專利名稱：一種熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是 一 種熱交換系統(tǒng)，特別涉及的是 一 種可以制冷并利 用太陽能和土壤能高效制熱的中央空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術：
眾所周知， 一般的制冷熱泵空調(diào)機組均能夠在夏天制冷，冬天制熱，但是風
冷熱泵機組在制冷制熱時效率較低， 一般COP值只有2.5~2.8，特別是冬天制熱 時效率則更低。通常產(chǎn)品樣本的標定值是在標定工況下的試驗數(shù)值，實際上在冬 天制熱時風冷熱泵空調(diào)機要反復除霜，實際效率比制冷時還要低，且室內(nèi)溫度變 化較大，人員感覺不舒服。地源(水源)熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)具有效率高，無需除 霜的特點，其機組COP值可達3.5~4.5,特別是在冬天，制熱效率比風冷熱泵機 組效率要高出近一倍，是非常節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，也是國家大力提倡和推薦的產(chǎn)品。 但如果在冬天連續(xù)的抽取地熱能，會使土壤溫度逐漸降低，熱泵機組效率也會降 低。
本實用新型發(fā)明人曾申請過，申請?zhí)枮?00620133899.5名稱為太陽能保溫集 熱板的專利申請，為解決這個上述問題提供了技術支持。
在此基礎上，本實用新型申請人進行了長期的研究和試驗終于獲得本創(chuàng)作。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，用以克服上述缺陷。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案在于，提供一種熱泵中央空調(diào) 系統(tǒng)， 一種熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其包括熱源單元，熱交換單元、傳輸單元、控制 單元以及流體動力單元，其中，所述的熱源單元，獲得外界熱量，其包括地源/ 水源換熱器、至少兩組太陽能保溫裝飾集熱板組成的集熱板組；所述的熱交換單 元，用于進行熱交換，其包括冷凝器、蒸發(fā)器、板式換熱器以及熱回收裝置； 所述的傳輸單元，用以傳輸流體，其包括連接上述各結構的管路以及換向閥； 所述的流體動力單元，用于使導熱流體在系統(tǒng)流動，其包括壓縮機以及水泵；
所述的控制單元，控制系統(tǒng)制冷制熱的工況切換，其包括處理器以及電^ 茲閥。 較佳的，在所述冷凝器與蒸發(fā)器之間設有膨脹閥支路，所述的膨脹閥支路為
兩條并聯(lián)管路，每條管路上分別設有膨脹閥和單向閥。
較佳的，所述的冷凝器與蒸發(fā)器通過一四通換向閥連接到一起，并進行管路
切換，所述四通換向閥的另外兩個閥口分別與所述壓縮機和熱回收裝置相連，所
述的壓縮機和熱回收裝置之間設有管路。
較佳的，所述的地源/水源換熱器通過管路與所述的冷凝器相連，所述的太陽
能保溫裝飾集熱板組通過管路與所述的板式換熱器相連。
較佳的，所述的熱回收裝置以及板式換熱器分別與用戶使用端的管路相連。 較佳的，所述的處理器為單片機、計算機以及可編程序邏輯控制器其中之一。 較佳的，所述的地源/水源換熱器與所述的冷凝器相連的管路上設有所述的電
磁閥；所述的太陽能保溫裝飾集熱板組與上述管路之間設有電磁閥；在所述的地 源/水源換熱器的流體輸入和輸出端之間設有管路，并且所述管路上設有電磁閥。
較佳的，所述的太陽能保溫裝飾集熱板組的管路上設有電磁閥54，并在所述 管路上設有一管路分支， 一電磁閥設置在所述管路分支上，所述管路分支與所述 的地源/水源換熱器與冷凝器相連的管路相交匯于交匯點。
較佳的，所述的交匯點與所述冷凝器之間設有水泵，所述的太陽能保溫裝飾 集熱板組的管路上設有水泵。
與現(xiàn)有技術比較本實用新型的有益效果在于，可以使得太陽能和地能可以間 隔使用，也可以同時使用，互相補充，始終能使熱泵主機高效能運轉(zhuǎn)。


