專利名稱：采暖/空調(diào)/熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采暖/空調(diào)/熱水機(jī)。
所公布的中國(guó)發(fā)明專利“二級(jí)水環(huán)復(fù)合熱泵驅(qū)動(dòng)的采暖空調(diào)熱水系統(tǒng)”(專利申請(qǐng)?zhí)?2104844.4)，由“戶”字形水系統(tǒng)與復(fù)合熱泵回路相連構(gòu)成；通過(guò)太陽(yáng)空氣電熱三能源互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)采暖空調(diào)熱水三功能綜合利用；載熱/蓄熱合二為一省略換熱環(huán)節(jié)，融霜熱/功損失小，加熱熱容損耗為0.5％，系統(tǒng)平均供熱系數(shù)提高18％；4種優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)使其全年運(yùn)行；優(yōu)化設(shè)置蓄熱溫度及雙級(jí)熱泵壓比，使其適應(yīng)環(huán)境溫度-30～+43℃；運(yùn)行20年初投資+運(yùn)行費(fèi)比現(xiàn)有技術(shù)降低20～45％。然而該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在下列問(wèn)題1、需設(shè)7只電動(dòng)閥的水環(huán)路及其控制較復(fù)雜；2、對(duì)于無(wú)須嚴(yán)寒采暖的廣大南方地區(qū)，二級(jí)熱泵所需蓄熱水箱將多余。
本發(fā)明的目的是要綜合二級(jí)水環(huán)復(fù)合熱泵驅(qū)動(dòng)的采暖空調(diào)熱水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)其不足之處，提供一種技術(shù)上更簡(jiǎn)捷的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)。


附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖；附圖2為本發(fā)明中三通閥組(12)的示意圖。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案，即采暖/空調(diào)/熱水機(jī)如附圖1所示，其中1-壓縮機(jī)；2-高壓開(kāi)關(guān)；3-四通換向閥；4-空氣蒸發(fā)/冷凝器；5-止回閥；6-干燥過(guò)濾器；7-電子膨脹閥；8-蒸發(fā)/冷凝器；9-消音器；10-氣液分離器；11-低壓開(kāi)關(guān)；12-三通閥組；13-循環(huán)泵；14-逆止閥；15-風(fēng)機(jī)盤(pán)管；16-熱水箱；17-排水閥；18-電熱器；19-排氣閥；20-過(guò)濾器；21-高壓儲(chǔ)液器。
按照附圖1所示的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)其由壓縮機(jī)(1)、高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、消音器(9)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)等，組成氣-水熱泵回路；蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)出口通過(guò)管道連接排氣閥(19)、三通，而管道連接三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)、逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)進(jìn)口，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)/熱水箱(16)供冷/熱回路；三通通過(guò)管道連接風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)回路；三通通過(guò)管道連接熱水箱(16)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)，形成熱水箱(16)回路。
上水管通過(guò)過(guò)濾器(20)、逆止閥(14)、排水閥(17)，形成補(bǔ)水、定壓支路。
止回閥(5)和干燥過(guò)濾器(6)之間可以接入高壓儲(chǔ)液器(21)。
三通閥組(12)可以是1只三通閥，也可以由2只二通閥及1只三通相連接組成。
在風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)的盤(pán)管與出風(fēng)口之間設(shè)置用于輔助加熱空氣的電熱器(18)。
蒸發(fā)/冷凝器(8)可以是殼管式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、套管式換熱器、盤(pán)管式換熱器等冷媒-載冷劑換熱器。
載冷劑可以是水、乙二醇溶液、鹽水、三氯乙稀溶液、防凍液等。
本發(fā)明的工作原理結(jié)合附圖1說(shuō)明如下1、氣-水熱泵采暖循環(huán)壓縮機(jī)(1)啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)冷媒流經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、消音器(9)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)、壓縮機(jī)(1)等，構(gòu)成氣-水熱泵循環(huán)；以把空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)中采集的低位空氣熱能泵至蒸發(fā)/冷凝器(8)內(nèi)。循環(huán)泵(13)預(yù)先啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)載冷劑流經(jīng)逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)、排氣閥(19)、三通、風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)，構(gòu)成采暖循環(huán)，以把蒸發(fā)/冷凝器(8)內(nèi)的高位冷凝放熱輸送給風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)系統(tǒng)。
