專利名稱：一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)設(shè)備太陽能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組領(lǐng)域，更具體地說，是一種涉及將風冷換熱器與水冷換熱器并聯(lián)于同一個系統(tǒng)中，且與太陽能集熱器結(jié)合使用的集冷暖生活熱水于一體的中央空調(diào)機組。
背景技術(shù)：
太陽能取之不盡、用之不竭，屬于綠色潔凈能源。從長遠來看，太陽能將是最主要的可再生能源，應用前景十分廣闊。如今，太陽能利用技術(shù)越趨成熟，已廣泛應用于太陽能熱發(fā)電、日常飲水、采暖、空調(diào)等諸多行業(yè)。利用空氣顯熱吸收冷媒的氣化前熱的風冷冷水機組具有安裝方便、適應性廣、模塊化設(shè)計等優(yōu)點。但其在室外環(huán)境溫度過高或過低時不能正常工作甚至無法開機，能效比低，換熱效率差、耗能大、噪音較大，尤其是制取熱水時能效比太低。水冷機組對水質(zhì)要求較高，其受地域影響較大，在缺水干旱地區(qū)無法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中單獨運用風冷熱泵中央空調(diào)或水冷中央空調(diào)機組帶來的換熱效率低、能耗大、噪音大、受地域水質(zhì)影響不能使用、產(chǎn)熱水量少、占用空間過多及工程造價高的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于壓縮機I用管道依次與第二四通閥18、第一四通閥17、第一室外換熱器2、第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21、第三單向閥27、空調(diào)側(cè)換熱器4、第二四通閥18、氣液分離器3連接，所述第一室外換熱器2氟路系統(tǒng)與第二室外換熱器16氟路系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第一室外換熱器2水路系統(tǒng)用管道依次與第四水路電磁閥13、第三循環(huán)水泵9、保溫水箱5、第二循環(huán)水泵8串聯(lián)連接，所述保溫水箱5用管道依次與太陽能集熱器6、第一循環(huán)水泵7串聯(lián)連接，所述第二循環(huán)水泵8與第一水路電磁閥10并聯(lián)連接，所述第三循環(huán)水泵9與第二水路電磁閥11并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器16水路系統(tǒng)用管道依次與第三水路電磁閥12、第二室外換熱器16、單向閥14連接與第一室外換熱器2水冷系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器16通過風機15散熱,所述第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21與第二熱力膨脹閥22、第二干燥過濾器23、第二電磁閥24并聯(lián)連接，所述第三單向閥27與儲液器25、第二單向閥26并聯(lián)連接。上述第一室外換熱器2采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。上述第二室外換熱器16采用翅片換熱器。
上述太陽能集熱器6采用平板型太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器、陶瓷太陽能集熱器。上述空調(diào)側(cè)換熱器4采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器或翅片換熱器。上述第一室外換熱器2連接水冷側(cè)供水管、水冷側(cè)循環(huán)水泵、水冷側(cè)回水干管。上述空調(diào)側(cè)換熱器4采用冷水換熱時空調(diào)側(cè)換熱器連接空調(diào)側(cè)供水管、空調(diào)側(cè)循環(huán)水泵、空調(diào)側(cè)回水干管及空調(diào)側(cè)末端風機盤管。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將太陽能集熱器、第二室外換熱器與第一室外換熱器并聯(lián)于同一個系統(tǒng)中，在制冷季節(jié)用于缺水干燥地區(qū)時，第二室外換熱器用作冷凝器，開啟第二室外換熱器散熱，冷媒放熱；當用于水源充足地區(qū)時，開啟第一室外換熱器，利用水冷換熱器中循環(huán)水與冷媒進行熱交換，冷媒冷凝放熱，能效比提高；采暖季節(jié)利用第二室外換熱器或第一室外換熱器作為蒸發(fā)器，冷媒在第二室外換熱器或第一室外換熱器中蒸發(fā)吸熱，空調(diào)側(cè)換熱器放熱提高室溫，滿足使用者采暖需求，高效環(huán)保。本發(fā)明還同時設(shè)有了太陽能集熱器及水箱，與第二室外換熱器及第一室外換熱器結(jié)合使用，所述太陽能集熱器通過管路與水箱連接，利用太陽能集熱器吸收太陽能中熱量加熱水箱中低溫水，獲取生活熱水；在空調(diào)側(cè)換熱器制冷時，第一室外換熱器中熱量可通過循環(huán)水加熱水箱中低溫水；在空調(diào)側(cè)換熱器采暖時，第二室外換熱器或第一室外換熱器可通過管道吸取水箱中熱水熱量，提高蒸發(fā)溫度，促進冷媒蒸發(fā)完全，提高能效，亦可通過水箱中熱水融霜，防止第二室外換熱器結(jié)霜；同時，用戶可根據(jù)自己需求自由切換風冷或水冷模式與太陽能集熱器結(jié)合使用，可達到機組利用的最佳狀態(tài)，最大程度提高能效比，節(jié)約空間，減小噪音，降低初期投資成本。


