空氣能冷、熱全儲能裝置制造方法
【專利摘要】一種空氣能冷、熱全儲能裝置，壓縮機(jī)（1）的制冷劑經(jīng)二位三通閥（10）、熱水交換器（4）、第一單向閥（8）、四通閥（12）、第二單向閥（16）、節(jié)流器（29）、空氣交換器（31）、四通閥返回壓縮機(jī)形成制熱水回路；壓縮機(jī)的制冷劑經(jīng)二位三通閥、四通閥、空氣交換器、節(jié)流器、凍水換熱器（17）、第三單向閥（15）、四通閥返回壓縮機(jī)形成制冷凍水回路；壓縮機(jī)的制冷劑經(jīng)二位三通閥、熱水交換器、第一單向閥、四通閥、空氣交換器、節(jié)流器、凍水換熱器、第三單向閥、四通閥返回壓縮機(jī)形成制冷凍水和熱水回路。本實(shí)用新型投資小，占用空間小，使用靈活，能效比超過6倍，可全天候工作。
【專利說明】空氣能冷、熱全儲能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶有工質(zhì)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的空氣能冷、熱能全儲能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]普通中央空調(diào)機(jī)組，在制冷凍水運(yùn)行過程中，熱能被冷卻水帶走并通過冷卻水塔散發(fā)走，制冷能效比在3倍左右。
[0003]普通的熱泵機(jī)組，在制熱水的運(yùn)行過程中，冷能在換熱器中蒸發(fā)，在空氣中散發(fā)走，它的制熱能效比也在3.7倍左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種投資小、占用空間小、使用靈活、可全天候工作的空氣能冷、熱能全儲能裝置。
[0005]本實(shí)用新型提供的空氣能冷、熱能全儲能裝置，壓縮機(jī)的制冷劑經(jīng)二位三通閥、熱水交換器、第一單向閥、四通閥、第二單向閥、節(jié)流器、空氣交換器、四通閥返回壓縮機(jī)I形成制熱水回路；
[0006]壓縮機(jī)的制冷劑經(jīng)二位三通閥、四通閥、空氣交換器、節(jié)流器、凍水換熱器、第三單向閥、四通閥返回壓縮機(jī)形成制冷凍水回路；
[0007]壓縮機(jī)的制冷劑經(jīng)二位三通閥、熱水交換器、第一單向閥、四通閥、空氣交換器、節(jié)流器、凍水換熱器、第三單向閥、四通閥返回壓縮機(jī)形成制冷凍水和熱水回路；
[0008]其中，熱水交換器的換熱盤管的進(jìn)出口分別與熱水儲水箱連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有熱水循環(huán)泵；凍水換熱器的換熱盤管的進(jìn)出口分別與冷凍水儲水箱連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有凍水循環(huán)泵。
[0009]在上述中，在熱水儲水箱、冷凍水儲水箱、空氣交換器、壓縮機(jī)出口、熱水循環(huán)泵的入口和空氣交換器的翅片外緣分別安裝有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器。
[0010]本實(shí)用新型通過壓縮機(jī)壓縮和釋放制冷劑，所產(chǎn)生的熱量和冷量，通過載冷劑水分別保溫儲存，集中了中央空調(diào)和熱泵的兩種設(shè)備的共同特征，既有中央空調(diào)用途，也有熱泵制熱水用途。它還安裝有用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)制冷劑量的儲液罐；而且能在極端天氣(冷和熱)的環(huán)境下，自動調(diào)節(jié)運(yùn)行的穩(wěn)定性。能效比超過6倍。在同等條件上，它大大減小了設(shè)備投資和安裝占地資源、成倍地減少了使用資源。使用靈活，可全天候工作。
[0011]本實(shí)用新型適用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、酒店旅業(yè)、健身保健場所、醫(yī)院、學(xué)校等的應(yīng)用。在理論上:如何實(shí)現(xiàn)損耗最少的功而獲取到最大的能的課題上得到了應(yīng)驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]參照圖1，本實(shí)用新型提供的空氣能冷、熱全儲能裝置:壓縮機(jī)I的制冷劑經(jīng)二位三通閥10、熱水交換器4、第一單向閥8、四通閥12、第二單向閥16、節(jié)流器29、空氣交換器31、四通閥12返回壓縮機(jī)I形成制熱水回路；壓縮機(jī)I的制冷劑經(jīng)二位三通閥10、四通閥12、空氣交換器31、節(jié)流器29、凍水換熱器17、第三單向閥15、四通閥12返回壓縮機(jī)I形成制冷凍水回路；壓縮機(jī)I的制冷劑經(jīng)二位三通閥10、熱水交換器4、第一單向閥8、四通閥
12、空氣交換器31、節(jié)流器29、凍水換熱器17、第三單向閥15、四通閥12返回壓縮機(jī)I形成制冷凍水和熱水回路；
[0014]其中，熱水交換器4的換熱盤管的進(jìn)出口分別與熱水儲水箱6連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有熱水循環(huán)泵5 ;凍水換熱器17的換熱盤管的進(jìn)出口分別與冷凍水儲水箱20連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有凍水循環(huán)泵18。
[0015]在節(jié)流器29的進(jìn)出口分別安裝有第一過濾器28和第二過濾器30 ;在熱水儲水箱
6、冷凍水儲水箱20、空氣交換器31、壓縮機(jī)I出口、熱水循環(huán)泵5的入口和空氣交換器31的翅片外緣上分別安裝有第一溫度傳感器7、第二溫度傳感器19、第三溫度傳感器27、第四溫度傳感器9、第五溫度傳感器33和第六溫度傳感器35，在控制電路作用下，可根據(jù)運(yùn)行溫度升或降限值來調(diào)節(jié)相應(yīng)部件的啟動或關(guān)閉。
[0016]為了便于調(diào)節(jié)系統(tǒng)制冷劑量，它還安裝有儲液罐25，該儲液罐25可回收或補(bǔ)充系統(tǒng)中的制冷劑，其中，儲液罐25的制冷劑共有兩路導(dǎo)入，一路經(jīng)第一過濾器28、第一工質(zhì)導(dǎo)入單向閥34、機(jī)械恒壓卸載閥22進(jìn)入儲液罐25;另一路經(jīng)第二過濾器30、第二工質(zhì)導(dǎo)入單向閥26、機(jī)械恒壓卸載閥22進(jìn)入儲液罐25。儲液罐25的制冷劑導(dǎo)出，出口經(jīng)防止倒流單向閥24、補(bǔ)液電磁二通閥23接壓縮機(jī)I入口。在兩個導(dǎo)入工質(zhì)單向閥與機(jī)械卸載閥之間，并聯(lián)有電磁二通閥21，接入壓縮機(jī)I入口卸載。它受控于壓縮機(jī)I出口的第四溫度傳感器9的信號控制。
[0017]熱泵制熱水儲能:
[0018]壓縮機(jī)I壓縮的制冷劑產(chǎn)生高溫氣體，通過二位三通閥10的入口進(jìn)入二位三通閥10，然后從二位三通閥10的第一接口 3出來，進(jìn)入熱水交換器4進(jìn)行熱交換，熱交換后的工質(zhì)熱量被載冷劑水帶走，通過熱水循環(huán)泵5不斷循環(huán)傳送到熱水儲水箱6保溫儲存。而被降溫后的制冷劑在壓縮機(jī)I的作用下，通過熱水交換器4、第一單向閥8，送到四通閥12，四通閥12在電控下把制冷劑由四通閥12的第一接口 11引出，通過第二單向閥16、第一過濾器28、節(jié)流器29、第二過濾器30，送進(jìn)空氣交換器31釋放蒸發(fā)，空氣交換器是由翅片管和風(fēng)機(jī)組成，蒸發(fā)后的制冷劑在空氣交換器31的作用下，制冷劑吸收空氣中的熱能、通過四通閥12由四通閥12的第三接口 14進(jìn)、第二接口 13出，返回到壓縮機(jī)1，完成了一次的工作循環(huán)。
[0019]熱泵制熱水儲能運(yùn)行中監(jiān)測、調(diào)整和保護(hù):
[0020]熱泵制熱的過程中，隨著水收集的熱量增加和溫度的上升；系統(tǒng)中的制冷劑隨之膨脹。當(dāng)壓縮機(jī)I出口溫度監(jiān)測高溫達(dá)到上限值時，安裝在壓縮機(jī)I出口的第四溫度傳感器9將信號送至電控板會發(fā)出卸載指令，令高溫感應(yīng)卸載電磁二通閥21打開卸載在節(jié)流前的制冷劑，令壓縮機(jī)I降溫；檢測溫度降到下限值時，高溫感應(yīng)卸載電磁二通閥21關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控。同時當(dāng)壓力高于一定值時，機(jī)械恒壓卸載閥22也打開，向儲液罐25卸載，有效地減少運(yùn)行管內(nèi)的壓縮機(jī)I運(yùn)行負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)整保護(hù)監(jiān)控。