直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，包括一直接膨脹式管路系統(tǒng)，直接膨脹式管路系統(tǒng)包括順序連接形成水環(huán)路的空調(diào)冷水箱、壓縮機(jī)、熱水箱、節(jié)流膨脹閥，空調(diào)冷水箱對(duì)應(yīng)安裝有蒸發(fā)器，熱水箱對(duì)應(yīng)安裝有冷凝器；分別添加節(jié)流毛細(xì)管與蒸發(fā)器串聯(lián)管路系統(tǒng)2組，一端為毛細(xì)管的入口，通過管道連接節(jié)流膨脹閥的出口,另一端為蒸發(fā)器的出口，與壓縮機(jī)的吸氣口連接，形成兩組與直接膨脹式管路系統(tǒng)中的節(jié)流膨脹閥、蒸發(fā)器并聯(lián)的冷藏室管路系統(tǒng)以及冷凍室管路系統(tǒng)；本實(shí)用新型的控制裝置以及方法可靠，能夠保障系統(tǒng)正常高效工作；操作簡單，安裝施工簡單，安裝調(diào)試后運(yùn)行成本低。
【專利說明】直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能技術(shù)綜合應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本實(shí)用新型涉及一種直接膨脹式熱泵型制熱、制冷、熱水綜合用能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在家庭生活、美容美發(fā)沙龍以及便利店內(nèi)，廣泛的存在供熱與供冷的空調(diào)、熱水、食品冷藏等實(shí)際需求。為滿足實(shí)際的需求，不得不配置空調(diào)、熱水器、冰箱冰柜等電器。雖然滿足了生產(chǎn)生活需求，但也存在一些問題:
[0003]I)各個(gè)設(shè)備原理相同，主要組成部件類似，但功能單一，只能滿足其中的某一項(xiàng)或者兩項(xiàng)需求。比如:家用熱泵冷暖空調(diào)與冰箱冰柜相比，均采用了蒸汽壓縮制冷循環(huán)，其原理均來自卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)，它們的主要組成部分均由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器這四大件加以必要的控制與安全部件組成?？照{(diào)僅僅滿足了冷熱需求，而冰箱冰柜僅僅滿足了食品冷藏需求。
[0004]2)每個(gè)設(shè)備單獨(dú)構(gòu)成，獨(dú)立運(yùn)行，占用空間。為滿足實(shí)際的需求，不得不配置空調(diào)、熱水器、冰箱冰柜等電器，分布在建筑內(nèi)的不同空間。
[0005]3))每個(gè)設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，綜合效率低，甚至發(fā)生冷熱抵消，造成設(shè)備容量加大，增加初投資。以夏季時(shí)家庭生活為例，建筑內(nèi)需要空調(diào)，而食品保鮮需要冰箱冰柜。冰箱冰柜是把維持食品保鮮需要排出的熱量加上本身壓縮機(jī)消耗的功均以熱量的形式排放在建筑內(nèi)，而這部分熱量卻恰恰是空調(diào)需要解決的熱負(fù)荷之一，空調(diào)需要提供冷量來抵消冰箱冰柜釋放出來的熱量。又比如，夏季空調(diào)使用時(shí)，把建筑內(nèi)的熱負(fù)荷白白的排到室外，與此同時(shí)又消耗電能使用熱水器產(chǎn)生熱水，滿足生活需求。
[0006]目前解決上述問題的主要辦法是把空調(diào)需求與熱水需求，甚至加以太陽能的利用，這幾部分結(jié)合起來統(tǒng)一解決。而對(duì)家庭生活以及便利店內(nèi)比較重要的食品保鮮等制冷需求卻很少顧及。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是把空調(diào)、熱水器、冰箱冰柜等電器的功能需求統(tǒng)一，利用一套直接膨脹式熱泵系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了供熱、供冷、供熱水的功能。
[0008]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，包括一直接膨脹式管路系統(tǒng)，直接膨脹式管路系統(tǒng)包括順序連接形成水環(huán)路的空調(diào)冷水箱、壓縮機(jī)、熱水箱、節(jié)流膨脹閥，空調(diào)冷水箱對(duì)應(yīng)安裝有蒸發(fā)器，熱水箱對(duì)應(yīng)安裝有冷凝器；分別添加節(jié)流毛細(xì)管與蒸發(fā)器串聯(lián)管路系統(tǒng)2組，一端為毛細(xì)管的入口，通過管道連接節(jié)流膨脹閥的出口，另一端為蒸發(fā)器的出口，與壓縮機(jī)的吸氣口連接，形成兩組與直接膨脹式管路系統(tǒng)中的節(jié)流膨脹閥、蒸發(fā)器并聯(lián)的冷藏室管路系統(tǒng)以及冷凍室管路系統(tǒng)；冷藏室管路系統(tǒng)包括通過管路連接的節(jié)流毛細(xì)管、蒸發(fā)器、控制器、第一閥門；冷凍室管路系統(tǒng)包括通過管路連接的節(jié)流毛細(xì)管、蒸發(fā)器、控制器、第二閥門；節(jié)流毛細(xì)管通過第三閥門與節(jié)流膨脹閥相連；冷凍室管路系統(tǒng)以及冷藏室管路系統(tǒng)通過第四閥門連接至壓縮機(jī)吸氣口的管道上；溫度傳感器分別與冷凍室、冷藏室相連；空調(diào)冷水箱與熱水箱通過第五閥門外接供排水組成空調(diào)制冷制熱的水環(huán)路系統(tǒng)；控制器分別與第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門以及第五閥門相連。
[0009]所述的空調(diào)冷水箱上部連接有管道風(fēng)機(jī)，且頂部開口 ；夏季工況為空調(diào)冷水箱，實(shí)現(xiàn)水與蒸發(fā)器交換熱量；冬季工況為風(fēng)冷兼水冷箱，實(shí)現(xiàn)室外空氣與水共同與蒸發(fā)器交換熱量。
[0010]所述第一閥門、第二閥門、第三閥門以及第五閥門為電磁閥或截止閥，第四閥門為止回閥。
[0011]所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門以及第五閥門的聯(lián)動(dòng)為電動(dòng)或液壓傳動(dòng)。
[0012]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型的控制裝置以及方法可靠，能夠保障系統(tǒng)正常高效工作；
[0014]2、操作簡單，根據(jù)冷凍室以及冷藏室溫度大小改變，以及冬夏季運(yùn)行工況的設(shè)定，通過聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)切換相應(yīng)的管路系統(tǒng)；
[0015]3、安裝施工簡單，安裝調(diào)試后運(yùn)行成本低；
[0016]4、本實(shí)用新型的一種直接膨脹式熱泵型制熱、制冷、熱水綜合用能系統(tǒng)控制裝置可以手動(dòng)控制，又可以自動(dòng)控制，適用性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，其中:
[0018]圖1為本實(shí)用新型直接膨脹式熱泵型制熱、制冷、熱水綜合用能系統(tǒng)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的流程圖；
[0020]圖中:1壓縮機(jī)2熱水箱3膨脹閥4空調(diào)冷水箱5冷藏室6冷凍室7、8、9，13，14、15、16、17閥門10、11、12止回閥18溫度傳感器19控制器20管道風(fēng)機(jī)21泄水閥22、23毛細(xì)管24、25感溫探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]參閱圖1，本實(shí)用新型直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，包括一壓縮機(jī)1、一熱水箱2、一膨脹閥3、一空調(diào)冷水箱4以及一冷藏室管路系統(tǒng)5，一冷凍室管路系統(tǒng)6 ;壓縮機(jī)I與熱水箱2相連，熱水箱2、膨脹閥3、空調(diào)冷水箱4以及壓縮機(jī)I依次連接；冷藏室管路系統(tǒng)5包括一節(jié)流毛細(xì)管22、一蒸發(fā)器5、一控制器19、一第一閥門8 ;冷凍室管路系統(tǒng)系統(tǒng)包括一節(jié)流毛細(xì)管23、一蒸發(fā)器6、一控制器18、一第二閥門9 ;節(jié)流毛細(xì)管22，23通過第三閥門7與節(jié)流膨脹閥3相連；冷凍室管路系統(tǒng)以及冷藏室管路系統(tǒng)通過第四閥門10，11，12連接至壓縮機(jī)吸氣口的管道上；溫度傳感器18分別與冷凍室6以及冷藏室5相連；空調(diào)冷水箱4與熱水箱2通過第五閥門14，15，16，17組成空調(diào)制冷制熱的水環(huán)路系統(tǒng)?？刂破鞣謩e與第一閥門8、第二閥門9、第三閥門7、以及第五閥門14、15、16、17相連。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]參閱圖1和圖2，以制冷量5kW，制熱量4.5kff的直接膨脹式熱泵型制熱、制冷、熱水綜合用能系統(tǒng)為具體實(shí)例。制冷劑采用R12，熱水箱200升，空調(diào)冷水箱為150升。冷凝器與蒸發(fā)器均采用單U銅管群。經(jīng)計(jì)算壓縮機(jī)選用谷輪ZB系列冷凍渦旋壓縮機(jī)ZB21KQEP。
[0025]直接膨脹式熱泵型制熱、制冷、熱水綜合用能系統(tǒng)控制方法的具體操作步驟如下:
