專利名稱：無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)。
技術(shù)背景現(xiàn)有的地源熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的單元整體 式空氣調(diào)節(jié)機(jī)，它是一種利用淺層常溫土壤或地下水中的能量作為能 源的機(jī)組。它的最大特點(diǎn)是高效節(jié)能，無(wú)污染、運(yùn)行費(fèi)用低，可供 熱制冷，它永無(wú)枯竭，是一種可再生能源。但不足之處是耗電、耗 水較大，制冷循環(huán)尾部的內(nèi)焓排放到地下水中，冬季無(wú)熱回收功能， 壓縮機(jī)的冷凝熱未能完全回收利用。因此，尚有潛力可挖，需進(jìn)一步 完善。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)，解 決進(jìn)一步提高熱泵空氣調(diào)節(jié)機(jī)的效率、節(jié)省水資源、進(jìn)一步節(jié)能降耗 的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案 一種無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)，包 括一個(gè)制冷循環(huán)管路，其特征在于制冷循環(huán)管路ll由壓縮機(jī)l、 一級(jí)冷凝器2、 二級(jí)冷凝器3、三 級(jí)冷凝器4、風(fēng)源蒸發(fā)器6順序串連；在三級(jí)冷凝器4的制冷循環(huán)管 路出口端與風(fēng)源蒸發(fā)器6的制冷循環(huán)管路出口端之間連接一個(gè)水蒸發(fā)器5。上述水蒸發(fā)器5的外水套之進(jìn)水口與三級(jí)冷凝器4的外水套之出水口連通，水蒸發(fā)器5的外水套之出水口經(jīng)冷凍水循環(huán)管路12和冷 凍水循環(huán)泵8與三級(jí)冷凝器4的外水套之進(jìn)水口連通，在水蒸發(fā)器5 的外水套與三級(jí)冷凝器4的外水套之間形成冷凍水環(huán)路。上述二級(jí)冷凝器3的外水套與一級(jí)冷凝器2的外水套之間經(jīng)熱水 管路13和采暖循環(huán)泵7連成室內(nèi)水系統(tǒng)。上述換熱設(shè)備是風(fēng)機(jī)盤管9或暖氣片10。上述一級(jí)冷凝器2、 二級(jí)冷凝器3為水凝器，三級(jí)冷凝器4為冷 凝器。上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí)冷凝器3的外水套之出水口經(jīng)熱水管 道13和采暖循環(huán)泵7與一級(jí)冷凝器2的外水套之進(jìn)水口連通， 一級(jí) 冷凝器2的外水套之出水口經(jīng)換熱設(shè)備與二級(jí)冷凝器3的外水套之進(jìn) 水口間連通。上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí)冷凝器3外水套出水口經(jīng)水管道13和 采暖循環(huán)泵7與一級(jí)冷凝器2外水套的進(jìn)水口連通，二級(jí)冷凝器3外 水套出水口經(jīng)換換設(shè)備與二級(jí)冷凝器3外水套進(jìn)水口連通， 一級(jí)冷凝 器2的外水套之出水口與一個(gè)蓄能器14連接，蓄能器14的出水口與 室內(nèi)水系統(tǒng)連通，形成蓄能、供能循環(huán)系統(tǒng)。上述采暖循環(huán)泵7的吸入口可連有平衡閥15。工作過(guò)程打開本發(fā)明的開關(guān)，各循環(huán)泵啟動(dòng)，壓縮機(jī)工作，制 冷劑在各蒸發(fā)器內(nèi)吸熱工作，室內(nèi)水系統(tǒng)經(jīng)采暖循環(huán)泵進(jìn)入一級(jí)冷凝 器、二級(jí)冷凝器，升溫后進(jìn)入室內(nèi)換熱設(shè)備放熱。當(dāng)供水水溫達(dá)到預(yù)設(shè)高溫時(shí)，本發(fā)明可停止工作。工作原理本發(fā)明利用制冷循環(huán)尾部的內(nèi)焓，將它回收利用，三 級(jí)冷凝器的功效替代了傳統(tǒng)的水源井，因?yàn)檎舭l(fā)器制冷需吸收地下水 中的熱量。三級(jí)冷凝器就是生產(chǎn)此部熱量的換熱器，它達(dá)到了一石二 鳥功能1、替代了水源井；2、還降低了排放到室外風(fēng)源蒸發(fā)器的能 量。從計(jì)算證明三級(jí)冷凝器回收的熱量足以供給水蒸發(fā)器達(dá)到相對(duì) 平衡，也可以采暖循環(huán)泵7的吸入口設(shè)平衡閥來(lái)協(xié)調(diào)。二級(jí)冷凝器與傳統(tǒng)冷凝器相同，但結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)小，因?yàn)樵Y(jié)構(gòu)的 熱量是功+凝結(jié)熱，而本發(fā)明將此部分功的熱量由一級(jí)冷凝器負(fù)責(zé)。 從壓焓圖可知，在壓縮機(jī)出口到二級(jí)冷凝器區(qū)間是過(guò)熱蒸汽，其溫度在82-95°〇，傳統(tǒng)做法是將此部熱全部進(jìn)入二級(jí)冷凝器，即高溫、中溫?zé)o區(qū)別，而本發(fā)明是將部分高溫?zé)釂为?dú)處理，因?yàn)榇瞬扛邷責(zé)嵬ǔＵ?