反之，當(dāng)氣溫低和水溫低時，由壓縮機(jī)I入口的開關(guān)閥檢測到壓力不足，系統(tǒng)供液不足時；制冷劑不足并低達(dá)一定值時，由壓力檢測器32檢測將補(bǔ)液電磁二通閥23打開，把存在儲液罐25的工質(zhì)釋放出來，向系統(tǒng)補(bǔ)液，壓力檢測器32檢測到滿足補(bǔ)液壓力條件時，也隨之關(guān)閉。使得系統(tǒng)內(nèi)能在兩種極端的狀態(tài)下，都能自動變量地調(diào)整制冷劑，使壓縮機(jī)I保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)壓力、溫度雙監(jiān)控。
[0021 ] 冷凍水和熱水自動雙儲能:
[0022]制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮，通過二位三通閥10由二位三通閥10的第一接口 3出來進(jìn)入熱水交換器4進(jìn)行熱交換，熱交換后的制冷劑熱量被載冷劑水帶走并送達(dá)熱水儲水箱6儲存。熱交換后的制冷劑進(jìn)入四通閥12后，電控把制冷劑從四通閥12的第三接口 14引出，通過空氣交換器31把制冷劑余熱散走，經(jīng)第二過濾器30、節(jié)流器29、第一過濾器28向凍水換熱器17蒸發(fā)。
[0023]被換熱后的制冷劑經(jīng)第三單向閥15進(jìn)入四通閥12，四通閥12的第一接口 11進(jìn)、第二接口 13出，返回壓縮機(jī)I完成工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了冷水、熱水雙儲存的目的。
[0024]被降溫后的載冷劑水不斷被凍水循環(huán)泵18輸送到凍水儲水箱20保存，而相鄰的熱水換熱器4的熱水也被熱水循環(huán)泵5不斷輸送到熱水儲水罐6保存。同一壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)了分別冷凍水、熱水同時雙儲能的運(yùn)行。
[0025]冷、熱水雙儲能運(yùn)行中監(jiān)測、調(diào)整和保護(hù):
[0026]類同上述所講，通過空氣交換器31、第二過濾器30后、節(jié)流前的制冷劑，假如壓力過高，通過第二工質(zhì)導(dǎo)入單向閥26、機(jī)械恒壓卸載閥22向儲液罐25卸載，反之被壓力檢測器32檢測過低，補(bǔ)液電磁二通閥23和防止倒流單向閥24打開補(bǔ)液，壓縮機(jī)I的排溫出口由第四溫度傳感器9檢測溫度達(dá)到上限值時，隨即打開電磁二通閥21卸載，使壓縮機(jī)I降溫。同樣，實(shí)現(xiàn)了溫度和壓力雙保險的監(jiān)控，能自動變量地調(diào)整制冷劑，使壓縮機(jī)I保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
[0027]單制冷凍水儲能功能:
[0028]在制冷凍水和熱水自動雙儲能的運(yùn)行中，當(dāng)冷水水溫沒有達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，而熱水已經(jīng)先達(dá)到。此時，軟件控制實(shí)施停止熱水的收集，繼續(xù)生產(chǎn)冷凍水功能。這叫單制冷凍水功能。
[0029]當(dāng)熱水溫度由第一溫度探測器7檢測滿足要求時，控制板指令動作二位三通閥10，即:二位三通閥10的第一接口 3關(guān)閉，第三接口 2打開，換向動作同步切換。停止熱水循環(huán)泵5的傳送運(yùn)轉(zhuǎn)、繼續(xù)保持壓縮機(jī)I和冷凍水泵18的運(yùn)行。這樣實(shí)現(xiàn)了從雙儲能又轉(zhuǎn)成單儲能的運(yùn)行。當(dāng)凍水水溫達(dá)到要求后，停壓縮機(jī)I和空氣交換器31、凍水循環(huán)泵18等，簡稱停機(jī)。
[0030]自動除霜功能:
[0031]在熱泵制熱水運(yùn)行中，假如空氣交換器31的管溫即盤管溫度經(jīng)第三溫度傳感器27檢測低于一定值時即符合結(jié)霜條件溫度且持續(xù)一定的時間，此時，動作除霜。除霜動作:二位三通閥10的第一接口 3關(guān)閉、第三接口 2打開；同時，四通閥12的第一接口 11關(guān)閉，第三接口 14打開，讓壓縮機(jī)I排出的高溫制冷劑直沖空氣交換器的盤管上升溫，當(dāng)盤管溫度上升到一定值即達(dá)到除霜效果時，電控板指令二位三通閥10、四通閥12回復(fù)原來的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除霜目的。