圖1為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的結構示意圖2為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的制熱過程示意圖3為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷過程示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本新型上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。 請參閱圖l所示，其為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的結構示意圖，其包括 熱源單元，熱交換單元、傳輸單元、控制單元以及流體動力單元，其中，
所述的熱源單元，獲得外界熱量，其包括地源/水源換熱器11、至少兩太陽 能保溫裝飾集熱板組成的集熱板組12;所述的熱交換單元，用于進行熱交換，其 包括冷凝器22、蒸發(fā)器21、板式換熱器23以及熱回收裝置24;所述的傳輸單 元，用以傳輸流體，其包括連接上述各結構的管路以及換向閥；所述的流體動 力單元，用于使導熱流體在系統(tǒng)流動，其包括壓縮機41以及水泵；所迷的控制 單元，控制系統(tǒng)制冷制熱的工況切換，其包括處理器以及電磁閥；在所述冷凝 器22與蒸發(fā)器21之間設有膨脹閥支路，所述的膨脹閥支路為兩條并聯(lián)管路，每 條管路上分別設有膨脹閥315、 313和單向閥314、 312;所述的冷凝器22與蒸發(fā) 器21通過一四通換向閥311連接到一起，所述四通換向閥311的另外兩個閥口分 別與所述壓縮機41和熱回收裝置24相連，所述的壓縮機41和熱回收裝置24之 間連有管路；所述的地源/水源換熱器11通過管路321與所述的冷凝器22相連， 所述的太陽能保溫裝飾集熱板組12通過管路322與所述的板式換熱器23相連； 所述的熱回收裝置24以及板式換熱器23分別與用戶使用端的管路相連；所述的 處理器為單片機、計算機以及可編程序邏輯控制器其中之一；所述的地源/水源換 熱器11與所述的冷凝器22相連的管路321上設有所述的電磁閥51,所述的太陽 能保溫裝飾集熱板組12與所述管路321之間設有電磁閥53，在所述的地源/水源 換熱器11的流體輸入和輸出端之間設有管路324,所述管路324上設有電磁閥55; 所述的太陽能保溫裝飾集熱板組12的管路322上設有電磁閥54，并在所述管路 322上設有一管路分支323, —電磁閥52設置在所述管路分支323上，所述分支 與管路321相交匯與交匯點a;所述的交匯點a與所述冷凝器22之間設有水泵423 ， 所述的太陽能保溫裝飾集熱板組的管路322上設有水泵422。
請參閱圖2所示，其為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的制熱過程示意圖，制 制熱工況運行系統(tǒng)，由壓縮機41排出的過熱高溫汽體，經(jīng)過熱回收裝置24，使 熱回收裝置24中的水加熱，產(chǎn)生用戶使用端的生活用熱水。制熱水經(jīng)過四通換向 閥311，流過蒸發(fā)器21，在蒸發(fā)器21進行熱交換，產(chǎn)生空調(diào)熱水向建筑供暖。冷 凝后的過冷液體，經(jīng)膨"長閥315單向閥314節(jié)流后進入冷凝器22，進4亍蒸發(fā)吸熱 后，再通過四通換向閥311返回壓縮機41完成制熱循環(huán)。在連續(xù)不斷的制熱循環(huán) 過程中，冷凝器22要源源不斷地從地源(水源)熱交換器11中吸收熱量，同時 將地源(水源)換熱器中11的冷量源源不斷的傳導到土壤中去，當連續(xù)運行時， 地源(水源)換熱器11所吸收的熱量將大于土壤中從附近平衡傳導過來的熱量，
土壤溫度會越來越低，從而空調(diào)主機制熱效率也會越來越低，甚至不能正常工作。