圖I是本發(fā)明提供的系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參照圖1，其壓縮機I用管道依次與第二四通閥18、第一四通閥17、第一室外換熱器2、第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21、第三單向閥27、空調(diào)側(cè)換熱器4、第二四通閥18、氣液分離器3連接，所述第一室外換熱器2氟路系統(tǒng)與第二室外換熱器16氟路系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第一室外換熱器2水路系統(tǒng)用管道依次與第四水路電磁閥13、第三循環(huán)水泵9、保溫水箱5、第二循環(huán)水泵8串聯(lián)連接，所述保溫水箱5用管道依次與太陽能集熱器6、第一循環(huán)水泵7串聯(lián)連接，所述第二循環(huán)水泵8與第一水路電磁閥10并聯(lián)連接，所述第三循環(huán)水泵9與第二水路電磁閥11并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器16水路系統(tǒng)用管道依次與第四水路電磁閥13、第二室外換熱器16、第一單向閥14連接與第一室外換熱器2水冷系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器16通過風機15散熱，所述第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21與第二熱力膨脹閥22、第二干燥過濾器23、第二電磁閥24并聯(lián)連接，所述第三單向閥27與第二單向閥26、儲液器25并聯(lián)連接，所有管道形成一個封閉的冷媒可在其中循環(huán)運轉(zhuǎn)的空調(diào)系統(tǒng)，完成太陽能與水冷風冷空調(diào)機組的復合，實現(xiàn)供暖、制冷及制取生活熱水的功能。請參閱圖1，所述所述第一室外換熱器2采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。所述第一室外換熱器2，其通過第三循環(huán)水泵9、第二水路電磁閥11、第四水路電磁閥13、第二循環(huán)水泵8、第一水路電磁閥10、第一室外換熱器進水管和第一室外換熱器出水管連接到第一室外換熱器組成水路系統(tǒng)進行熱量交換。請參閱圖1，所述第二室外換熱器16，其通過水路第三電磁閥12、第一單向閥14、第二室外換熱器進水管和第二室外換熱器出水管與第一室外換熱器2并聯(lián)連接組成水路系統(tǒng)進行熱量交換。請參閱圖1，所述太陽能集熱器6采用平板型太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器、陶瓷太陽能集熱器。所述太陽能集熱器6，其通過第一循環(huán)水泵7、保溫水箱進水管和保溫水箱出水管連接到保溫水箱組成水路系統(tǒng)進行熱量交換。請參閱圖1，所述空調(diào)側(cè)換熱器4采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器或翅片換熱器。所述空調(diào)側(cè)換熱器4采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器時，其通過相應循環(huán)水泵、空調(diào)側(cè)換熱器進水管和空調(diào)側(cè)換熱器出水管連接到室內(nèi)風機盤管組成水路系統(tǒng)進行熱量交換。所述空調(diào)側(cè)換熱器4采用翅片換熱器時，其直接通過氟路系統(tǒng)，冷媒在翅片換熱器中直接進行熱量交換。本實施例具有以下五種工況，在這五種工作狀態(tài)中，所述空調(diào)側(cè)換熱器4為翅片換熱器，所述第一室外換熱器2為板式換熱器，所述第二室外換熱器16為翅片換熱器，所述太陽能集熱器為平板型太陽能集熱器。一、空調(diào)制冷運行(工況I)
