一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，包括增焓型壓機(jī)、四通閥、一號(hào)換熱器、二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器、氣液分離器、冷媒加熱器、儲(chǔ)液器、一號(hào)水泵、二號(hào)水泵、地暖管和水箱，增焓型壓機(jī)與三號(hào)換熱器、四通閥連接，一號(hào)換熱器、二號(hào)換熱器、冷媒加熱器與四通閥連接，冷媒加熱器與氣液分離器連接，氣液分離器與增焓型壓機(jī)連接；儲(chǔ)液器與二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器、一號(hào)換熱器連接；一號(hào)水泵與地暖管連接，地暖管與二號(hào)換熱器連接，二號(hào)水泵與水箱連接，水箱與三號(hào)換熱器連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，體積小，功能多，操作方便，能夠有效地控制底板采暖和生活用水的加熱。
【專利說明】一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，主要用于生活用水的制熱和地暖。
【背景技術(shù)】
[0002]熱泵技術(shù)常運(yùn)用于空調(diào)、熱泵熱水器等領(lǐng)域，市場(chǎng)常見的熱泵，功能相對(duì)單一，如熱泵熱水器一般僅有制熱水功能，空調(diào)一般僅有制冷、制熱功能；常見的熱泵一般水箱、水泵與主機(jī)不在同一箱體。在現(xiàn)化生活中，人們熱泵設(shè)備要求越來越高，不僅需要功能多，還需要體積小巧、安裝方便、操作簡(jiǎn)單。普通功能單一的熱泵機(jī)組已無法滿足現(xiàn)代家居的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，集成空氣能熱泵機(jī)組功能多，體積小，能同時(shí)用于地板采暖和生活用水的加熱。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:它包括增焓型壓機(jī)、四通閥、一號(hào)換熱器、二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器、氣液分離器、冷媒加熱器、儲(chǔ)液器、一號(hào)水泵、二號(hào)水泵、地暖管和水箱，所述的四通閥設(shè)置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口與E接口連接，S接口與C接口連接；增焓型壓機(jī)與三號(hào)換熱器連接，增焓型壓機(jī)與四通閥的D接口連接，一號(hào)換熱器的與四通閥的C接口連接，二號(hào)換熱器與四通閥的E接口連接，四通閥的S接口與冷媒加熱器連接，冷媒加熱器與氣液分離器連接，氣液分離器與增焓型壓機(jī)連接。
[0005]所述的儲(chǔ)液器設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口與二號(hào)換熱器連接，進(jìn)液口與三號(hào)換熱器連接，出液口與一號(hào)換熱器連接；上述互相連接的結(jié)構(gòu)之間均通過管路連接，形成整個(gè)制冷劑流程回路。
[0006]所述的增焓型壓機(jī)與三號(hào)換熱器連接的管路上設(shè)置有一號(hào)電磁閥，增焓型壓機(jī)與四通閥D接口連接的管路上設(shè)置有二號(hào)電磁閥，三號(hào)換熱器與儲(chǔ)液器進(jìn)液口連接的管路上設(shè)置有四號(hào)電磁閥。
[0007]所述一號(hào)水泵的一端與地暖管連接，另一端與二號(hào)換熱器連接，地暖管與二號(hào)換熱器連接，一號(hào)水泵、地暖管、二號(hào)換熱器之間均通過管路連接，形成地暖水流程回路；
[0008]所述二號(hào)水泵的一端與水箱連接，另一端與三號(hào)換熱器連接，水箱與三號(hào)換熱器連接，二號(hào)水泵、水箱、三號(hào)換熱器之間均通過管路連接，形成生活熱水流程回路。