當系統(tǒng)中增加太陽能保溫裝飾板后該系統(tǒng)的運行方式為白天冷凝器水路中 的水通過水泵，通過PLC發(fā)出控制信號(圖中未視)，電磁閥51、 54、 55關閉， 電磁閥52、 53打開，水通過太陽能保溫裝飾集熱板組12，因為太陽能保溫裝飾 集熱板組12安裝在屋頂和墻面，可以吸收太陽能，從而將板內(nèi)水加熱，加熱后的 水進入冷凝器22,由制冷工質(zhì)蒸發(fā)而吸收水中熱量，溫度下降后的水通過水泵423 再次進入太陽能保溫裝飾集熱板組12升溫，如此循環(huán)，源源不斷吸收熱量。當陰 雨天時，只要太陽能保溫裝飾集熱板組12中的水溫低于環(huán)境溫度，則空氣中的熱 能和雨水中的熱能可以通過傳導方式進入板內(nèi)水中，吸收熱能的水通過循環(huán)進入 冷凝器22，經(jīng)蒸發(fā)器21吸熱降溫后再次進行循環(huán)。
晚上電i茲閥52、 53開啟，電磁閥51、 54、 55關閉，水路中的水通過水泵422、 423進入太陽能保溫裝飾集熱板組12和地源(水源)換熱器11，由于晚上氣溫低， 太陽能保溫裝飾集熱板組12不能吸收足夠的熱能，主要以地源(水源)換熱器 11中吸收土壤中的熱能，保證空調(diào)主機有足夠的熱能吸取。
在上述的循環(huán)過程中，通過太陽能保溫裝飾集熱板組12從太陽和空氣中吸 熱，使得土壤在白天有充分的時間進行熱平衡傳導，從而保證冷凝器22中的水溫 有一定的溫度，從而空調(diào)機組有很高的熱泵運行效率(一般COP值在4以上)， 達到節(jié)能效果。
請參閱圖3所示，為本實用新型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷過程示意圖，壓縮 機41排除的高溫過熱汽體在熱回收裝置24中進行熱交換后進入四通換向閥311, 熱回收裝置24在吸收部分過熱汽體后產(chǎn)生生活熱水。從四通換向閥311流出的工 質(zhì)進入冷凝器22冷凝成過冷液體，經(jīng)膨脹閥313單向閥312節(jié)流后進入蒸發(fā)器 21,在蒸發(fā)器21中與空調(diào)供冷水進行熱交換后成為過熱汽體，過熱蒸汽經(jīng)四通換 向閥311流回到壓縮才幾41,進行再一次的循環(huán)。
為了保證制冷工況循環(huán)，給建筑物源源不斷提供空調(diào)用的冷凍水，則在冷凝 器22就要將工質(zhì)中的冷凝熱源源不斷的與冷凝水系統(tǒng)進行熱交換，具體冷凝水系 統(tǒng)循環(huán)如下
白天運行流程冷凝器22中的高溫熱水通過水泵423進入地源(水源)換熱 器ll,將水中的熱能釋放到土壤中去，在這個過程中通過PLC發(fā)出控制信號(圖 中未^L),電磁閥52、 53、 55關閉，電l茲閥51打開。
單獨提供生活熱水，在白天空調(diào)制冷的同時或空調(diào)制冷機停機，太陽能保溫
裝飾集熱板組12還在吸收太陽熱，產(chǎn)生生活熱水。該系統(tǒng)工作流程為水泵422 運行，電石茲閥54打開，電》茲閥52、 53關閉，板式換熱器23—次側(cè)水通過太陽能 保溫裝飾集熱板組12吸收熱量將水溫升高，與板式換熱器23 二次側(cè)生活水進行 熱交換，使得二次側(cè)水溫升高，從而得到生活熱水。
晚上運行流程水泵423開啟，電^f茲閥51、 54、 55關閉，電磁閥52、 53開 啟，冷凝器22中的高溫熱水經(jīng)過太陽能保溫裝飾集熱板組12 (由于晚上環(huán)境溫 度相對較低，太陽能保溫裝飾集熱板組12可以輔助散部分熱)后進入地源(水源) 換熱器ll，在換熱器11中向土壤進行散熱。
以上說明對本新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員 理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修 改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1、一種熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于其包括熱源單元，熱交換單元、傳輸單元、控制單元以及流體動力單元，其中，所述的熱源單元，獲得外界熱量，其包括地源/水源換熱器(11)、至少兩組太陽能保溫裝飾集熱板組成的集熱板組(12)；所述的熱交換單元，用于進行熱交換，其包括冷凝器(22)、蒸發(fā)器(21)、板式換熱器(23)以及熱回收裝置(24)；所述的傳輸單元，用以傳輸流體，其包括連接上述各結構的管路以及換向閥；所述的流體動力單元，用于使導熱流體在系統(tǒng)流動，其包括壓縮機(41)以及水泵；所述的控制單元，控制系統(tǒng)制冷制熱的工況切換，其包括處理器以及電磁閥。
