專利名稱：熱水空調(diào)系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱水空調(diào)系統(tǒng)及其工作方法。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)發(fā)展，人類對能源的需求越來越多，能源消耗對環(huán)境的影響也日趨突現(xiàn)，人們節(jié)能減排認(rèn)識不斷提高。由于空調(diào)便于安裝、使用和管理，制冷、制熱功能多，可靈活選配，有著廣泛的市場前景，并被越來越多的家庭、辦公室和企業(yè)采用?？照{(diào)分風(fēng)冷機(jī)組和水冷機(jī)組兩類，對于采用水冷機(jī)組的熱水空調(diào)而言，熱水空調(diào)通常包括室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)，因其具環(huán)保、高舒適性以及低造價被廣泛的應(yīng)用于辦公樓等場所中。當(dāng)前，大部分的熱水空調(diào)僅有夏天制冷、冬天制熱來調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度的單一功能，夏天熱水空調(diào)在制冷過程中所產(chǎn) 生的熱量被排放到室外大氣中，造成室外空氣熱污染和能源的浪費。與此同時，有熱水空調(diào)的家庭和辦公場所還需要另外購買熱水器以解決生活用熱水問題，增加成本，而且電熱水器、燃?xì)鉄崴髂芎拇?、安全性差。目前也出現(xiàn)許多帶有制熱水功能的熱水空調(diào)，但僅限于在空調(diào)制冷時，利用熱水空調(diào)冷媒的余熱來加熱水，而在冬季則需要進(jìn)行運行模式切換進(jìn)行單獨制熱水或單獨加熱室溫。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的制熱水功能的熱水空調(diào)僅能利用壓縮機(jī)輸出的冷媒的溫度加熱熱水器中的水，其總體能耗依然較高并且控制過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種熱水空調(diào)系統(tǒng)及其工作方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的制熱水功能的熱水空調(diào)能耗高并且控制過程復(fù)雜的缺陷，實現(xiàn)降低熱水空調(diào)系統(tǒng)的能耗并簡化其控制過程。本發(fā)明提供一種熱水空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)和熱水器，所述室外機(jī)包括壓縮機(jī)、第一四通閥、冷凝器和氣液分離器，所述室內(nèi)機(jī)包括蒸發(fā)器；所述第一四通閥的三個出口分別與所述冷凝器、所述氣液分離器和所述蒸發(fā)器連接，所述氣液分離器與所述壓縮機(jī)的進(jìn)口連接，所述冷凝器通過節(jié)流裝置與所述蒸發(fā)器連接，所述熱水器包括水箱和設(shè)置在所述水箱中的熱水器盤管，所述室外機(jī)還包括第二四通閥、第一單向閥和第二單向閥，所述壓縮機(jī)的出口與所述第二四通閥的進(jìn)口連接，所述第二四通閥的三個出口分別與所述氣液分離器、所述第一單向閥的進(jìn)口和所述熱水器盤管的進(jìn)口連接，所述第一單向閥的出口與所述第一四通閥的進(jìn)口連接，所述熱水器盤管的出口與所述第二單向閥的進(jìn)口連接，所述第二單向閥的出口連接在所述第一單向閥與所述第一四通閥之間的管路上。本發(fā)明提供的熱水空調(diào)系統(tǒng)，通過將從壓縮機(jī)中輸出的高溫高壓冷媒通過第二四通閥先進(jìn)入到熱水器中以加熱水箱中的水，然后在通過第一四通閥繼續(xù)循環(huán)流動；在制冷模式下，可以有效的利用壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒的熱量加熱水箱中的水，使高溫高壓冷媒先經(jīng)過熱水器降溫后再進(jìn)入到冷凝器進(jìn)一步換熱降溫，有效的提高了制冷效率降低了能耗；在制熱模式下，壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒先進(jìn)入到熱水器再進(jìn)入到室內(nèi)機(jī)，可以在制熱的同時制熱水，制熱與制熱水同時進(jìn)行而無需采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，有效的簡化了熱水空調(diào)系統(tǒng)控制過程。進(jìn)一步的，所述熱水器還包括膨脹罐、安全閥和排氣閥，所述膨脹罐、所述安全閥和所述排氣閥分別連接在所述水箱上。進(jìn)一步的，所述室內(nèi)機(jī)與所述室外機(jī)之間設(shè)置有第一截止閥。進(jìn)一步的，所述熱水器與所述室外機(jī)之間設(shè)置有第二截止閥。本發(fā)明還提供一種熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，所述方法包括如下運行模式①、制冷+制熱水模式；②、制熱+制熱水模式、單制冷模式、單制熱模式。進(jìn)一步的，制冷+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥關(guān)閉， 壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中進(jìn)一步冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。進(jìn)一步的，制熱+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。進(jìn)一步的，單制冷模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥關(guān)閉，壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥和第一單向閥，進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。進(jìn)一步的，單制熱模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥和第一單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。