[0009]本實(shí)用新型所述連接儲(chǔ)液器進(jìn)液口和二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器的管路上設(shè)置有單向閥，所述連接儲(chǔ)液器出液口和一號(hào)換熱器的管路上設(shè)置有單向閥。
[0010]本實(shí)用新型所述連接儲(chǔ)液器出液口的管路上設(shè)置有四號(hào)換熱器，四號(hào)換熱器的一端與出液口連接，另一端連接一個(gè)電子膨脹閥后與單向閥連接。[0011]本實(shí)用新型所述的一號(hào)換熱器為翅片換熱器，翅片換熱器上設(shè)置有風(fēng)機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型還設(shè)置有噴氣增焓回路，噴氣增焓回路包括所述的四號(hào)換熱器和噴射擊電磁閥、噴射電子膨脹閥，四號(hào)換熱器的一端依次連接噴射擊電磁閥、噴射電子膨脹閥后，與儲(chǔ)液器的出液口連接，四號(hào)換熱器的另一端與增焓型壓機(jī)連接。
[0013]噴氣增焓回路的工作原理:通過增焓型壓機(jī)中間的壓力吸氣孔吸入一部分從四號(hào)換熱器a4接口出來的中間壓力制冷劑氣體，與經(jīng)過部分壓縮的制冷劑混合再壓縮，實(shí)現(xiàn)以單臺(tái)增焓型壓機(jī)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓縮，增加了冷凝過程中的制冷劑流量，加大了主循環(huán)回路的焓差，從而大大提高了增焓型壓機(jī)的效率。
[0014]噴氣增焓是在環(huán)境溫度較低的情況下起作用。因增焓型壓機(jī)在低蒸發(fā)溫度下運(yùn)行時(shí)，會(huì)發(fā)生以下問題:1、吸氣比容增大，冷媒循環(huán)量減少，制熱能力下降；2、壓比增大，容積效率下降，增焓型壓機(jī)輸氣量及能效顯著下降；3、排氣溫度快速升高，使?jié)櫥宛ざ燃眲∠陆?，影響增焓型壓機(jī)潤(rùn)滑。當(dāng)排氣溫度與潤(rùn)滑油閃點(diǎn)接近時(shí)，會(huì)使?jié)櫥吞蓟?。因此噴氣增焓可以在增焓型壓機(jī)的中間腔補(bǔ)充中壓氣體，增加排氣量，降低排氣溫度，提升制熱能力，使熱泵熱水器在低環(huán)境溫度也能提供足夠的制熱能力。
[0015]本實(shí)用新型還設(shè)置有輔助熱源回路，輔助熱源回路設(shè)置有互相連接的除霜電磁閥和除霜毛細(xì)管，除霜毛細(xì)管冷媒加熱器連接，除霜電磁閥與一號(hào)換熱器連接。
[0016]輔助熱源回路的工作原理:輔助熱源回路開啟時(shí)，部分低溫低壓制冷劑液體流經(jīng)除霜電磁閥、除霜毛細(xì)管，到冷媒加熱器，在冷媒加熱器中吸收熱量，蒸發(fā)為低溫低壓制冷劑氣體，再到氣液分離器，回到增焓型壓機(jī)。在低溫環(huán)境及化霜時(shí)，增加了冷媒加熱器中的制冷劑流量，減小壓比，提升制熱能力，使熱泵熱水器在低環(huán)境溫度及化霜時(shí)也能提供足夠的制熱能力，改善循環(huán)效率。
[0017]輔助熱源回路在一下兩種情況下起作用:1、機(jī)組在環(huán)境溫度較低且環(huán)境濕度較大時(shí)運(yùn)行，一定時(shí)間后，空氣中的水蒸氣會(huì)在一號(hào)換熱器上結(jié)霜，為減少結(jié)霜對(duì)一號(hào)換熱器蒸發(fā)效果的影響，機(jī)組必須把霜除去。2、環(huán)境溫度過低時(shí)，造成一號(hào)換熱器蒸發(fā)量急劇減少，此時(shí)開啟輔助熱源回路。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯效果:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，體積小，功能多，操作方便，能夠有效地控制底板采暖和生活用水的加熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例:
