專利名稱：中央空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可為室內(nèi)提供采暖、制 冷和生活熱水的中央空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在能源緊缺、資源枯竭的今天與未來，可再生資源的應(yīng)用將是滿^A類需 求的一個主要方面。采暖、制冷、熱水供應(yīng)是生活不可或缺的條件。太陽能熱 源、空氣熱源是取之不盡、用之不竭的優(yōu)質(zhì)熱源。水熱源，尤其是廢水熱源更 是豐厚和穩(wěn)定的熱源。
太陽能集熱器，即太陽能熱水器通常只能用于生活熱水。太陽能量受到晝 夜更替和陰、雨雪天氣的影響，尤其在冬季，按建筑采暖熱量需求計算得知，
太陽能的熱化率僅有采暖熱量需求的25%左右，所以，要實現(xiàn)100%的太陽能 采暖，太陽能要按采暖熱量的4~5倍配置，安裝數(shù)量相當(dāng)大，不僅要占用很大 的安裝面積，還要付出昂貴的代價，平均每1112造價達(dá)到IOOO元，所以，太陽能 采暖很難廣泛推行。
熱泵是消耗少量電能，通過換熱工質(zhì)將熱量進行熱量轉(zhuǎn)換的設(shè)備。熱泵的 優(yōu)點是清潔、環(huán)保、節(jié)能。其采用卡諾循環(huán)原理，具體工作過程是壓縮機工 作后排出高溫高壓的氣態(tài)換熱工質(zhì)；該高溫高壓的氣態(tài)換熱工質(zhì)經(jīng)四通閥進入 冷凝器釋^:熱量后，變成中溫高壓的液體；該中溫高壓的液體換熱工質(zhì)經(jīng)過千 燥過濾器、禍/液鏡和膨脹閥的節(jié)流降壓，變成低溫低壓的液體，再經(jīng)過分液頭 在蒸發(fā)器內(nèi)通過吸收空氣或水源中的熱量而蒸發(fā)，變成低溫低壓的氣體；該低 溫低壓的氣體換熱工質(zhì)流回壓縮機吸氣口 ，完成一個工作循環(huán)。
熱泵的熱效率為330%- 500%。熱泵全年運行成本僅相當(dāng)于電熱的1/4,燃 氣或燃油的1/3-1/2,壽命達(dá)到15年以上。以溫升40。C計算，熱泵生產(chǎn)lt 熱水約耗電9 kwh-13kwh，電熱水器則要耗電52 kwh。
熱泵是節(jié)能型設(shè)備，但熱泵同樣受到氣候條件的限制，尤其是空氣源熱泵在冬季受到氣溫和空氣濕度的影響，在(TC以下天氣、或空氣濕度65%以上時 熱效率嚴(yán)重下降，空氣源熱泵的蒸發(fā)器(室外才幾組)會出現(xiàn)結(jié)霜甚至結(jié)冰，導(dǎo) 致停機。而水源熱泵又受到水源的影響，不能大面積推廣應(yīng)用。
電熱機組符合環(huán)保的要求，通過計算機控制技術(shù)可以實現(xiàn)最大利用效果， 但電力是二次能源，使用成本比較高。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種中央空調(diào)系統(tǒng)，它可以在全 天候的條件下穩(wěn)定運行，并最大限度地節(jié)約了能源。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是中央空調(diào)系統(tǒng)，包括生 活熱水單元；采暖水循環(huán)單元；制冷水循環(huán)單元；太陽能水循環(huán)單元，所述的 太陽能水循環(huán)單元包括太陽能集熱裝置；熱泵單元，所述的熱泵單元包括用于 在空氣和換熱工質(zhì)間交換熱量的空氣源換熱器，用于將太陽能循環(huán)水中的熱量 交換至換熱工質(zhì)的太陽能換熱器，所述太陽能換熱器設(shè)置于太陽能水循環(huán)單元 的水循環(huán)管路中，用于對換熱工質(zhì)進行加熱的換熱工質(zhì)電加熱裝置，所述的空 氣源換熱器、太陽能換熱器和換熱工質(zhì)電加熱裝置中的換熱工質(zhì)通道串接，用 于在換熱工質(zhì)與采暖循環(huán)水/制冷循環(huán)水間交換熱量的熱泵室內(nèi)換熱器，所述的 熱泵室內(nèi)換熱器設(shè)置于所述采暖水循環(huán)單元/制冷水循環(huán)單元的水循環(huán)管路中。
