冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，由室內(nèi)排冷機(jī)、承壓冷水加熱器和冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))三部分組成。其特征是通過(guò)冷熱源互補(bǔ)器將空調(diào)制冷時(shí)排出的廢熱低成本回收，生產(chǎn)出生活熱水滿足家庭洗浴等需求。冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器同時(shí)具備單獨(dú)制冷和單獨(dú)生產(chǎn)熱水的功能，承壓冷水加熱器同時(shí)具有電熱水器的功能?？紤]制冷端冷凝盤(pán)管產(chǎn)熱和制熱端冷凝盤(pán)管吸熱可能出現(xiàn)不平衡，在冷熱源互補(bǔ)器殼程設(shè)置風(fēng)扇散冷或者散熱，調(diào)控制熱壓縮回路和制冷壓縮回路平穩(wěn)高效運(yùn)行。壓縮回路運(yùn)行和冷熱源互補(bǔ)器的運(yùn)行由總控制器調(diào)控。
【專利說(shuō)明】冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，由室內(nèi)排冷機(jī)、承壓冷水加熱器和冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))三部分組成。其特征是通過(guò)冷熱源互補(bǔ)器將空調(diào)制冷時(shí)排出的廢熱低成本回收，生產(chǎn)出生活熱水滿足家庭洗浴等需求。冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器同時(shí)具備單獨(dú)制冷和單獨(dú)生產(chǎn)熱水的功能。屬于低碳節(jié)能技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，空調(diào)和熱泵應(yīng)用越來(lái)越廣，技術(shù)越來(lái)越成熟，但在市場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)中，也存在出一些問(wèn)題，比如:
[0003](I)空調(diào)往往只考慮制冷過(guò)程，冷凝器產(chǎn)生的熱量要設(shè)置一套散熱系統(tǒng)排熱。
[0004](2)熱泵往往只考慮制熱過(guò)程，副產(chǎn)冷量不易收集利用。
[0005](3)現(xiàn)有的單級(jí)制冷或制熱設(shè)備，如要實(shí)現(xiàn)深度制冷或制熱，其能效比必然降低。
[0006](4)目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)將空調(diào)廢熱回收，直接加熱冷水的技術(shù)，但其回收效率低，未能實(shí)現(xiàn)能量充分利用。
[0007]根據(jù)上述情況，發(fā)明人構(gòu)思如下一個(gè)新的系統(tǒng):
[0008]將制熱壓縮回路蒸發(fā)盤(pán)管和制冷壓縮回路冷凝盤(pán)管設(shè)置在同一殼程內(nèi)，將制冷壓縮回路副產(chǎn)的熱量供給制熱壓縮回路作為熱源，實(shí)現(xiàn)冷熱源互補(bǔ)，從而達(dá)到機(jī)組一端制冷，另一端生產(chǎn)熱水的目的。
[0009]本實(shí)用新型同時(shí)具備制冷端和制熱端獨(dú)立運(yùn)行功能。
[0010]2008年，發(fā)明人曾經(jīng)申請(qǐng)一個(gè)發(fā)明專利一冷熱源互補(bǔ)的同步制冷制熱機(jī)組(專利號(hào)200810107842.1)，原理與此相同。在該發(fā)明專利實(shí)施例1中，所謂“熱流體”、“偏熱流體”、“冷流體”、“偏冷流體”、“中冷流體”、“深冷流體”等為空氣時(shí)，同時(shí)將管道改為風(fēng)扇，則變身為本項(xiàng)實(shí)用新型。
[0011]據(jù) 申請(qǐng)人:所知，目前還沒(méi)有這樣一種的設(shè)備在市場(chǎng)上出現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實(shí)用新型將制熱壓縮回路蒸發(fā)盤(pán)管和制冷壓縮回路蒸發(fā)盤(pán)管設(shè)置在同一殼程內(nèi)構(gòu)成冷熱源互補(bǔ)器。由于制熱壓縮回路蒸發(fā)盤(pán)管吸熱而制冷壓縮回路冷凝盤(pán)管放熱，所以二者在冷熱源互補(bǔ)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷熱源互補(bǔ)，從而達(dá)到機(jī)組一端制冷，另一端生產(chǎn)熱水的目的。
