專利名稱：熱泵一機(jī)多能能源中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵一機(jī)多能能源中心。
背景技術(shù)：
在中國(guó)，家庭對(duì)生活品味和質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，家居生活已經(jīng)不是僅僅局限于滿足基本的空調(diào)、采暖、淋浴等需要，日益向更舒適、更美觀、更智能、高集成的方向發(fā)展。目前的中高端戶型，多是三房?jī)蓮d、四房?jī)蓮d等較大戶型，配備多個(gè)衛(wèi)生間。這需要配置多臺(tái)空調(diào)和多個(gè)熱水器，嚴(yán)重影響外墻美觀和使用安全?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的戶用空調(diào)多為風(fēng)冷氟機(jī)(全稱風(fēng)冷氟利昂循環(huán)機(jī))，氟機(jī)多為壁掛或立式，存在諸多缺陷:一是氟機(jī)制冷時(shí)，夏天室外空氣灼熱，人們普遍穿得少，但室內(nèi)的空調(diào)冷氣吹得厲害，單薄的衣服不足以對(duì)人體形成保護(hù)，這樣的低溫環(huán)境會(huì)刺激血管急劇收縮，血液流通不暢，導(dǎo)致關(guān)節(jié)受損、受冷、疼痛，像脖子和后背僵硬、腰和四肢疼痛、手腳冰涼麻木等都是常見的反應(yīng)。二是氟機(jī)制熱時(shí)，由于位置較高，熱空氣較輕，上部溫度較高，不能有效利用氟機(jī)的制熱熱量，同時(shí)造成人體感覺空氣十分干燥。熱泵一機(jī)多能能源中心中，室內(nèi)部分會(huì)包含有水箱，包括上述氟機(jī)在內(nèi)的空氣能熱泵熱水器組成部分在內(nèi)，匹配的空氣能熱泵水 箱主要是采用內(nèi)盤(內(nèi)置換熱盤管)流通介質(zhì)以進(jìn)行換熱，氟利昂有腐蝕性，同時(shí)，水箱內(nèi)的水也會(huì)對(duì)盤管產(chǎn)生影響，內(nèi)盤存在泄漏的危險(xiǎn)，進(jìn)而影響人體健康。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種熱泵一機(jī)多能能源中心，整體美觀且使用安全。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種熱泵一機(jī)多能能源中心，包括:
水箱，配置有上水、用水管路；
空氣能外機(jī)組，分成第一空氣能外機(jī)組和第二空氣能外機(jī)組；
換熱器，分成兩組，第一組換熱器的冷流體側(cè)連接所述水箱，熱流體側(cè)連接第一空氣能外機(jī)組；而第二組則包括并接的兩子組，其中一子組通過一位于第一組換熱器熱流體側(cè)連接管路上的換向閥接出而與第一組換熱器互斥使用權(quán)；
室內(nèi)換熱末端，通過管路與第二組換熱器連接；以及
控制器，匹配連接空氣能外機(jī)組及室內(nèi)換熱末端的電氣部分以及所述換向閥，控制熱泵一機(jī)多能能源中心的模式切換和運(yùn)行。從以上方案可以看出，依據(jù)本發(fā)明，采用空氣能外機(jī)組，對(duì)室內(nèi)影響比較小，且空氣能外機(jī)組被分組，一方面解決單臺(tái)驅(qū)動(dòng)能力偏弱的問題，另一方面通過分組以整合不同的應(yīng)用，從而起到節(jié)能降耗的作用，并且使得應(yīng)用形式更多。換熱器配置在水箱外，可以降低水對(duì)換熱器的腐蝕，而且不會(huì)產(chǎn)生串水，應(yīng)影響水質(zhì)，使用安全性更好。上述熱泵一機(jī)多能能源中心，所述換熱器集成在位于所述水箱頂端的艙室內(nèi)，且第二組換熱器和第一組換熱器上下布置，其中，第一組換熱器的冷流體側(cè)配有獨(dú)立的循環(huán)水泵。上述熱泵一機(jī)多能能源中心，所述換熱器為套管換熱器，其中對(duì)應(yīng)于第一組換熱器的套管換熱器的殼程連接所述第一組空氣能外機(jī)組，相應(yīng)地，對(duì)應(yīng)管程連接于所述水箱。上述熱泵一機(jī)多能能源中心，所述空氣能外機(jī)組為氟循環(huán)室外機(jī)組，而室內(nèi)換熱末端為水循環(huán)室內(nèi)換熱末端。上述熱泵一機(jī)多能能源中心，所述室內(nèi)換熱末端為臥式風(fēng)機(jī)盤管。上述熱泵一機(jī)多能能源中心，所有臥式風(fēng)機(jī)盤管并接，且每一臥室風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)有手動(dòng)閥門。


圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種熱泵一機(jī)多能能源中心的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中:1、氟循環(huán)室外機(jī)組；2、集成水箱；3、氟循環(huán)室外機(jī)組；4、換熱末端；5、兩位三通電磁閥；6.循環(huán)泵；7、循環(huán)泵B ;8、控制器；9、兩并聯(lián)套管換熱器；10、套管換熱器。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖1，圖中有兩臺(tái)氟循環(huán)室外機(jī)組，也就是圖1中所示的氟循環(huán)室外機(jī)組I和氟循環(huán)室外機(jī)組3， 在不同的運(yùn)行模式下充當(dāng)不同的作用。顯然，常規(guī)的氟循環(huán)室外機(jī)組和水循環(huán)室外機(jī)組均可以使用，且兩者結(jié)構(gòu)當(dāng)前以為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。在此，為了有利于本領(lǐng)域的技術(shù)人員選型，對(duì)兩者進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單描述。水循環(huán)室外機(jī)與氟循環(huán)室外機(jī)決定了所適用空調(diào)設(shè)備的類型，一般區(qū)分為水機(jī)和氟機(jī)，兩者在環(huán)保舒適度方面區(qū)別很大，環(huán)保方面，水機(jī)是冷水進(jìn)房間，氟機(jī)是氟利昂直接進(jìn)房間。舒適度方面區(qū)別也很大，酒店會(huì)所等高檔場(chǎng)所等講究舒適度的地方都采用水機(jī)。氟機(jī)還存在另一個(gè)缺陷，就是如果一個(gè)出風(fēng)口出問題，則所有出風(fēng)口都不能使用，水機(jī)在一個(gè)出風(fēng)口出問題的情況下，其他出風(fēng)口照樣使用。水機(jī)防腐蝕需要重點(diǎn)考慮的問題，氟機(jī)則無需考慮，且如者能耗聞，后者能耗低。在圖1所示的一種熱泵一機(jī)多能能源中心中使用的是兩臺(tái)氟循環(huán)室外機(jī)組，在圖中表示為氟循環(huán)室外機(jī)組I和氟循環(huán)室外機(jī)組3，圖中的圖形符號(hào)本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠清楚地讀懂，其基本構(gòu)造與已知的氟機(jī)外機(jī)沒有什么不同，在這里取而用之，分組配置以滿足各種應(yīng)用。那么第一種應(yīng)用就是提供生活熱水，對(duì)應(yīng)地配置位于室內(nèi)的水箱，如圖1所示的集成水箱2，通過氟循環(huán)室外機(jī)組3進(jìn)行加熱。在圖1中，集成水箱2配置有上水、用水管路，在圖中有圖形符號(hào)進(jìn)行了標(biāo)識(shí)，配管相對(duì)簡(jiǎn)單，在此不再贅述。集成水箱2與氟循環(huán)室外機(jī)組3之間通過套管換熱器10進(jìn)行換熱，自然，按照換熱器的基本術(shù)語匹配，水箱內(nèi)的水是被加熱的對(duì)象，應(yīng)該配置在換熱器的冷流體側(cè)，相應(yīng)地，氟循環(huán)室外機(jī)組3配置連接在對(duì)應(yīng)換熱器的熱流體側(cè)。