其中，所述采暖水循環(huán)單元包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至采暖 循環(huán)水的采暖水換熱器，所述采暖水換熱器設(shè)置于所述太陽能水循環(huán)單元的水 循環(huán)管路中，用于將采暖水進行電加熱的采暖水電加熱裝置。
其中，所述的生活熱水單元包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至生活 用水形成生活熱水的生活用水換熱器，所述的生活用水換熱器設(shè)置于所述太陽 能水循環(huán)單元的水循環(huán)管路中，用于存儲生活熱水的生活用水存儲裝置，用于 對流出生活用水存儲裝置的水進行電加熱的生活用水電加熱裝置。
采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是由于本實用新型中的 太陽能循環(huán)水單元、采暖水循環(huán)單元、制冷水循環(huán)單元、熱泵單元以及生活熱 水單元既相互獨立又相互關(guān)耳關(guān)，從而將太陽 能、玄 氣能和電能有才幾地結(jié)合起來，最大限度地發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，真正做到了優(yōu)勢互補，使中央空調(diào)系統(tǒng)可以在
全天候的條件下穩(wěn)定運行，并最大限度地節(jié)約了能源。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。
附圖是本實用新型實施例的原理框圖。
具體實施方式

如附圖所示， 一種中央空調(diào)系統(tǒng)，它包括太陽能水循環(huán)單元、熱泵單元、 生活熱水單元、采暖7jC循環(huán)單元、制冷水循環(huán)單元以及控制單元。
太陽能水循環(huán)單元包括太陽能集熱裝置和太陽能水循環(huán)管路，太陽能集熱 裝置被安置在屋頂或其它陽光充足的地方。太陽能水循環(huán)管路包括一切能夠使 水循環(huán)的設(shè)備和裝置，比如循環(huán)泵、補液罐和膨脹罐等。
熱泵單元，主要用來收集空氣熱能，與眾不同的是，它與太陽能水循環(huán)單 元和電加熱裝置組合使用，大大提高了其熱效率。
所述的熱泵單元與公知技術(shù)一樣也包括壓縮機、四通閥、千燥過濾器、 一見 液鏡和膨脹閥等必備部件，同時，它還包括一個空氣源換熱器，空氣源換熱器
用于在空氣和換熱工質(zhì)間交換熱量； 一個太陽能換熱器，用于將太陽能循環(huán)水 中的熱量交換至換熱工質(zhì)，所述太陽能換熱器設(shè)置于太陽能水循環(huán)單元的水循 環(huán)管路中； 一個換熱工質(zhì)電加熱裝置，換熱工質(zhì)電加熱裝置用于對換熱工質(zhì)進 行加熱；所述的換熱工質(zhì)電加熱裝置、太陽能換熱器和空氣源換熱器中的換熱 工質(zhì)通道串接； 一個熱泵室內(nèi)換熱器，用于在換熱工質(zhì)和采暖循環(huán)水/制冷循環(huán) 水間交換熱量，所述的熱泵室內(nèi)換熱器設(shè)置于所述采暖水循環(huán)單元/制冷水循環(huán) 單元的水循環(huán)管路中。
采暖水循環(huán)單元，主要用于將采暖水加熱并循環(huán)送至采暖終端，例如散熱 器片或地暖盤管。它主要包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至采暖循環(huán)水 的采暖水換熱器，所述采暖水換熱器設(shè)置于所述太陽能水循環(huán)單元的水循環(huán)管 路中；用于將采暖水進行電加熱的采暖水電加熱裝置。當(dāng)然，在其中的水循環(huán) 管路中，也包括循環(huán)泵等能夠使水循環(huán)的必要部件。采暖水循環(huán)單元首先通過采暖水換熱器采集來自太陽能循環(huán)水的熱量，其次，通過熱泵室內(nèi)換熱器采集 來自熱泵單元的熱量，只有在上述兩種熱量不足以達(dá)到采暖要求的情況下，才
開啟采暖水電加熱裝置對采暖循環(huán)水進行加熱。
制冷水循環(huán)單元，主要用于將制冷水冷卻并循環(huán)送至制冷終端，就水循環(huán)
管路來說，它與采暖水循環(huán)單元有重疊的部分。
生活熱水單元，其主要作用是將來自太陽能循環(huán)水的熱量產(chǎn)生生活熱水。