本發(fā)明提供的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，通過將從壓縮機(jī)中輸出的高溫高壓冷媒通過第二四通閥先進(jìn)入到熱水器中以加熱水箱中的水，然后在通過第一四通閥繼續(xù)循環(huán)流動；在制冷模式下，可以有效的利用壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒的熱量加熱水箱中的水，使高溫高壓冷媒先經(jīng)過熱水器降溫后再進(jìn)入到冷凝器進(jìn)一步換熱降溫，有效的提高了制冷效率降低了能耗；在制熱模式下，壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒先進(jìn)入到熱水器再進(jìn)入到室內(nèi)機(jī)，可以在制熱的同時制熱水，制熱與制熱水同時進(jìn)行而無需采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，有效的簡化了熱水空調(diào)系統(tǒng)控制過程。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明熱水空調(diào)系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，室外機(jī)I、室內(nèi)機(jī)2、熱水器3、壓縮機(jī)11、第一四通閥12、冷凝器13、氣液分離器14、第二四通閥15、第一單向閥161、第二單向閥162、節(jié)流裝置17、蒸發(fā)器21、水箱31、熱水器盤管32、膨脹罐33、安全閥34、排氣閥35、第一截止閥41、第二截止閥42。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機(jī)I、室內(nèi)機(jī)2和熱水器3，室外機(jī)I包括壓縮機(jī)11、第一四通閥12、冷凝器13和氣液分離器14，室內(nèi)機(jī)2包括蒸發(fā)器21 ;第一四通閥12的三個出口分別與冷凝器13、蒸發(fā)器2 1和氣液分離器14連接，氣液分離器14與壓縮機(jī)11的進(jìn)口連接，冷凝器13通過節(jié)流裝置17與蒸發(fā)器21連接，熱水器3包括水箱31和設(shè)置在水箱31中的熱水器盤管32，所述室外機(jī)I還包括第二四通閥15、第一單向閥161和第二單向閥162，壓縮機(jī)11的出口與第二四通閥15的進(jìn)口連接，第二四通閥15的三個出口分別與氣液分離器14、第一單向閥161的進(jìn)口和熱水器盤管32的進(jìn)口連接，第一單向閥161的出口與第一四通閥12的進(jìn)口連接，熱水器盤管32的出口與第二單向閥162的進(jìn)口連接，第二單向閥162的出口連接在第一單向閥161與第一四通閥12之間的管路上。其中，本實施例中的熱水器3可以還包括膨脹罐33、安全閥34和排氣閥35，膨脹罐33、安全閥34和排氣閥35分別連接在水箱31上。另外，室內(nèi)機(jī)2與室外機(jī)I之間設(shè)置有第一截止閥41，熱水器3與室外機(jī)I之間設(shè)置有第二截止閥42。本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)11輸出的高溫高壓冷媒通過第二四通閥15直接進(jìn)入到熱水器3中的熱水器盤管32中以加熱水箱31中的水，再通過第二單向閥162輸送到第一四通閥12中進(jìn)行正常的循環(huán)。通過單獨控制第二四通閥15的通斷電，可以控制壓縮機(jī)11輸出的高溫高壓冷媒先進(jìn)入到熱水器3進(jìn)行換熱，然后在通過第一四通閥12進(jìn)入到冷凝器13和室內(nèi)機(jī)2等部件中，從而無需增加過多的電磁閥，有效的簡化了整體控制結(jié)構(gòu)，降低了本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)的制造成本。在制冷+制熱水模式下，通過熱水器3可以有效的利用壓縮機(jī)11輸出的高溫高壓冷媒的熱量，實現(xiàn)先對高溫高壓冷媒進(jìn)行降溫，再通過冷凝器13進(jìn)行換熱，熱水器3充分利用了高溫高壓冷媒的熱量進(jìn)行加熱熱水，從而有效的提高了本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率并有效的降低了能耗。在制熱模式下，壓縮機(jī)11輸出的高溫高壓冷媒依次經(jīng)過熱水器3和室內(nèi)機(jī)2，從而實現(xiàn)同時加熱熱水和制熱的功效，由于壓縮機(jī)11輸出的高溫高壓冷媒在循環(huán)流動的過程中便可以完成加熱熱水和制熱的工作，無需采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，有效的簡化了本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)的控制過程。通過設(shè)置膨脹罐33、安全閥34和排氣閥35，可以有效的提高熱水器3的安全性能，并提高了熱水器3的制熱水效率。而第一截止閥41和第二截止閥42可以方便用戶在緊急情況下，通過第一截止閥41和第二截止閥42截斷室內(nèi)機(jī)2和熱水器3與室外機(jī)I之間的流路。本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)，通過將從壓縮機(jī)中輸出的高溫高壓冷媒通過第二四通閥先進(jìn)入到熱水器中以加熱水箱中的水，然后在通過第一四通閥繼續(xù)循環(huán)流動；在制冷模式下，可以有效的利用壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒的熱量加熱水箱中的水，使高溫高壓冷媒先經(jīng)過熱水器降溫后再進(jìn)入到冷凝器進(jìn)一步換熱降溫，有效的提高了制冷效率降低了能耗；在制熱模式下，壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒先進(jìn)入到熱水器再進(jìn)入到室內(nèi)機(jī)，可以在制熱的同時制熱水，制熱與制熱水同時進(jìn)行而無需采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，有效的簡化了熱水空調(diào)系統(tǒng)控制過程。
本發(fā)明還提供一種熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，方法包括如下運行模式
①、制冷+制熱水模式；②、制熱+制熱水模式、單制冷模式、單制熱模式。①、制冷+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥關(guān)閉，壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中進(jìn)一步冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。②、制熱+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。·