[0026]步驟S1:在蒸發(fā)溫度為2°C，冷凝溫度為55°C，吸氣溫度為10°C，過冷度為2V的制冷工況下，預(yù)先設(shè)定冷藏溫度范圍Tc在O?5°C，冷凍溫度范圍Td在-7?0°C。
[0027]步驟S2:開機(jī)運(yùn)行進(jìn)入空調(diào)制冷工況；
[0028]步驟S3:進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，溫度傳感器18開始連續(xù)檢測(cè)冷藏室溫度Tc，當(dāng)Tc小于(TC時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器19關(guān)閉第一閥門8，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體不再流經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)5的一節(jié)流毛細(xì)管22、一蒸發(fā)器5 ;當(dāng)Tc大于5°C時(shí),溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令,控制器開啟第一閥門8,經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體重新流經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)系統(tǒng)5中的一節(jié)流毛細(xì)管22、一蒸發(fā)器5再回到壓縮機(jī)I吸氣口管道，重復(fù)循環(huán)。
[0029]步驟S4:溫度傳感器連續(xù)檢測(cè)冷藏室溫度Td，當(dāng)Td小于_7°C時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器關(guān)閉第二閥門9，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體不再流經(jīng)冷凍室管路系統(tǒng)6中的一節(jié)流毛細(xì)管23、一蒸發(fā)器6 ;當(dāng)Td大于0°C時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器開啟第二閥門9，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體重新流經(jīng)冷凍室管路系統(tǒng)系統(tǒng)6中的一節(jié)流毛細(xì)管23、一蒸發(fā)器6再回到壓縮機(jī)I吸氣口管道。
[0030]步驟S5:控制器19控制第五閥門14、16關(guān)閉，以及第五閥門15、17開啟。自來水進(jìn)入熱水箱2受熱后供應(yīng)生活熱水；空調(diào)回水經(jīng)閥門15則進(jìn)入空調(diào)冷水箱4冷凍后，再經(jīng)閥門17，供應(yīng)空調(diào)冷凍水。而制冷劑則在壓縮機(jī)I受壓后，進(jìn)入熱水箱2，經(jīng)節(jié)流膨脹閥3后，一部分或者全部進(jìn)入空調(diào)用冷水箱4，再回到壓縮機(jī)；另有一部分經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)5以及冷凍室管路系統(tǒng)6后，再回到壓縮機(jī)。上述步驟重復(fù)循環(huán)；
[0031]步驟S6:開機(jī)運(yùn)行進(jìn)入空調(diào)制熱工況；
[0032]步驟S7:進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，溫度傳感器18開始連續(xù)檢測(cè)冷藏室溫度Tc，當(dāng)Tc小于(TC時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器19關(guān)閉第一閥門8，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體不再流經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)5的一節(jié)流毛細(xì)管22、一蒸發(fā)器5 ;當(dāng)Tc大于5°C時(shí),溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令,控制器開啟第一閥門8,經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體重新流經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)系統(tǒng)5中的一節(jié)流毛細(xì)管22、一蒸發(fā)器5再回到壓縮機(jī)I吸氣口管道，重復(fù)循環(huán)。