/3，如果加以利用，就能使水溫升高。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)系統(tǒng)水溫差為 15。C時(shí)，熱水出水溫度比常規(guī)機(jī)組機(jī)高5'C，即傳統(tǒng)熱泵機(jī)極限出水 溫度75"，而新型機(jī)可達(dá)到8(TC。它達(dá)到了一石二鳥功能1、溫度 升級(jí)達(dá)到超級(jí)限水溫；2、由于溫度升級(jí)壓縮功降低5°C，可節(jié)能10%， 全年節(jié)能可觀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本發(fā)明用于空氣調(diào)節(jié)及小區(qū)采暖系統(tǒng)中，熱泵機(jī)可設(shè)在屋頂，設(shè) 備間內(nèi)不需機(jī)房，取消了室外供熱總管，可以取消小區(qū)集中鍋爐，實(shí) 現(xiàn)一樓一組或多組的分散小系統(tǒng)，減少了室外供熱管道的熱損失，節(jié) 約了室外管道運(yùn)行成本，有利節(jié)能，實(shí)現(xiàn)綠色工程。與傳統(tǒng)水源熱泵 相比較可節(jié)能節(jié)電20%，裝機(jī)容量可降低20%，設(shè)備投資降低20%;更為重要的是制冷水循環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行，不需增加水源，節(jié)省水資源; 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)用，維修簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)多種能源供熱，提供一種節(jié)能、節(jié) 水新思路，可輕松實(shí)現(xiàn)燃煤、燃油鍋爐改造，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。 根據(jù)北京地區(qū)節(jié)能要求，普通住宅耗熱量指標(biāo)不應(yīng)大于20.6w/m2，全年總耗熱量為61.8KWH/m2，電能直接供暖用IC卡，電 價(jià)為0.393元/KWH，測(cè)算年采暖費(fèi)用小于10元/ m2。優(yōu)于其它供暖 方式。對(duì)于大中型工程，宜增設(shè)水蓄熱能系統(tǒng)，可更為節(jié)能、省電、 省錢。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)連接示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖中l(wèi)壓縮機(jī)、2—級(jí)冷凝器、3二級(jí)冷凝器、4三級(jí)冷凝器、 5水蒸發(fā)器、6風(fēng)源蒸發(fā)器、7采暖循環(huán)泵、8冷凍水循環(huán)泵、9風(fēng)機(jī) 盤管、IO暖氣片、ll制冷循環(huán)管路、12冷凍水循環(huán)管路、13采暖水 循環(huán)管路、14蒸能器、15平衡閥。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見圖l，這種無(wú)需水資源水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)，包括一 個(gè)制冷循環(huán)管路，其特征在于制冷循環(huán)管路ll由壓縮機(jī)l、 一級(jí)冷凝器2、 二級(jí)冷凝器3、三 級(jí)冷凝器4、風(fēng)源蒸發(fā)器6順序串連；在三級(jí)冷凝器4的制冷循環(huán)管 路出口端與風(fēng)源蒸發(fā)器6的制冷循環(huán)管路出口端之間連接一個(gè)水蒸 發(fā)器5。上述水蒸發(fā)器5的外水套之進(jìn)水口與三級(jí)冷凝器4的外水套之出水口連通，水蒸發(fā)器5的外水套之出水口經(jīng)冷凍水循環(huán)管路12和冷凍水循環(huán)泵8與三級(jí)冷凝器4的外水套之進(jìn)水口連通，在水蒸發(fā)器5 的外水套與三級(jí)冷凝器4的外水套之間形成冷凍水環(huán)路。上述二級(jí)冷凝器3的外水套與一級(jí)冷凝器2的外水套之間經(jīng)熱水 管道13和采暖循環(huán)泵7連成室內(nèi)水系統(tǒng)。上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí) 冷凝器3的外水套之出水口經(jīng)熱水管道13和采暖循環(huán)泵7與一級(jí)冷 器2的外水套之進(jìn)水口連通， 一級(jí)冷凝器2的外水套之出水口經(jīng)換熱 設(shè)備與二極冷凝器3的外水套之進(jìn)水口間連通。上述換熱設(shè)備是風(fēng)機(jī)盤管9或暖氣片10。上述一級(jí)冷凝器2、 二級(jí)冷凝器3為水冷凝器，三級(jí)冷凝器4為 水冷凝器。