③、單制冷模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥關(guān)閉，壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥和第一單向閥，進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。④、單制熱模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥和第一單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。本實施例熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，通過將從壓縮機(jī)中輸出的高溫高壓冷媒通過第二四通閥先進(jìn)入到熱水器中以加熱水箱中的水，然后在通過第一四通閥繼續(xù)循環(huán)流動；在制冷模式下，可以有效的利用壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒的熱量加熱水箱中的水，使高溫高壓冷媒先經(jīng)過熱水器降溫后再進(jìn)入到冷凝器進(jìn)一步換熱降溫，有效的提高了制冷效率降低了能耗；在制熱模式下，壓縮機(jī)輸出的高溫高壓冷媒先進(jìn)入到熱水器再進(jìn)入到室內(nèi)機(jī)，可以在制熱的同時制熱水，制熱與制熱水同時進(jìn)行而無需采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，有效的簡化了熱水空調(diào)系統(tǒng)控制過程。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱水空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)和熱水器，所述室外機(jī)包括壓縮機(jī)、第一四通閥、冷凝器和氣液分離器，所述室內(nèi)機(jī)包括蒸發(fā)器；所述第一四通閥的三個出口分別與所述冷凝器、所述氣液分離器和所述蒸發(fā)器連接，所述氣液分離器與所述壓縮機(jī)的進(jìn)口連接，所述冷凝器通過節(jié)流裝置與所述蒸發(fā)器連接，所述熱水器包括水箱和設(shè)置在所述水箱中的熱水器盤管，其特征在于，所述室外機(jī)還包括第二四通閥、第一單向閥和第二單向閥，所述壓縮機(jī)的出口與所述第二四通閥的進(jìn)口連接，所述第二四通閥的三個出口分別與所述氣液分離器、所述第一單向閥的進(jìn)口和所述熱水器盤管的進(jìn)口連接，所述第一單向閥的出口與所述第一四通閥的進(jìn)口連接，所述熱水器盤管的出口與所述第二單向閥的進(jìn)口連接，所述第二單向閥的出口連接在所述第一單向閥與所述第一四通閥之間的管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水器還包括膨脹罐、安全閥和排氣閥，所述膨脹罐、所述安全閥和所述排氣閥分別連接在所述水箱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)機(jī)與所述室外機(jī)之間設(shè)置有第一截止閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水器與所述室外機(jī)之間設(shè)置有第二截止閥。
5.—種如權(quán)利要求1-4任一所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于所述方法包括如下運行模式①、制冷+制熱水模式；②、制熱+制熱水模式、單制冷模式、單制熱模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，制冷+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥關(guān)閉，壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中進(jìn)一步冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，制熱+制熱水模式具體運行如下第二四通閥開啟，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥進(jìn)入熱水器盤管中，加熱水箱中的水后，經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，單制冷模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥關(guān)閉，壓縮機(jī)運行排出的高溫高壓氣體通過第二四通閥和第一單向閥，進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入冷凝器中冷卻，通過節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過第一四通閥和氣液分離器回到壓縮機(jī)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水空調(diào)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，單制熱模式具體運行如下第二四通閥關(guān)閉，第一四通閥開啟，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)第二四通閥和第一單向閥進(jìn)入第一四通閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行換熱，換熱后的制冷劑變成中溫高壓液體，通過節(jié)流裝置節(jié)流后再到冷凝器換熱，變成低溫低壓的氣體，再經(jīng)過氣液分離器回到壓縮機(jī)中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱水空調(diào)系統(tǒng)及其工作方法，熱水空調(diào)系統(tǒng)包括室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)和熱水器，所述室外機(jī)還包括第二四通閥、第一單向閥和第二單向閥，所述壓縮機(jī)的出口與所述第二四通閥的進(jìn)口連接，所述第二四通閥的三個出口分別與所述氣液分離器、所述第一單向閥的進(jìn)口和所述熱水器盤管的進(jìn)口連接，所述第一單向閥的出口與所述第一四通閥的進(jìn)口連接，所述熱水器盤管的出口與所述第二單向閥的進(jìn)口連接，所述第二單向閥的出口連接在所述第一單向閥與所述第一四通閥之間的管路上。實現(xiàn)降低熱水空調(diào)系統(tǒng)的能耗并簡化其控制過程。
文檔編號F25B41/04GK102914013SQ201210471010
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者趙宇開, 劉金濤 申請人:海信(山東)空調(diào)有限公司