[0022]參見圖1，本實(shí)施例包括增焓型壓機(jī)1、四通閥5、一號(hào)換熱器6、二號(hào)換熱器8、三號(hào)換熱器4、氣液分離器22、冷媒加熱器23、儲(chǔ)液器15、一號(hào)水泵27、二號(hào)水泵25、地暖管31和水箱24，所述的四通閥5設(shè)置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口與E接口連接，S接口與C接口連接；增焓型壓機(jī)I與三號(hào)換熱器4連接，增焓型壓機(jī)I與四通閥5的D接口連接，一號(hào)換熱器6的與四通閥5的C接口連接，二號(hào)換熱器8與四通閥5的E接口連接，四通閥5的S接口與冷媒加熱器23連接，冷媒加熱器23與氣液分離器22連接，氣液分離器22與增焓型壓機(jī)I連接。
[0023]所述的儲(chǔ)液器15設(shè)置有進(jìn)液口 151和出液口 152，進(jìn)液口 151與二號(hào)換熱器8連接，進(jìn)液口 151與三號(hào)換熱器4連接，出液口 152與一號(hào)換熱器6連接；上述互相連接的結(jié)構(gòu)之間均通過管路30連接，形成整個(gè)制冷劑流程回路。
[0024]所述的增焓型壓機(jī)I與三號(hào)換熱器4連接的管路30上設(shè)置有一號(hào)電磁閥2，增焓型壓機(jī)I與四通閥接口連接的管路30上設(shè)置有二號(hào)電磁閥3，三號(hào)換熱器4與儲(chǔ)液器15進(jìn)液口 151連接的管路30上設(shè)置有四號(hào)電磁閥10。
[0025]所述一號(hào)水泵27的一端與地暖管31連接，另一端與二號(hào)換熱器8連接，地暖管31與二號(hào)換熱器8連接，一號(hào)水泵27、地暖管31、二號(hào)換熱器8之間均通過管路30連接，形成地暖水流程回路；
[0026]所述二號(hào)水泵25的一端與水箱24連接，另一端與三號(hào)換熱器4連接，水箱24與三號(hào)換熱器4連接，二號(hào)水泵25、水箱24、三號(hào)換熱器4之間均通過管路30連接，形成生活熱水流程回路。
[0027]本實(shí)施例中，連接儲(chǔ)液器15進(jìn)液口 151和二號(hào)換熱器8、三號(hào)換熱器4的管路30上設(shè)置有三號(hào)單向閥13，所述連接儲(chǔ)液器15出液口 152和一號(hào)換熱器6的管路30上設(shè)置有二號(hào)單向閥12。
[0028]本實(shí)施例中，連接儲(chǔ)液器15出液口 152的管路30上設(shè)置有四號(hào)換熱器20，四號(hào)換熱器20的一端與出液口 152連接，另一端連接一個(gè)電子膨脹閥19后與二號(hào)單向閥12連接。
[0029]本實(shí)施例中，一號(hào)換熱器6為翅片換熱器,翅片換熱器上設(shè)置有風(fēng)機(jī)7。
[0030]本實(shí)施例還設(shè)置有輔助熱源回路，輔助熱源回路設(shè)置有互相連接的除霜電磁閥18和除霜毛細(xì)管21，除霜毛細(xì)管21冷媒加熱器22連接，除霜電磁閥18與一號(hào)換熱器6連接。
[0031]本實(shí)施例還設(shè)置有噴氣增焓回路，噴氣增焓回路包括所述的四號(hào)換熱器20和噴射擊電磁閥16、噴射電子膨脹閥17，四號(hào)換熱器20的一端依次連接噴射擊電磁閥16、噴射電子膨脹閥17后，與儲(chǔ)液器15的出液口 152連接，四號(hào)換熱器20的另一端與增焓型壓機(jī)I連接。
[0032]本實(shí)施例的工作原理:
[0033]本實(shí)施例包括制冷劑循環(huán)流程和水循環(huán)流程，以達(dá)到地板采暖和生活用水的制熱的目的。
[0034]制冷劑循環(huán)流程的工作原理為:
[0035](I)增焓型壓機(jī)I的進(jìn)口從氣液分離器23吸入低溫低壓制冷劑氣體，經(jīng)過壓縮從增焓型壓機(jī)I的出口排出高溫高壓制冷劑氣體；高溫高壓制冷劑氣體分兩路進(jìn)入制冷劑循環(huán)流程，一路通過一號(hào)電磁閥2進(jìn)入三號(hào)換熱器4中，另一路通過二號(hào)電磁閥3進(jìn)入四通閥5的D接口。