實(shí)施例二參見圖2，這是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的一種屋頂式 帶蓄能的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)型，與圖1中實(shí)施例一不同的是上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí)冷凝器3外水套出水口經(jīng)熱水管道13 和采暖循環(huán)泵7與一級(jí)冷凝器2外水套的進(jìn)水口連通，二級(jí)冷凝器3 外水套出水口經(jīng)換熱設(shè)備與二級(jí)冷凝器3外水套進(jìn)水口連通， 一級(jí)冷 凝器2的外水套之出水口與一個(gè)蓄能器14連接，蓄能器14的出水口 與室內(nèi)水系統(tǒng)連通，形成蓄能、供能循環(huán)系統(tǒng)。熱水管道13在采暖循環(huán)泵7吸入口和蓄能器14的出水口連有一 對(duì)平衡閥15。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)制冷循環(huán)管路，其特征在于制冷循環(huán)管路(11)由壓縮機(jī)(1)、一級(jí)冷凝器(2)、二級(jí)冷凝器(3)、三級(jí)冷凝器(4)、風(fēng)源蒸發(fā)器(6)順序串聯(lián)；在三級(jí)冷凝器(4)的制冷循環(huán)管路出口端與風(fēng)源蒸發(fā)器(6)的制冷循環(huán)管路出口端之間連接一個(gè)水蒸發(fā)器(5)；上述水蒸發(fā)器(5)的外水套之進(jìn)水口與三級(jí)冷凝器(4)的外水套之出水口連通，水蒸發(fā)器(5)的外水套之出水口經(jīng)冷凍水循環(huán)管路(12)和冷凍水循環(huán)泵(8)與三級(jí)冷凝器(4)的外水套之進(jìn)水口連通，在水蒸發(fā)器(5)的外水套與三級(jí)冷凝器(4)的外水套之間形成冷凍水環(huán)路；上述二級(jí)冷凝器(3)的外水套與一級(jí)冷凝器(2)的外水套之間經(jīng)熱水管道(13)和采暖循環(huán)泵(7)連成室內(nèi)水系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)， 其特征在于上述換熱設(shè)備是風(fēng)機(jī)盤管(9)或暖氣片(10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)， 其特征在于上述一級(jí)冷凝器(2)、 二級(jí)冷凝器(3)為水冷凝器， 三級(jí)冷凝器(4)為水冷凝器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)， 其特征在于上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí)冷凝器(3)外水套出水口經(jīng)熱水管道(13)和采暖循環(huán)泵(7)與一級(jí)冷凝器(2)外水套的進(jìn)水 口連通， 一級(jí)冷凝器(2)的外水套之出水口經(jīng)換熱設(shè)備與二級(jí)冷凝 器(3)的外水套之進(jìn)水口向連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)， 其特征在于上述室內(nèi)水系統(tǒng)中的二級(jí)冷凝器(3)外水套出水口經(jīng) 熱水管道(13)和采暖循環(huán)泵(7)與一級(jí)冷凝器(2)外水套的進(jìn)水 口連通，二級(jí)冷凝器(3)外水套出水口經(jīng)換熱設(shè)備與二級(jí)冷凝器(3) 外水套進(jìn)水口連通， 一級(jí)冷凝器(2)的外水套之出水口與一個(gè)蓄能 器(14)連接，蓄能器(14)的出水口與室內(nèi)水系統(tǒng)連通，形成蓄能、 供能循環(huán)系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)， 其特征在于上述采暖循環(huán)泵(7)的吸入口連有平衡閥(15)。
全文摘要
一種無(wú)需水資源的水、風(fēng)源熱泵空調(diào)機(jī)，制冷循環(huán)管路由壓縮機(jī)、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器、三級(jí)冷凝器、風(fēng)源蒸發(fā)器順序串連；在三級(jí)冷凝器的制冷循環(huán)管路出口端與風(fēng)源蒸發(fā)器的制冷循環(huán)管路出口端之間連接一個(gè)水蒸發(fā)器；上述水蒸發(fā)器的外水套之進(jìn)水口與三級(jí)冷凝器的外水套之出水口連通，水蒸發(fā)器的外水套之出水口經(jīng)冷凍水循環(huán)管路和冷凍水循環(huán)泵與三級(jí)冷凝器的外水套之進(jìn)水口連通，在水蒸發(fā)器的外水套與三級(jí)冷凝器的外水套之間形成冷凍水環(huán)路；上述二級(jí)冷凝器的外水套與一級(jí)冷凝器的外水套之間經(jīng)熱水管道和采暖循環(huán)泵連成室內(nèi)水系統(tǒng)。本發(fā)明節(jié)省水資源，可以取消小區(qū)集中鍋爐。
文檔編號(hào)F25B30/02GK101334219SQ20071012314
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者丁永鑫, 曄 陳 申請(qǐng)人:丁永鑫