它包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至生活用水形成生活熱水的生活用水 換熱器，所述的生活用水換熱器設(shè)置于所述太陽能水循環(huán)單元的水循環(huán)管路中， 用于存儲生活熱水的生活用水存儲裝置，用于對流出生活用水存儲裝置的生活 熱水進行電加熱的生活用水電加熱裝置。對于不使用浴盆的用戶，也可以省去 生活用水存儲裝置。生活用水電加熱裝置采用電熱膜加熱裝置，電熱膜加熱裝 置是一種對流經(jīng)其內(nèi)腔的水流進行紅外加熱的電加熱裝置，作為本實用新型的
申請人在2005年11月9日CN1693810A中乂^開了這種電熱膜加熱裝置的具體結(jié) 構(gòu)，電熱膜加熱裝置的特點是即通即熱，使用方便。
控制單元，它主要包括中央處理器和設(shè)置在上述各個單元中的溫度傳感器， 溫度傳感器主要用于探測室溫、外界空氣溫度、采暖水的出水溫度和回水溫度、 制冷水的出水溫度和回水溫度、太陽能循環(huán)水溫度以及生活熱水溫度，根據(jù)上 述溫度傳感器探測到的溫度信號與設(shè)定溫度進行比較，從而確定各個循環(huán)泵、 各個電加熱裝置以及壓縮機等的自動開啟、自動關(guān)閉和功率的調(diào)節(jié)。
工作原理如下
當(dāng)熱泵單元處于制熱狀態(tài)時，壓縮機將高溫高壓的氣態(tài)換熱工質(zhì)送入熱泵 室內(nèi)換熱器，變成中溫高壓的液體并釋放熱量，因此，此時熱泵室內(nèi)換熱器起 到了冷凝器的作用；該中溫高壓的液體換熱工質(zhì)經(jīng)過干燥過濾器、視液鏡和膨 脹閥的節(jié)流降壓，變成低溫低壓的液體，再經(jīng)過分液頭在空氣源換熱器、太陽 能換熱器或換熱工質(zhì)電加熱裝置內(nèi)通過吸收其中的熱量而蒸發(fā)，變成低溫低壓 的氣體，因此空氣源換熱器、太陽能換熱器和換熱工質(zhì)電加熱裝置實際上起到 了蒸發(fā)器的作用；該低溫低壓的氣體換熱工質(zhì)流回壓縮機吸氣口，完成一個工對于R22、 R407A等換熱工質(zhì)，在氣溫^氐于(TC時，普通熱泵的熱效率嚴(yán)重 下降，其置于室外的換熱器會出現(xiàn)結(jié)霜甚至結(jié)冰，導(dǎo)致停機。但作為本實施例 所公開的熱泵單元，由于它是一種多熱源輸入的熱泵，因此在氣溫低于(TC的 情況下，如果太陽能循環(huán)水溫度足夠高，該熱泵單元依然可以將太陽能循環(huán)水 中的低溫?zé)崃哭D(zhuǎn)變成高溫?zé)崃俊鉁卦?"C至-3。C階段時，如果大氣濕度達(dá)到 露點，優(yōu)先通過運行太陽能循環(huán)水除霜，當(dāng)太陽能水溫下降時，便停止太陽能 水的循環(huán)，自動啟動換熱工質(zhì)電加熱裝置直接對換熱工質(zhì)進行加熱，從而完成 除霜，換熱工質(zhì)電加熱裝置優(yōu)先采用所述的電熱膜加熱裝置。
當(dāng)氣溫在-3。C以下時，因為氣溫4^氐，或空氣濕度大，空氣源熱泵能效比 下降，換熱比為1: 1,此時控制單元自動關(guān)閉熱泵，并啟動采暖水電加熱裝置 對采暖循環(huán)水進行加熱，采暖水電加熱裝置也是采用電熱膜加熱裝置，控制單
元按照設(shè)定的水溫自動調(diào)節(jié)采暖水電加熱裝置的加熱功率，缺rc補償rc。達(dá) 到設(shè)定的水溫后，自動調(diào)節(jié)加熱功率并保持水溫恒定，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定室溫時暫時 停止熱泵單元的運行。隨著晝夜變換和氣象變化，當(dāng)滿足太陽能單元或熱泵單 元運行條件時，控制單元則自動停止采暖水電加熱裝置，并同時啟動太陽能循 環(huán)單元或熱泵單元。
當(dāng)熱泵單元處于制冷狀態(tài)時，通過四通閥，調(diào)節(jié)換熱工質(zhì)的流向，此時， 熱泵室內(nèi)換熱器吸收熱量，起到了蒸發(fā)器的作用，而空氣源換熱器放出熱量， 起到了冷凝器的作用。附圖中，熱泵單元的虛線部分表示出了換熱工質(zhì)的流向， 相應(yīng)的在制冷水循環(huán)單元的虛線部分則表示出了制冷循環(huán)水的流向。這樣的調(diào) 節(jié)，是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的。