[0036](2)進(jìn)入三號(hào)換熱器4的高溫高壓制冷劑氣體在三號(hào)換熱器4內(nèi)部冷凝成中溫高壓制冷劑液體，中溫高壓制冷劑液體流出三號(hào)換熱器4后，通過四號(hào)電磁閥10流向儲(chǔ)液器15。
[0037](3)進(jìn)入四通閥5的高溫高壓制冷劑氣體，由于四通閥5處于通電狀態(tài)，高溫高壓制冷劑氣體從D接口進(jìn)入，E接口流出，流入二號(hào)換熱器8，高溫高壓制冷劑氣體在二號(hào)換熱器8內(nèi)部冷凝成中溫高壓制冷劑液體；中溫高壓制冷劑液體流出二號(hào)換熱器8后，流向儲(chǔ)液器15。
[0038](4)第(2)步和第(3)步中流出的中溫高壓制冷劑液體在進(jìn)入儲(chǔ)液器15前匯合，經(jīng)過三號(hào)單向閥13到儲(chǔ)液器15的進(jìn)液口 151，并從儲(chǔ)液器15的出液口 152流出后，經(jīng)過四號(hào)換熱器20到電子膨脹閥19節(jié)流，變成低溫低壓制冷劑液體。
[0039](5)低溫低壓制冷劑液體流經(jīng)二號(hào)單向閥12后到一號(hào)換熱器6，此時(shí)風(fēng)機(jī)7處于通電狀態(tài)，低溫低壓制冷劑液體在一號(hào)換熱器6中蒸發(fā)，吸收空氣中的熱量變成低溫低壓制冷劑氣體。
[0040](6)—號(hào)換熱器6流出的低溫低壓制冷劑氣體，從四通閥5的C接口進(jìn)入，S接口出來，進(jìn)入冷媒加熱器22，再流向氣液分離器23 ;最后低溫低壓制冷劑氣體重新進(jìn)入增焓型壓機(jī)I，如此循環(huán)。
[0041]圖1中箭頭為制冷劑流向。
[0042]水循環(huán)流程包括地暖水流程和生活熱水流程。
[0043]地暖水流程的工作原理為:
[0044](I)在一號(hào)水泵27的作用下，水流依次流經(jīng)一號(hào)水泵27、二號(hào)換熱器8、地暖管31，并以此循環(huán)，形成地暖水流程回路。
[0045](2 )制冷劑循環(huán)流程的第(3 )步中，高溫高壓制冷劑氣體在二號(hào)換熱器8內(nèi)部冷凝成中溫高壓制冷劑液體，制冷劑將熱量傳遞給二號(hào)換熱器8內(nèi)部的40°C水，把40°C水加熱成45°C水。
[0046](3)此時(shí)一號(hào)水泵27處于通電狀態(tài)，45°C水在一號(hào)水泵27的作用下流向地暖管31，45°C水流經(jīng)地暖管31時(shí)將水里的熱量傳遞到房間里，房間升溫的同時(shí)，水溫由45°C降到40°C，40°C水流在一號(hào)水泵27的作用下回到二號(hào)換熱器8，重新進(jìn)行循環(huán)升溫。
[0047]圖1中箭頭為水流流向。
[0048]生活熱水流程的工作原理為:
[0049](I)在二號(hào)水泵25的作用下，水流依次流經(jīng)二號(hào)水泵25、三號(hào)換熱器4、水箱24，并以此循環(huán)，形成水流程回路。
[0050](2 )制冷劑循環(huán)流程的第(2 )步中，高溫高壓制冷劑氣體在三號(hào)換熱器4內(nèi)部冷凝成中溫高壓制冷劑液體，制冷劑將熱量傳遞給三號(hào)換熱器4內(nèi)部的15°C水，把15°C水加熱成20°C水。
[0051](3)此時(shí)二號(hào)水泵25處于通電狀態(tài)，20°C水在二號(hào)水泵25的作用下流向水箱24上部，水箱24底部15°C冷水經(jīng)過在二號(hào)水泵25的作用下回到三號(hào)換熱器4進(jìn)行加熱，重新進(jìn)行循環(huán)升溫；慢慢將水箱里的15°C冷水加熱成55°C熱水，供生活熱水使用。
[0052]圖1中箭頭為水流流向。
[0053]本實(shí)施例可同時(shí)進(jìn)行生活用水的加熱和地板采暖，也可單獨(dú)用于生活熱水或地暖，只需控制一號(hào)電磁閥2和二號(hào)電磁閥3的開關(guān)即可。
