4的c 口至d 口，返回壓縮機(jī)3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能向空調(diào)水制熱的目的。本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組在單獨(dú)制生活熱水模式運(yùn)行時，四通閥4按制熱方式運(yùn)行即a 口與b 口連通，c 口與d 口連通，第一閥門8和第四閥門15打開、第二閥門13、第三閥門14和第五閥門6關(guān)閉，熱水水泵11開啟，空調(diào)水泵17關(guān)閉、風(fēng)機(jī) 2開啟。從壓縮機(jī)3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥4的a 口至b 口，再經(jīng)過第一閥門8流向熱水換熱器10，在其中加熱生活熱水后冷凝為高溫高壓液體，經(jīng)過第四閥門 15和空調(diào)換熱器16，由于空調(diào)水泵17關(guān)閉，在空調(diào)換熱器16內(nèi)幾乎不換熱，再經(jīng)過第一節(jié)流毛細(xì)管7節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后流入室外換熱器5從空氣中吸收熱量并蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過四通閥4返回壓縮機(jī)3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能加熱生活熱水的目的。本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組在制熱與生活熱水模式運(yùn)行時，四通閥4按制熱方式運(yùn)行即a 口與b 口連通，c 口與d 口連通，第一閥門8和第四閥門15打開、第二閥門13、第三閥門14和第五閥門6關(guān)閉，熱水水泵11和空調(diào)水泵17開啟、風(fēng)機(jī)2 開啟。從壓縮機(jī)3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥4的a 口至b 口，再經(jīng)過第一閥門8流向熱水換熱器10，在其中加熱生活熱水后部分冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過第四閥門15和進(jìn)入空調(diào)換熱器16，在其中加熱空調(diào)水并全部冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過第一節(jié)流毛細(xì)管7節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后流入室外換熱器5從空氣中吸收熱量并蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過四通閥4的c 口至d 口，返回壓縮機(jī)3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能加熱空調(diào)水和生活熱水的目的。本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組在制冷與生活熱水模式運(yùn)行時，四通閥4按制熱方式運(yùn)行即a 口與b 口連通，c 口與d 口連通，第一閥門8、第三閥門14和第五閥門6打開、第二閥門13、第四閥門15關(guān)閉，熱水水泵11和空調(diào)水泵17開啟、風(fēng)機(jī)2關(guān)閉。從壓縮機(jī)3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥4的a 口至b 口，再經(jīng)過第一閥門8流向熱水換熱器10，在其中加熱生活熱水后冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過第二節(jié)流毛細(xì)管9節(jié)流后變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后經(jīng)過第三閥門14和進(jìn)入空調(diào)換熱器16，在其中冷卻空調(diào)水并蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過第五閥門6和室外換熱器5由于風(fēng)機(jī)2關(guān)閉， 在室外換熱器5中幾乎不換熱，再經(jīng)過四通閥4的c 口至d 口，返回壓縮機(jī)3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)在制冷的同時回收冷凝廢熱加熱生活熱水的目的。在此模式下，當(dāng)制冷負(fù)荷較小時，可部分開啟風(fēng)機(jī)2，室外換熱器5也作為蒸發(fā)器，同時利用制冷的冷凝廢熱和室外低品位熱源實現(xiàn)加熱生活熱水的目的。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，空調(diào)水泵17和熱水水泵11 可以是定速泵、變速泵或可變排量泵。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，風(fēng)機(jī)2是定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)或變轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，熱水換熱器10和的空調(diào)換熱器16可以為板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器等。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，室外換熱器2可以為肋片管式換熱器或平行流換熱器。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，第一閥門8、第二閥門13、第三閥門14、第四閥門15和第五閥門6可以為手動閥門或電動閥門。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，可以做成整體式系統(tǒng)或分體式系統(tǒng)，即將壓縮機(jī)3、四通閥4、風(fēng)機(jī)2、室外換熱器5、第一節(jié)流毛細(xì)管7和第五閥門6做成室外機(jī)1，而將熱水換熱器10、熱水水泵11、空調(diào)換熱器16、空調(diào)水泵17、第一閥門8、第二閥門13、第三閥門14、第四閥門15、第二節(jié)流毛細(xì)管9做成室內(nèi)機(jī)12，室外機(jī)1和室內(nèi)機(jī) 12通過制冷劑管路連接，可方便安裝，且室外機(jī)可以和普通熱泵空調(diào)器共用。