2、制冷-空調(diào)循環(huán)壓縮機(jī)(1)啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)冷媒流經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、消音器(9)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)、壓縮機(jī)(1)等，構(gòu)成制冷循環(huán)，以把蒸發(fā)/冷凝器(8)中提取的低位室內(nèi)空氣熱能泵至空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)中，向環(huán)境空氣釋放。循環(huán)泵(13)預(yù)先啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)載冷劑流經(jīng)逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)、排氣閥(19)、三通、風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)，構(gòu)成空調(diào)循環(huán)，以把蒸發(fā)/冷凝器(8)內(nèi)的蒸發(fā)冷量輸送給風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)系統(tǒng)。
3、氣-水熱泵熱水循環(huán)壓縮機(jī)(1)啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)冷媒流經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、消音器(9)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)、壓縮機(jī)(1)等，構(gòu)成氣-水熱泵循環(huán)；以把空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)中采集的低位空氣熱能泵至蒸發(fā)/冷凝器(8)內(nèi)。循環(huán)泵(13)預(yù)先啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)載冷劑流經(jīng)逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)、排氣閥(19)、三通、熱水箱(16)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)，構(gòu)成熱水循環(huán)，以把蒸發(fā)/冷凝器(8)內(nèi)的高位冷凝放熱輸送給熱水箱(16)。
4、制冷-融霜循環(huán)壓縮機(jī)(1)啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)冷媒流經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、消音器(9)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)、壓縮機(jī)(1)等，構(gòu)成制冷-融霜循環(huán)，以把蒸發(fā)/冷凝器(8)中提取的熱水熱能泵至空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)中以融霜。循環(huán)泵(13)預(yù)先啟動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)載冷劑流經(jīng)逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)、排氣閥(19)、三通、熱水箱(16)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)，構(gòu)成采熱循環(huán)，以把熱水箱(16)內(nèi)的熱量輸送給蒸發(fā)/冷凝器(8)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、一石三鳥(niǎo)其循環(huán)泵、換熱器、電子膨脹閥、電動(dòng)閥均依據(jù)用戶指令三用于采暖循環(huán)、空調(diào)循環(huán)、熱水循環(huán)，節(jié)省熱水循環(huán)泵及熱水換熱器；2、借橋過(guò)河只增加1個(gè)電動(dòng)閥，即可一年四季借用空調(diào)機(jī)熱泵制備熱水；3、斧底添薪由于采用電子膨脹閥變流量調(diào)節(jié)，比熱力膨脹閥+毛細(xì)管自適應(yīng)調(diào)節(jié)，在-7℃時(shí)的制熱衰減率由62％提高到75％；4、二級(jí)熱泵從控制程序上調(diào)低-7℃以下的采暖、熱水循環(huán)上限水溫，使其運(yùn)行于-7℃至-15℃環(huán)境，實(shí)現(xiàn)熱泵嚴(yán)寒制熱，其余熱量由風(fēng)盤(pán)出口的電輔熱提供；而此時(shí)風(fēng)水分體機(jī)已必須停機(jī)，完全由電熱爐及其專用循環(huán)泵帶動(dòng)風(fēng)盤(pán)采暖；5、小溫差與直接換熱熱泵制備熱水時(shí)借用空調(diào)機(jī)的主循環(huán)泵和主換熱器，從而確保在熱水制熱量增大50％的前提下，通過(guò)大幅提高循環(huán)流速維持小溫差與直接換熱，以獲得更高熱水制熱系數(shù)；6、直流熱水小溫差與直接換熱技術(shù)使得熱水的供應(yīng)有條件采取直流方式，從而把大容量的電熱水器簡(jiǎn)化為小容量的熱水箱；7、上水與泵后定壓借用熱水箱的上水口及系統(tǒng)中空調(diào)與熱水相切換的匯流三通閥，實(shí)現(xiàn)上水與泵后定壓，從而既節(jié)省了空調(diào)機(jī)的減壓閥、流量開(kāi)關(guān)、膨脹罐，又使整個(gè)系統(tǒng)的最高壓力點(diǎn)不超過(guò)上水壓力，提高系統(tǒng)可靠性。
本發(fā)明全面耦合空調(diào)與熱水系統(tǒng)的設(shè)置，根除多余功能，七項(xiàng)技術(shù)特征使其在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上全面提升，其空調(diào)采購(gòu)成本比現(xiàn)有風(fēng)水式空調(diào)簡(jiǎn)化23％，熱水箱銷售成本比電熱水器簡(jiǎn)化88％，空調(diào)與熱水系統(tǒng)的銷售成本共計(jì)簡(jiǎn)化40％，從而完成空調(diào)與熱水系統(tǒng)的成本革命，適應(yīng)殘酷市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
實(shí)施例本發(fā)明提出的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)的實(shí)施例如附圖1所示，現(xiàn)說(shuō)明如下按照附圖1所示的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)其由電功率4.0kW的全封閉渦旋式壓縮機(jī)(1)通過(guò)直徑20mm銅管順次連接高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、銅管套鋁翅片式/換熱面積40m2的空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)中R22的直徑20mm進(jìn)口，其直徑10mm出口再通過(guò)銅管順次連接止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、換熱面積1.5m2的板式蒸發(fā)/冷凝器(8)的R22進(jìn)口，其直徑20mm出口再通過(guò)銅管順次連接消音器(9)