通過氟循環(huán)室外機(jī)組與套管換熱器10構(gòu)成的循環(huán)可以對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。然后涉及另一種應(yīng)用，氟循環(huán)室外機(jī)組3進(jìn)行室內(nèi)制熱或者制冷，如套管換熱器10周為管路的連接，在圖中，套管換熱器的熱流體側(cè)的管路上設(shè)有一個(gè)兩外三通電磁閥5而引出一個(gè)旁路，實(shí)際構(gòu)成套管換熱器10與兩并聯(lián)套管換熱器9接入氟循環(huán)室外機(jī)組3系統(tǒng)的變換變換。從而，當(dāng)需要氟循環(huán)室外機(jī)組3可以對(duì)套管換熱器10進(jìn)行熱循環(huán)利用，而對(duì)于兩并聯(lián)套管換熱器9進(jìn)行冷利用或者熱利用。在上述的應(yīng)用中，套管換熱器10與兩并聯(lián)套管換熱器9中參與氟循環(huán)室外機(jī)組3循環(huán)的套管換熱器是互斥使用的，也就是一個(gè)在使用時(shí)，另一個(gè)必然停止。再在一些應(yīng)用中，氟循環(huán)室外機(jī)組I連接兩并聯(lián)套管換熱器9的另一個(gè)套管換熱器上，參與制冷、制熱。然后再看其他應(yīng)用所針對(duì)的對(duì)象，也就是室內(nèi)制冷、制熱部分，如圖1所示的換熱末端4，在圖1中有3片，顯然，針對(duì)室內(nèi)的應(yīng)用，可以選擇多一點(diǎn)或者少一點(diǎn)，匹配廳室的個(gè)數(shù)進(jìn)行選擇。并在圖1中設(shè)有控制器8，虛線表示控制器與所控制對(duì)象的連接，這種連接在控制對(duì)象選定時(shí)，其連接即為確定，在此不再贅述，他們只是按照現(xiàn)有技術(shù)的匹配，以控制熱泵一機(jī)多能能源中心的模式切換和運(yùn)行。為了更清楚地理解不同應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，下面結(jié)合說明書附圖1進(jìn)行詳細(xì)說明。第一種應(yīng)用是制生活熱水模式:
氟循環(huán)室外機(jī)組3運(yùn)行在制熱 模式，循環(huán)水泵6打開，兩位三通電磁閥5通向套管換熱器10，制熱水方向，氟循環(huán)室外機(jī)組3對(duì)集成水箱2進(jìn)行加熱，被加熱后的集成水箱2內(nèi)的水就可以被取用。第二種應(yīng)用是米暖模式:
氟循環(huán)室外機(jī)組3和氟循環(huán)室外機(jī)組I同時(shí)運(yùn)行在制熱模式，循環(huán)水泵7打開，兩位三通電磁閥通5向兩并聯(lián)套管換熱器9，通過換熱末端4對(duì)房間進(jìn)行加熱。第三種應(yīng)用是制冷模式:
氟循環(huán)室外機(jī)組3和氟循環(huán)室外機(jī)組I同時(shí)運(yùn)行在制冷模式，循環(huán)水泵7打開，兩位三通電磁閥5通向兩并聯(lián)套管換熱器9，通過換熱末端對(duì)房間進(jìn)行制冷。第四種應(yīng)用是制生活熱水+采暖模式:
氟循環(huán)室外機(jī)組3和氟循環(huán)室外機(jī)組I同時(shí)運(yùn)行在制熱模式，循環(huán)水泵6打開，循環(huán)水泵7打開，兩位三通電磁閥5通向套管換熱器10，通過套管換熱器10對(duì)水箱中的水進(jìn)行加熱，制取生活熱水，兩并聯(lián)套管換熱器9吸收熱量后，通過換熱末端4對(duì)房間進(jìn)行加熱。第五種應(yīng)用是制生活熱水+制冷模式:
氟循環(huán)室外機(jī)組3運(yùn)行在制熱模式，氟循環(huán)室外機(jī)組I運(yùn)行在制冷模式，循環(huán)水泵6打開，循環(huán)水泵7打開，兩位三通電磁閥5通向套管換熱器10，通過套管換熱器10對(duì)水箱中的水進(jìn)行加熱，制取生活熱水，兩并聯(lián)套管換熱器9放出熱量后，通過換熱末端4對(duì)房間進(jìn)行制冷。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，所述換熱器集成在位于所述水箱頂端的艙室內(nèi)，形成所標(biāo)識(shí)的集成水箱2，在這樣的結(jié)構(gòu)中，首先是不再使用盤管進(jìn)行換熱，而是采用換熱器，且置于集成水箱2上側(cè)容納部?jī)?nèi)，不僅解決了盤管換熱所帶來的問題，同時(shí)，由于集成水箱2位于室內(nèi)，等于把換熱器等效的置入室內(nèi)，解決了循環(huán)管路防凍的問題。另一方面，集成水箱2循環(huán)管路大大縮短，循環(huán)流阻降低，可以更有效地降低集成水箱2內(nèi)水的分層，可以進(jìn)一步的提高換熱效果。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，兩并聯(lián)套管換熱器9與套管換熱器10上下布置，整體上比較節(jié)約空間，且可以縮短整體的循環(huán)管路。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，套管換熱器10配有獨(dú)立的循環(huán)水泵6。套管式換熱器(一般簡(jiǎn)稱為套管換熱器)是以同心套管中的內(nèi)管作為傳熱元件的換熱器。兩種不同直徑的管子套在一起組成同心套管，每一段套管稱為“一程”，程的內(nèi)管(傳熱管)借U形肘管，而外管用短管依次連接成排，固定于支架上。熱量通過內(nèi)管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。通常，熱流體(A流體)由上部引入，而冷流體(B流體)則由下部引入。套管中外管的兩端與內(nèi)管用焊接或法蘭連接。內(nèi)管與U形肘管多用法蘭連接，便于傳熱管的清洗和增減。每程傳熱管的有效長(zhǎng)度取4 7米。這種換熱器傳熱面積最高達(dá)18平方米，故適用于小容量換熱。當(dāng)內(nèi)外管壁溫差較大時(shí)，可在外管設(shè)置U形膨脹節(jié)或內(nèi)外管間采用填料函滑動(dòng)密封，以減小溫差應(yīng)力，靈活性比較好。管子可用鋼、鑄鐵、銅、鈦、陶瓷、玻璃等制成，若選材得當(dāng)，它可用于腐蝕性介質(zhì)的換熱。為了提高換熱效果，所述套管式換熱器10的殼程連接所述集成水箱的熱水管和冷水管，在圖1中表示為探入集成水箱2內(nèi)的兩條管路。而相應(yīng)地，管程連接冷媒進(jìn)口和冷媒出口，也就是氟循環(huán)室外機(jī)組3，從而，溫度較低的水包容溫度較高的熱媒，可以有效的提高換熱效果，且能夠減少與空氣直接接觸部分的溫階，而減少熱損。

殼程和管程與冷媒循環(huán)和水循環(huán)管路配接為對(duì)流連接，也就是所述的逆流連接，這種結(jié)構(gòu)可以有效的提高換熱效果，換熱過程，兩種流體出一種相對(duì)較高的溫階狀態(tài)下進(jìn)行換熱。套管換熱器結(jié)構(gòu)比較緊湊，且可以通過包容關(guān)系實(shí)現(xiàn)高效換熱，不過在本方案中，也可以采用其他的換熱器，如夾套式換熱器，這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高，但在本方案中不會(huì)影響基本換熱的運(yùn)行模式。再如沉浸式蛇管換熱器，這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀，并沉浸在容器內(nèi)的液體中，蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能承受高壓，這種結(jié)構(gòu)類似于盤管。這里的換熱器把盤管排除在外，盤管是要浸入相關(guān)流體中以進(jìn)行換熱的設(shè)備，在此不予采用。再如板式換熱器，是最古老的一種換熱器，顯然在本方案中也可以使用。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，所述室內(nèi)換熱末端為臥式風(fēng)機(jī)盤管，可以避免中央空調(diào)熱空氣無法下降，上部溫度高，下部溫度低的問題。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，換熱末端4為水冷方式，可以提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。整體上本方案采用了結(jié)合水機(jī)和氟機(jī)，兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，而沒有兩者的缺點(diǎn)。