實施例二如圖2所示，為本實用新型的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例是對第一實施例的改進(jìn)變型，其中，第一實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中的第一閥門8和第二閥門13被三通閥門18代替，通過閥門數(shù)量的減少， 可以簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制。在單獨(dú)制冷和單獨(dú)制熱模式下，三通閥門18的ο 口和η 口連通，ο 口和m 口關(guān)閉， 其他部件的運(yùn)行方式不變。而在單獨(dú)制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水模式下，三通閥門18的0 口和m 口連通，ο 口和η 口關(guān)閉，其他運(yùn)行方式不變。三通閥門18也可以為電動調(diào)節(jié)閥門，在制熱與生活熱水模式下，ο 口與m 口和η 口同時連通，通過閥門的調(diào)節(jié)可以改變熱水制熱量和空調(diào)制熱量的分配。在本實施例的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組中，三通閥18可以為手動閥門、 電動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。
權(quán)利要求1.一種多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于通過制冷劑管路順序連接的壓縮機(jī)(3)、四通閥G)、室外換熱器(5)、第一節(jié)流毛細(xì)管(7)、空調(diào)換熱器(16)、第三閥門 (14)、第二節(jié)流毛細(xì)管(9)、熱水換熱器(10)、第一閥門(8)，在第三閥門(14)、第二節(jié)流毛細(xì)管(9)、熱水換熱器(10)和第一閥門(8)這一管段兩端并聯(lián)有第二閥門(13)，在第三閥門(14)和第二節(jié)流毛細(xì)管(9)這一管段兩端并聯(lián)有第四閥門(15)，在第一節(jié)流毛細(xì)管兩端并聯(lián)有第五閥門(6)，室外換熱器(5)的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)機(jī)O)，熱水換熱器(10)和空調(diào)換熱器(16)的一側(cè)分別設(shè)置有熱水水泵(11)和空調(diào)水泵(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述第一閥門(8)、第二閥門(13)、第三閥門(14)、第四閥門(15)、第五閥門(6)為手動閥門或電動閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述第一閥門(8)和所述第二閥門(13)用一個三通閥門替代。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述三通閥門為手動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述壓縮機(jī)( 為定容量壓縮機(jī)或變?nèi)萘繅嚎s機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組可以為整體式機(jī)組或由室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)構(gòu)成的分體式機(jī)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述空調(diào)水泵(17)和所述熱水水泵(11)為定速泵、變速泵或可變排量泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述風(fēng)機(jī)( 為定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)或變轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述熱水換熱器(10)和所述的空調(diào)換熱器(16)為板式換熱器、套管式換熱器或殼管式換熱器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，其特征在于所述室外換熱器(5)為肋片管式換熱器或平行流換熱器。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能空氣源熱水及空調(diào)熱泵機(jī)組，通過制冷劑管路順序連接的壓縮機(jī)、四通閥、室外換熱器、第一節(jié)流毛細(xì)管、空調(diào)換熱器、第三閥門、第二節(jié)流毛細(xì)管、熱水換熱器、第一閥門，在第三閥門、第二節(jié)流毛細(xì)管、熱水換熱器和第一閥門這一管段兩端并聯(lián)有第二閥門，在第三閥門和第二節(jié)流毛細(xì)管這一管段兩端并聯(lián)有第四閥門，在第一節(jié)流毛細(xì)管兩端并聯(lián)有第五閥門，室外換熱器的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，熱水換熱器和空調(diào)換熱器的一側(cè)分別設(shè)置熱水水泵和空調(diào)水泵。采用該技術(shù)方案的機(jī)組可以全年利用空氣中的低品位熱能實現(xiàn)單獨(dú)制冷、單獨(dú)制熱、單獨(dú)制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水五種模式，提高了產(chǎn)品的使用率、調(diào)節(jié)性能且節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F25B41/04GK202057111SQ20102061896
公開日2011年11月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者戴興泉, 羊海龍, 邵雙全 申請人:揚(yáng)州碧源空調(diào)設(shè)備有限公司