請參閱圖1，太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組接通電源后，壓縮機I通過第二四通閥18、第一四通閥17、第一室外換熱器2之間管路連接，冷媒進入到第一室外換熱器2中，第三循環(huán)水泵9、第一水路水路電磁閥10、第四水路水路電磁閥13開啟，循環(huán)水在第一室外換熱器2中與冷媒進行熱交換，冷媒放熱冷凝，循環(huán)水出水水溫上升，通過回水管回到保溫水箱，完成冷凝后冷媒依次通過第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21節(jié)流，節(jié)流后冷媒通過第三單向閥27、空調(diào)側(cè)換熱器4，冷媒在空調(diào)側(cè)換熱器4中蒸發(fā)吸熱，室內(nèi)溫度降低，蒸發(fā)完成后冷媒通過第二四通閥18、氣液分離器3回到壓縮機I中，進入到下一個循環(huán)。所述循環(huán)中，第一水路電磁閥10、第四水路電磁閥13、第一電磁閥19打開，第二水路電磁閥11、第三水路電磁閥12、第二電磁閥24關(guān)閉。二、空調(diào)制冷運行(工況2)
請參閱圖1，太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組接通電源后，壓縮機I通過第二四通閥18、第一四通閥17、第二室外換熱器16之間管路連接，冷媒進入到第二室外換熱器16中，風機15開啟，冷媒在第二室外換熱器16中與空氣進行熱交換，冷媒放熱冷凝，完成冷凝后冷媒依次通過第一電磁閥19、第一干燥過濾器20、第一熱力膨脹閥21節(jié)流，節(jié)流后冷媒通過第三單向閥27、空調(diào)側(cè)換熱器4，冷媒在空調(diào)側(cè)換熱器4中蒸發(fā)吸熱，室內(nèi)溫度降低，蒸發(fā)完成后冷媒通過第二四通閥18、氣液分離器3回到壓縮機I中，進入到下一個循環(huán)。所述循環(huán)中，第一電磁閥19打開，第一水路電磁閥10、第二水路電磁閥11、第三水路電磁閥12、第四水路電磁閥13、第二電磁閥24關(guān)閉。三、空調(diào)制熱運行(工況I)
請參閱圖1，太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組接通電源后，壓縮機I通過第二四通閥18、空調(diào)側(cè)換熱器4，冷媒進入到空調(diào)側(cè)換熱器4中冷凝放熱，室內(nèi)溫度上升，冷媒冷凝后通過儲液器25、第二單向閥26、第二電磁閥24、第二干燥過濾器23、第二熱力膨脹閥22，進入到第二熱力膨脹閥22中節(jié)流，節(jié)流后冷媒進入到第一室外換熱器2中，第二循環(huán)水泵8、第四水路電磁閥13、第二水路電磁閥11啟動，冷媒在第一室外換熱器2中與循環(huán)水進行熱量交換蒸發(fā)，冷媒吸熱，循環(huán)水通過回水管路后回到保溫水箱中，蒸發(fā)完成后，冷媒通過第一四通閥17、氣液分離器3回到壓縮機I中，進入到下一個循環(huán)。所述循環(huán)中，第四水路電磁閥13、第二水路電磁閥11、第二電磁閥24打開，第一水路電磁閥10、第三水路電磁閥12、第一電磁閥19關(guān)閉。四、空調(diào)制熱運行(工況2)
請參閱圖1，太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組接通電源后，壓縮機I通過第二四通閥18、空調(diào)側(cè)換熱器4，冷媒進入到空調(diào)側(cè)換熱器4中冷凝放熱，室內(nèi)溫度上升，冷媒冷凝后通過儲液器25、第二單向閥26、第二電磁閥24、第二干燥過濾器23、第二熱力膨脹閥22，進入到第二熱力膨脹閥22中節(jié)流，節(jié)流后冷媒進入到第二室外換熱器16中，第二循環(huán)水泵8、第二水路電磁閥12、第二水路電磁閥11啟動，冷媒在第二室外換熱器2中與循環(huán)水進行熱量交換蒸發(fā)，冷媒吸熱，循環(huán)水通過第一單向閥14及回水管路后回到保溫水箱中，蒸發(fā)完成后，冷媒通過第一四通閥17、氣液分離器3回到壓縮機I中，進入到下一個循環(huán)。所述循環(huán)中，第二水路電磁閥12、第二水路電磁閥11、第二電磁閥24打開，第一水路電磁閥10、第四水路電磁閥13、第一電磁閥19關(guān)閉。五、生活熱水運行
請參閱圖1，太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組接通電源后，太陽能集熱器6吸收太陽光線中熱量，第一循環(huán)水泵7開啟，通過保溫水箱與太陽能集熱器之間的循環(huán)管路，吸取的太陽能熱量將保溫水箱中低溫水不斷加熱。風冷方式時僅太陽集熱器6對水箱中水加熱。制熱時，太陽能集熱器6吸收太陽光線中熱量，循環(huán)泵7開啟，吸取的熱量將水箱中水不斷加熱，進入到下一個循環(huán)。所述循環(huán)中，空調(diào)制冷運行(工況I)時，第一室外換熱器2吸收冷媒中熱量，通過循環(huán)水將保溫水箱中水加熱，空調(diào)制冷運行(工況2)時，僅太陽能集熱器6對保溫水箱中低溫水加熱。所述循環(huán)中，空調(diào)制熱運行(工況I)時，第一室外換熱器2吸收保溫水箱中部分熱水熱量，滿足冷媒蒸發(fā)吸熱，空調(diào)制熱運行(工況2)時，第二室外換熱器16可吸收保溫水箱中部分熱水熱量，滿足冷媒蒸發(fā)吸熱或者除霜使用。上述循環(huán)中，空調(diào)制熱運行(工況2)時，第二室外換熱器16可吸收保溫水箱中部分熱水熱量的條件是，第二室外換熱器16風機散熱不能滿足蒸發(fā)要求或第二室外換熱器16有結(jié)霜。