所有臥式風(fēng)機(jī)盤管并接，且每一臥式風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)有手動(dòng)閥門，可以根據(jù)需要關(guān)停某些臥式風(fēng) 機(jī)盤管，以降低能耗。
權(quán)利要求
1.一種熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，包括: 水箱，配置有上水、用水管路； 空氣能外機(jī)組，分成第一空氣能外機(jī)組和第二空氣能外機(jī)組； 換熱器，分成兩組，第一組換熱器的冷流體側(cè)連接所述水箱，熱流體側(cè)連接第一空氣能外機(jī)組；而第二組則包括并接的兩子組，其中一子組通過一位于第一組換熱器熱流體側(cè)連接管路上的換向閥接出而與第一組換熱器互斥使用權(quán)； 室內(nèi)換熱末端，通過管路與第二組換熱器連接；以及 控制器，匹配連接空氣能外機(jī)組及室內(nèi)換熱末端的電氣部分以及所述換向閥，控制熱泵一機(jī)多能能源中心的模式切換和運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，所述換熱器集成在位于所述水箱頂端的艙室內(nèi)，且第二組換熱器和第一組換熱器上下布置，其中，第一組換熱器的冷流體側(cè)配有獨(dú)立的循環(huán)水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，所述換熱器為套管換熱器，其中對(duì)應(yīng)于第一組換熱器的套管換熱器的殼程連接所述第一組空氣能外機(jī)組，相應(yīng)地，對(duì)應(yīng)管程連接于所述水箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，所述空氣能外機(jī)組為氟循環(huán)室外機(jī)組，而室內(nèi)換熱末端為水循環(huán)室內(nèi)換熱末端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，所述室內(nèi)換熱末端為臥式風(fēng)機(jī)盤管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵一機(jī)多能能源中心，其特征在于，所有臥式風(fēng)機(jī)盤管并接，且每一臥式風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)有手動(dòng)閥門。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵一機(jī)多能能源中心，包括水箱；空氣能外機(jī)組，分成第一空氣能外機(jī)組和第二空氣能外機(jī)組；換熱器，分成兩組，第一組換熱器的冷流體側(cè)連接所述水箱，熱流體側(cè)連接第一空氣能外機(jī)組；而第二組則包括并接的兩子組，其中一子組通過一位于第一組換熱器熱流體側(cè)連接管路上的換向閥接出而與第一組換熱器互斥使用權(quán)；室內(nèi)換熱末端，通過管路與第二組換熱器連接；以及控制器，匹配連接空氣能外機(jī)組及室內(nèi)換熱末端的電氣部分以及所述換向閥，控制熱泵一機(jī)多能能源中心的模式切換和運(yùn)行。依據(jù)本發(fā)明整體美觀且使用安全。
文檔編號(hào)F25B49/00GK103225929SQ20131016210
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者任勇, 劉磊, 馬光柏, 高輝, 劉寧, 張艷喬 申請(qǐng)人:力諾瑞特(上海)新能源有限公司