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)、壓縮機(jī)(1)等，組成氣-水熱泵回路；板式蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)出口通過(guò)直徑25mm鋼管連接排氣閥(19)、三通，而直徑25mm鋼管連接三通閥(12)、流量3m3/h、揚(yáng)程14mH2O的循環(huán)泵(13)、逆止閥(14)、板式蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)進(jìn)口，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)/熱水箱(16)供冷/熱回路；三通通過(guò)通過(guò)直徑25mm鋼管并聯(lián)連接5臺(tái)全熱冷量3.7kW/供熱量6.3kW的風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)、過(guò)濾器(20)、三通閥(12)，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)回路；三通通過(guò)通過(guò)直徑25mm鋼管連接1臺(tái)厚1.2mm不銹鋼板制成/直徑300mm/長(zhǎng)800mm的熱水箱(16)、過(guò)濾器(20)、三通閥(12)，形成熱水箱(16)回路；直徑15mm上水鋼管通過(guò)過(guò)濾器(20)、逆止閥(14)、排水閥(17)，形成補(bǔ)水、定壓支路；在風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)的盤(pán)管與出風(fēng)口之間設(shè)置用于輔助加熱空氣的3.7kW電熱器(18)。本發(fā)明實(shí)施例中的載冷劑是水。
本發(fā)明實(shí)施例在日平均環(huán)境氣溫7℃的氣象條件下，循環(huán)供水溫度45℃時(shí)，可實(shí)現(xiàn)采暖/熱水制熱功率13.9kW，熱泵供熱系數(shù)2.99，總輸入電功率4.65kW，距離機(jī)組1m處運(yùn)行噪音59dB，運(yùn)行重量145kg；在日平均環(huán)境氣溫35℃的氣象條件下，循環(huán)供水溫度7℃時(shí)，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷功率12.0kW，熱水供熱功率15.5kW，冷/熱聯(lián)供系數(shù)6.21，總輸入電功率4.43kW。
權(quán)利要求
1.一種采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其由壓縮機(jī)(1)；高壓開(kāi)關(guān)(2)；四通換向閥(3)；空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)；止回閥(5)；干燥過(guò)濾器(6)；電子膨脹閥(7)；蒸發(fā)/冷凝器(8)；消音器(9)；氣液分離器(10)；低壓開(kāi)關(guān)(11)；三通閥組(12)；循環(huán)泵(13)；逆止閥(14)；風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)；熱水箱(16)；排水閥(17)；電熱器(18)；排氣閥(19)；過(guò)濾器(20)；高壓儲(chǔ)液器(21)。等組成，其特征在于壓縮機(jī)(1)、高壓開(kāi)關(guān)(2)、四通換向閥(3)、空氣蒸發(fā)/冷凝器(4)、止回閥(5)、干燥過(guò)濾器(6)、電子膨脹閥(7)、止回閥(5)、蒸發(fā)/冷凝器(8)冷媒側(cè)、消音器(9)、四通換向閥(3)、氣液分離器(10)、低壓開(kāi)關(guān)(11)等，組成氣-水熱泵回路；蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)出口通過(guò)管道連接排氣閥(19)、三通，而管道連接三通閥組(12)、循環(huán)泵(13)、逆止閥(14)、蒸發(fā)/冷凝器(8)載冷劑側(cè)進(jìn)口，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)/熱水箱(16)供冷/熱回路；三通通過(guò)管道連接風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)，形成風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)回路；三通通過(guò)管道連接熱水箱(16)、過(guò)濾器(20)、三通閥組(12)，形成熱水箱(16)回路；上水管通過(guò)過(guò)濾器(20)、逆止閥(14)、排水閥(17)，形成補(bǔ)水、定壓支路。
2.按照權(quán)利要求1所述的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其特征在于止回閥(5)和干燥過(guò)濾器(6)之間可以接入高壓儲(chǔ)液器(21)。
3.按照權(quán)利要求1所述的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其特征在于三通閥組(12)可以是1只三通閥，也可以由2只二通閥及1只三通相連接組成。
4.按照權(quán)利要求1所述的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其特征在于在風(fēng)機(jī)盤(pán)管(15)的盤(pán)管與出風(fēng)口之間設(shè)置用于輔助加熱空氣的電熱器(18)。
5.按照權(quán)利要求1所述的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其特征在于蒸發(fā)/冷凝器(8)可以是殼管式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、套管式換熱器、盤(pán)管式換熱器等冷媒-載冷劑換熱器。
6.按照權(quán)利要求1所述的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)，其特征在于載冷劑可以是水、乙二醇溶液、鹽水、三氯乙稀溶液、防凍液等。
全文摘要
一種成本簡(jiǎn)化40％的采暖/空調(diào)/熱水機(jī)全面耦合采暖、空調(diào)、熱水系統(tǒng)設(shè)置，借用空調(diào)熱泵及其循環(huán)泵和換熱器以小溫差、直接換熱方式制備熱水；電子膨脹閥變流量調(diào)節(jié)使－7℃時(shí)的制熱衰減率由62％提高到75％；調(diào)低采暖、熱水循環(huán)水溫上限，實(shí)現(xiàn)－7℃以下環(huán)境的熱泵制熱；借用熱水箱上水口及匯流三通閥實(shí)現(xiàn)上水與泵后定壓，從而既節(jié)省減壓閥、流量開(kāi)關(guān)、膨脹罐，又使整個(gè)系統(tǒng)的最高壓力點(diǎn)不超過(guò)上水壓力，提高系統(tǒng)可靠性。
文檔編號(hào)F24D5/00GK1570481SQ200410034929
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者侴喬力, 馬春青 申請(qǐng)人:大連冰山集團(tuán)有限公司