[0033]步驟S8:溫度傳感器連續(xù)檢測(cè)冷藏室溫度Td，當(dāng)Td小于_7°C時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器關(guān)閉第二閥門9，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體不再流經(jīng)冷凍室管路系統(tǒng)6中的一節(jié)流毛細(xì)管23、一蒸發(fā)器6 ;當(dāng)Td大于0°C時(shí)，溫度傳感器給控制器19 一信號(hào)指令，控制器開啟第二閥門9，經(jīng)直接膨脹式熱泵系統(tǒng)節(jié)流膨脹閥3后的制冷劑低壓液體重新流經(jīng)冷凍室管路系統(tǒng)系統(tǒng)6中的一節(jié)流毛細(xì)管23、一蒸發(fā)器6再回到壓縮機(jī)I吸氣口管道。
[0034]步驟S9:控制器19控制第五閥門14、16開啟，以及第五閥門15、17關(guān)閉。一部分自來水進(jìn)入熱水箱2受熱后供應(yīng)生活熱水；空調(diào)回水經(jīng)閥門14則進(jìn)入熱水箱2加熱后，再經(jīng)閥門16，供應(yīng)空調(diào)熱水。而制冷劑則在壓縮機(jī)I受壓后，進(jìn)入熱水箱2，經(jīng)節(jié)流膨脹閥3后，一部分或者全部進(jìn)入空調(diào)用冷水箱4，在管道風(fēng)機(jī)20開啟后與室外空氣換熱后(此時(shí)蒸發(fā)器由夏季水冷變成冬季的風(fēng)冷)，再回到壓縮機(jī)I ;另有一部分經(jīng)冷藏室管路系統(tǒng)5以及冷凍室管路系統(tǒng)6后，再回到壓縮機(jī)。上述步驟重復(fù)循環(huán)；
[0035]以上實(shí)例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，其特征在于，包括一直接膨脹式管路系統(tǒng)，直接膨脹式管路系統(tǒng)包括順序連接形成水環(huán)路的空調(diào)冷水箱、壓縮機(jī)、熱水箱、節(jié)流膨脹閥，空調(diào)冷水箱對(duì)應(yīng)安裝有蒸發(fā)器，熱水箱對(duì)應(yīng)安裝有冷凝器； 分別添加節(jié)流毛細(xì)管與蒸發(fā)器串聯(lián)管路系統(tǒng)2組，一端為毛細(xì)管的入口，通過管道連接節(jié)流膨脹閥的出口，另一端為蒸發(fā)器的出口，與壓縮機(jī)的吸氣口連接，形成兩組與直接膨脹式管路系統(tǒng)中的節(jié)流膨脹閥、蒸發(fā)器并聯(lián)的冷藏室管路系統(tǒng)以及冷凍室管路系統(tǒng)； 冷藏室管路系統(tǒng)包括通過管路連接的節(jié)流毛細(xì)管、蒸發(fā)器、控制器、第一閥門(8)； 冷凍室管路系統(tǒng)包括通過管路連接的節(jié)流毛細(xì)管、蒸發(fā)器、控制器、第二閥門(9)； 節(jié)流毛細(xì)管通過第三閥門(7)與節(jié)流膨脹閥相連； 冷凍室管路系統(tǒng)以及冷藏室管路系統(tǒng)通過第四閥門(10，11，12)連接至壓縮機(jī)吸氣口的管道上； 溫度傳感器分別與冷凍室、冷藏室相連； 空調(diào)冷水箱與熱水箱通過第五閥門(14，15，16，17)外接供排水組成空調(diào)制冷制熱的水環(huán)路系統(tǒng)； 控制器分別與第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門以及第五閥門相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，其特征在于，所述的空調(diào)冷水箱上部連接有管道風(fēng)機(jī)，且頂部開口 ；夏季工況為空調(diào)冷水箱，實(shí)現(xiàn)水與蒸發(fā)器交換熱量；冬季工況為風(fēng)冷兼水冷箱，實(shí)現(xiàn)室外空氣與水共同與蒸發(fā)器交換熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門以及第五閥門為電磁閥或截止閥，第四閥門為止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接膨脹式熱泵型綜合用能系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門以及第五閥門的聯(lián)動(dòng)為電動(dòng)或液壓傳動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK203687450SQ201420030644
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】郭永輝, 方永梅, 侯根富, 高蘭周, 李祎彧, 戴貴龍 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院