通過制冷循環(huán)水，將冷量送到各個需要制冷的房間，可以大大降低安裝空 調(diào)器的費用，降低建筑物懸掛空調(diào)器的數(shù)量，還可以通過冷量平衡大大降低制 冷的能量消耗。
本實用新型所揭示的中央空調(diào)系統(tǒng)，其太陽能循環(huán)水單元、采暖水循環(huán)單 元、制冷水循環(huán)單元、熱泵單元以及生活熱水單元既相互獨立又相互關(guān)聯(lián)，從
7而將太陽能、空氣能和電能有機地結(jié)合起來，最大限度地發(fā)揮了各自的優(yōu)勢， 真正做到了優(yōu)勢互補，使中央空調(diào)系統(tǒng)可以在全天候的條件下穩(wěn)定運行，并最 大限度地節(jié)約了能源。
權(quán)利要求1.中央空調(diào)系統(tǒng)，包括生活熱水單元；采暖水循環(huán)單元；制冷水循環(huán)單元；其特征在于所述的中央空調(diào)系統(tǒng)還包括太陽能水循環(huán)單元，所述的太陽能水循環(huán)單元包括太陽能集熱裝置；熱泵單元，所述的熱泵單元包括用于在空氣和換熱工質(zhì)間交換熱量的空氣源換熱器，用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至換熱工質(zhì)的太陽能換熱器，所述太陽能換熱器設(shè)置于太陽能水循環(huán)單元的水循環(huán)管路中，用于對換熱工質(zhì)進行加熱的換熱工質(zhì)電加熱裝置，所述的空氣源換熱器、太陽能換熱器和換熱工質(zhì)電加熱裝置中的換熱工質(zhì)通道串接，用于在換熱工質(zhì)與采暖循環(huán)水/制冷循環(huán)水間交換熱量的熱泵室內(nèi)換熱器，所述的熱泵室內(nèi)換熱器設(shè)置于所述采暖水循環(huán)單元/制冷水循環(huán)單元的水循環(huán)管路中。
2. 如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述采暖水循環(huán)單元包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至采暖循環(huán)水的采暖水換熱器，所述采 暖水換熱器設(shè)置于所述太陽能7jc循環(huán)單元的水循環(huán)管路中，用于將采暖水進行電加熱的采暖水電加熱裝置。
3. 如權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所迷的生活熱水單元包括用于將太陽能循環(huán)水中的熱量交換至生活用水形成生活熱水的生活用水換熱器，所述的生活用水換熱器設(shè)置于所述太陽能水循環(huán)單元的7jC循環(huán)管路中，用于存儲生活熱水的生活用水存儲裝置，用于對流出生活用水存儲裝置的水進行電加熱的生活用水電加熱裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的中夾空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的換熱工質(zhì)電加熱裝 置、采暖水電加熱裝置和生活用水電加熱裝置均采用電熱膜加熱裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種中央空調(diào)系統(tǒng)，其主要技術(shù)要點是，該中央空調(diào)系統(tǒng)中的太陽能循環(huán)水單元、采暖水循環(huán)單元、制冷水循環(huán)單元、熱泵單元以及生活熱水單元既相互獨立又相互關(guān)聯(lián)，從而將太陽能、空氣能和電能有機地結(jié)合起來，最大限度地發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，真正做到了優(yōu)勢互補，使中央空調(diào)系統(tǒng)可以在全天候的條件下穩(wěn)定運行，并最大限度地節(jié)約了能源。
文檔編號F24F5/00GK201382506SQ200920017939
公開日2010年1月13日 申請日期2009年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月10日
發(fā)明者冷同桂 申請人:冷同桂