[0032]熱水罐防霜凍和熱水管路防霜凍功能:
[0033]當(dāng)設(shè)備接上電候機(jī)狀態(tài)時，軟件控制分別默認(rèn)了熱水溫度、熱水回水溫度的一個自動控制下限值和上限值。當(dāng)氣候出現(xiàn)霜凍低溫時(由第六溫度傳感器35檢測)或第一溫度探測器7、第五溫度傳感器33 <下限值時，設(shè)備自動啟動壓縮機(jī)I和熱水循環(huán)泵5進(jìn)行自動熱泵制熱功能運(yùn)行，當(dāng)熱水溫度檢測達(dá)到了上限值時，自動停機(jī)回復(fù)候機(jī)狀態(tài)。從而達(dá)到熱水罐和熱水管路防霜凍目的。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，壓縮機(jī)(I)的制冷劑經(jīng)二位三通閥(10)、熱水交換器(4)、第一單向閥(8)、四通閥(12)、第二單向閥(16)、節(jié)流器(29)、空氣交換器(31)、四通閥(12)返回壓縮機(jī)(I)形成制熱水回路； 壓縮機(jī)(I)的制冷劑經(jīng)二位三通閥(10)、四通閥(12)、空氣交換器(31)、節(jié)流器(29)、凍水換熱器(17)、第三單向閥(15)、四通閥(12)返回壓縮機(jī)(I)形成制冷凍水回路； 壓縮機(jī)(I)的制冷劑經(jīng)二位三通閥(10)、熱水交換器(4)、第一單向閥(8)、四通閥(12)、空氣交換器(31)、節(jié)流器(29)、凍水換熱器(17)、第三單向閥(15)、四通閥(12)返回壓縮機(jī)(I)形成制冷凍水和熱水回路； 其中，熱水交換器(4)的換熱盤管的進(jìn)出口分別與熱水儲水箱(6)連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有熱水循環(huán)泵(5);凍水換熱器(17)的換熱盤管的進(jìn)出口分別與冷凍水儲水箱(20 )連接，在該換熱盤管的進(jìn)口接有凍水循環(huán)泵(18 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，它還安裝有用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)制冷劑量的儲液罐(25 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，在節(jié)流器(29)的進(jìn)出口分別安裝有第一過濾器(28)和第二過濾器(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，在熱水儲水箱(6)、冷凍水儲水箱(20)、空氣交換器(31)、壓縮機(jī)(I)出口、熱水循環(huán)泵(5)的入口和空氣交換器(31)的翅片外緣上分別安裝有第一溫度傳感器(7)、第二溫度傳感器(19)、第三溫度傳感器(27 )、第四溫度傳感器(9 )、第五溫度傳感器(33 )和第六溫度傳感器(35 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，儲液罐(25)的制冷劑導(dǎo)入一路經(jīng)第一過濾器(28)、第一工質(zhì)導(dǎo)入單向閥(34)、機(jī)械恒壓卸載閥(22)進(jìn)入儲液罐(25)，另一路經(jīng)第二過濾器(30)、第二工質(zhì)導(dǎo)入單向閥(26)、機(jī)械恒壓卸載閥(22)進(jìn)入儲液罐(25);儲液罐(25)的制冷劑導(dǎo)出經(jīng)防止倒流單向閥(24)、補(bǔ)液電磁二通閥(23)接壓縮機(jī)(I)入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣能冷、熱全儲能裝置，其特征在于，第一工質(zhì)導(dǎo)入單向閥(34)、第二工質(zhì)導(dǎo)入單向閥(26)與機(jī)械恒壓卸載閥(22)之間并聯(lián)有卸載電磁二通閥(21)接壓縮機(jī)(I)入口。
【文檔編號】F25B29/00GK203405024SQ201320349806
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】李偉 申請人:李偉, 李宇靖