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于壓縮機(I)用管道依次與第二四通閥(18)、第一四通閥(17)、第一室外換熱器(2)、第一電磁閥(19)、第一干燥過濾器(20)、第一熱力膨脹閥(21)、第三單向閥(27)、空調(diào)側(cè)換熱器(4)、第二四通閥(18)、氣液分離器(3)連接，所述第一室外換熱器(2)氟路系統(tǒng)與第二室外換熱器(16)氟路系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第一室外換熱器(2)水路系統(tǒng)用管道依次與第四水路電磁閥(13)、第三循環(huán)泵(9)、保溫水箱(5)、第二循環(huán)泵(8)串聯(lián)連接，所述保溫水箱(5)用管道依次與太陽能集熱器(6)、第一循環(huán)泵(7)串聯(lián)連接，所述第二循環(huán)泵(8)與第一水路電磁閥(10)并聯(lián)連接，所述第三循環(huán)泵(9)與第二水路電磁閥(11)并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器(16)水路系統(tǒng)用管道依次與第四電磁閥(13)、第一單向閥(14)連接與第一室外換熱器(2)水冷系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述第二室外換熱器(16)通過風機(15)散熱，所述第一電磁閥(19)、第一干燥過濾器(20)、第一熱力膨脹閥(21)與第二熱力膨脹閥(22)、第二干燥過濾器(23)、第二電磁閥(24)并聯(lián)連接，所述第三單向閥(27)與第二單向閥(26)、儲液器(25)并聯(lián)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述第一室外換熱器采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。
3.如權(quán)利要求I所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述第二室外換熱器采用翅片換熱器。
4.如權(quán)利要求I所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述太陽能集熱器采用平板型太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器、陶瓷太陽能集熱器。
5.如權(quán)利要求I所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述空調(diào)側(cè)換熱器采用冷水換熱的板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器或翅片換熱器。
6.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述第一室外換熱器連接水冷側(cè)供水管、水冷側(cè)循環(huán)泵、水冷側(cè)回水干管。
7.如權(quán)利要求3所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述第二室外換熱器連接水冷側(cè)供水管、水冷側(cè)循環(huán)泵、水冷側(cè)回水干管。
8.如權(quán)利要求4所述的一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，其特征在于所述空調(diào)側(cè)換熱器采用冷水換熱時室內(nèi)換熱器連接空調(diào)側(cè)供水管、空調(diào)側(cè)循環(huán)泵、空調(diào)側(cè)回水干管及空調(diào)側(cè)末端風機盤管。
全文摘要
一種太陽能與水冷風冷空調(diào)機組復合的冷暖生活熱水一體機組，屬空調(diào)領(lǐng)域，含壓縮機、太陽能集熱器、多個電磁四通閥、水冷換熱器或翅片換熱器、多個單向閥、多個熱力膨脹閥、多個電磁閥、多個干燥過濾器、空調(diào)側(cè)換熱器及汽液分離器。將水冷風冷機組與太陽能結(jié)合，制冷季節(jié)使用室外換熱器作為冷凝器，室內(nèi)換熱器制冷，熱量直接在空氣中交換或通過水冷換熱器換熱加熱儲水箱中低溫水；采暖季節(jié)利用室外換熱器做蒸發(fā)器，室內(nèi)換熱器制熱，太陽能集熱器將儲水箱中水加熱，蒸發(fā)器吸取儲水箱中熱水熱量，保證蒸發(fā)器中冷媒蒸發(fā)防止結(jié)霜；太陽能集熱器一年四季工作提供熱水，水冷風冷模式自由組合，視具體季節(jié)及地區(qū)情況結(jié)合使用，有效提高機組的能效比環(huán)保節(jié)能。
文檔編號F24F13/30GK102914012SQ201210470690
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者巢民強 申請人:巢民強