[0054]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，只要其零件未說明具體形狀和尺寸的，則該零件可以為與其結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的任何形狀和尺寸；同時(shí)，零件所取的名稱也可以不同。凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:它包括增焓型壓機(jī)、四通閥、一號(hào)換熱器、二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器、氣液分離器、冷媒加熱器、儲(chǔ)液器、一號(hào)水泵、二號(hào)水泵、地暖管和水箱，所述的四通閥設(shè)置有D接口、C接口、S接口和E接口，D接口與E接口連接，S接口與C接口連接；增焓型壓機(jī)與三號(hào)換熱器連接，增焓型壓機(jī)與四通閥的D接口連接，一號(hào)換熱器的與四通閥的C接口連接，二號(hào)換熱器與四通閥的E接口連接，四通閥的S接口與冷媒加熱器連接，冷媒加熱器與氣液分離器連接，氣液分離器與增焓型壓機(jī)連接； 所述的儲(chǔ)液器設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口與二號(hào)換熱器連接，進(jìn)液口與三號(hào)換熱器連接，出液口與一號(hào)換熱器連接；上述互相連接的結(jié)構(gòu)之間均通過管路連接，形成整個(gè)制冷劑流程回路； 所述的增焓型壓機(jī)與三號(hào)換熱器連接的管路上設(shè)置有一號(hào)電磁閥，增焓型壓機(jī)與四通閥D接口連接的管路上設(shè)置有二號(hào)電磁閥，三號(hào)換熱器與儲(chǔ)液器進(jìn)液口連接的管路上設(shè)置有四號(hào)電磁閥； 所述一號(hào)水泵的一端與地暖管連接，另一端與二號(hào)換熱器連接，地暖管與二號(hào)換熱器連接，一號(hào)水泵、地暖管、二號(hào)換熱器之間均通過管路連接，形成地暖水流程回路； 所述二號(hào)水泵的一端與水箱連接，另一端與三號(hào)換熱器連接，水箱與三號(hào)換熱器連接，二號(hào)水泵、水箱、三號(hào)換熱器之間均通過管路連接，形成生活熱水流程回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:所述連接儲(chǔ)液器進(jìn)液口和二號(hào)換熱器、三號(hào)換熱器的管路上設(shè)置有單向閥，所述連接儲(chǔ)液器出液口和一號(hào)換熱器的管路上設(shè)置有單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:所述連接儲(chǔ)液器出液口的管路上設(shè)置有四號(hào)換熱器，四號(hào)換熱器的一端與出液口連接，另一端連接一個(gè)電子膨脹閥后與單向閥連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:它還設(shè)置有輔助熱源回路，輔助熱源回路設(shè)置有互相連接的除霜電磁閥和除霜毛細(xì)管，除霜毛細(xì)管冷媒加熱器連接，除霜電磁閥與一號(hào)換熱器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:它還設(shè)置有噴氣增焓回路，噴氣增焓回路包括所述的四號(hào)換熱器和噴射擊電磁閥、噴射電子膨脹閥，四號(hào)換熱器的一端依次連接噴射擊電磁閥、噴射電子膨脹閥后，與儲(chǔ)液器的出液口連接，四號(hào)換熱器的另一端與增焓型壓機(jī)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同時(shí)用于地板采暖和生活熱水的集成空氣能熱泵機(jī)組，其特征在于:所述的一號(hào)換熱器為翅片換熱器，翅片換熱器上設(shè)置有風(fēng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F25B41/06GK203501551SQ201320469666
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】張時(shí)飛, 謝曉城, 樓永光, 王操 申請(qǐng)人:浙江創(chuàng)能新能源科技有限公司