2、 根據(jù)權利要求1所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，在所述冷凝器(22 ) 與蒸發(fā)器(21 )之間設有膨脹閥支路，所述的膨脹閥支路為兩條并聯(lián)管路，每條 管路上分別設有膨脹閥(315) 、 (313)和單向閥(314) 、 (312)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷凝器(22) 與蒸發(fā)器(21)通過一四通換向閥(311)連接到一起，并進行管路切換，所述四 通換向閥(311 )的另外兩個閥口分別與所述壓縮機(41 )和熱回收裝置(24)相 連，所述的壓縮機(41)和熱回收裝置(24)之間連有管路。
4、 根據(jù)權利要求1所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的地源/水 源換熱器(11 )通過管路(321 )與所述的冷凝器(22)相連，所述的太陽能保溫 裝飾集熱板組(12)通過管路(322 )與所述的板式換熱器(23)相連。
5、 根據(jù)權利要求3或4所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱回 收裝置(24)以及板式換熱器(23)分別與用戶使用端的管路相連。
6、 根據(jù)權利要求1所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的處理器為 單片機、計算機以及可編程序邏輯控制器其中之一。
7、 根據(jù)權利要求4所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所迷的地源/水所述的太陽能保溫裝飾集熱板組(12)與所述管路(321 )之間設有電磁閥(53)， 在所述的地源/水源換熱器(11)的流體輸入和輸出端之間設有管路(324 )，所述管路(324 )上設有電磁閥(55)。
8、 根據(jù)權利要求4所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的太陽能保 溫裝飾集熱板組(12)的管路(322 )上設有電磁閥(54)，并在所述管路(322 ) 上設有一管路分支(323 )， 一電磁閥(52)設置在所述管路分支(323 )上，所 述分支與管路(321)相交匯與交匯點(a)。
9、 根據(jù)權利要求8所述的熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的交匯點(a) 與所述冷凝器(22)之間設有水泵(423 )，所述的太陽能保溫裝飾集熱板組的管 路(322 )上設有水泵(422)。
專利摘要本實用新型為一種熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，其包括熱源單元，熱交換單元、傳輸單元、控制單元以及流體動力單元，其中，所述的熱源單元，獲得外界熱量，其包括地源/水源換熱器、至少兩組太陽能保溫裝飾集熱板組成的集熱板組；所述的熱交換單元，用于進行熱交換，其包括冷凝器、蒸發(fā)器、板式換熱器以及熱回收裝置；所述的傳輸單元，用以傳輸流體，其包括連接上述各結構的管路以及換向閥；所述的流體動力單元，用于使導熱流體在系統(tǒng)流動，其包括壓縮機以及水泵；所述的控制單元，控制系統(tǒng)制冷制熱的工況切換，其包括處理器以及電磁閥。
文檔編號F25B30/00GK201000249SQ20062016757
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權日2006年12月20日
發(fā)明者彭劍峰 申請人:彭劍峰