[0013]考慮制冷端冷凝盤(pán)管產(chǎn)熱和制熱端冷凝盤(pán)管吸熱可能出現(xiàn)不平衡，在冷熱源互補(bǔ)器殼程設(shè)置風(fēng)扇散冷或者散熱，調(diào)控制熱壓縮回路和制冷壓縮回路平穩(wěn)高效運(yùn)行。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0015]一種冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，由室內(nèi)排冷機(jī)、承壓冷水加熱器和冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))三部分組成，其特征是:由一組壓縮機(jī)、冷凝盤(pán)管、膨脹閥、蒸發(fā)盤(pán)管組成一個(gè)壓縮回路，以此構(gòu)成機(jī)組制熱端；由另一組壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成一個(gè)壓縮回路以此構(gòu)成機(jī)組制冷端；制熱端蒸發(fā)盤(pán)管與制冷端冷凝盤(pán)管交錯(cuò)設(shè)置，共用一個(gè)開(kāi)放殼程構(gòu)成冷熱源互補(bǔ)器；冷熱源互補(bǔ)器上設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制器與總控制器的輸出信號(hào)線相聯(lián)。
[0016]本實(shí)用新型的特征還在于:制熱端壓縮回路的冷凝盤(pán)管設(shè)置在承壓冷水加熱器內(nèi)部。
[0017]本實(shí)用新型的特征還在于:制冷端壓縮回路的蒸發(fā)盤(pán)管設(shè)置在室內(nèi)排冷機(jī)內(nèi)部。
[0018]本實(shí)用新型的特征還在于:承壓冷水加熱器內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器。
[0019]本實(shí)用新型的特征還在于:總控制器的信號(hào)線分別與制冷端壓縮回路啟動(dòng)控制器、制熱端壓縮回路啟動(dòng)控制器和各風(fēng)扇啟動(dòng)控制器以及溫控電加熱器開(kāi)關(guān)控制器相聯(lián)。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果:
[0021](I)、由于制熱端蒸發(fā)盤(pán)管吸熱和制冷端冷凝管放熱實(shí)現(xiàn)冷熱源互補(bǔ)，所以在節(jié)能的前提下，達(dá)到了深度制冷和同步深度制熱。熱能和冷能都能得到有效利用。
[0022](2)、壓縮機(jī)工作溫度范圍窄，制熱端和制冷端效率提高，制冷、制熱功耗降低。
[0023](3)、與單純熱泵比，不需要依賴環(huán)境熱源條件，系統(tǒng)簡(jiǎn)化，投資降低，能效比提高。
[0024](4)、如選擇合適的制冷劑(制熱劑)，在保證制冷制熱功效的前提下能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)低壓力工作，從而降低能耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是冷熱源互補(bǔ)多功能單效空調(diào)熱水器原理流程圖
[0026]圖2是冷熱源互補(bǔ)多功能雙效空調(diào)熱水器原理流程圖
[0027]圖中:
[0028]1、制熱端壓縮機(jī)11、制冷端壓縮機(jī)
[0029]2、承壓冷水加熱器12、室內(nèi)排冷機(jī)
[0030]3、制熱端冷凝盤(pán)管13、制冷端冷凝盤(pán)管
[0031]4、熱水出口14、熱水出口閥
[0032]5、涼水入口15、涼水入口閥
[0033]6、制熱劑儲(chǔ)罐16、制冷劑儲(chǔ)罐
[0034]7、制熱端膨脹閥17、制冷端膨脹閥
[0035]8、制熱端蒸發(fā)盤(pán)管18、制冷端蒸發(fā)盤(pán)管
[0036]9、外掛機(jī)風(fēng)扇19、室內(nèi)排冷機(jī)風(fēng)扇
[0037]10、冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))21、溫控電加熱器
[0038]20、總控制器22、四通閥
[0039]圖中，虛線表示總控制器對(duì)所聯(lián)接設(shè)備的控制關(guān)系。

【具體實(shí)施方式】
[0040]本實(shí)用新型涉及一種冷熱源互補(bǔ)的雙壓縮機(jī)組空調(diào)熱水器，將制熱壓縮回路蒸發(fā)盤(pán)管和制冷壓縮回路冷凝盤(pán)管設(shè)置在同一殼程內(nèi)，構(gòu)成冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))，以此將制冷端副產(chǎn)的熱量供給制熱端作為熱源，實(shí)現(xiàn)冷熱源互補(bǔ)，從而達(dá)到利用空調(diào)制冷排出的廢熱低成本生產(chǎn)熱水的目的。
[0041]考慮制冷端產(chǎn)熱和制熱端吸熱可能出現(xiàn)不平衡，在冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇。風(fēng)扇的作用一方面是排冷，保證富余冷量不影響制熱端制熱循環(huán)正常運(yùn)行；另一方面是排熱，保證富余熱量不影響制冷端制冷循環(huán)正常運(yùn)行。以此保證整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)高效運(yùn)行。
[0042]總控制器一方面可以控制整個(gè)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，另一方面可以控制制冷端獨(dú)立運(yùn)行和制熱端以及溫控電加熱器獨(dú)立運(yùn)行。
[0043]根據(jù)公知的原理，制熱端獨(dú)自完成“壓縮一冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮”循環(huán)，在冷凝器放熱加熱水；制冷端獨(dú)自完成“壓縮一冷凝一節(jié)流一蒸發(fā)一壓縮”循環(huán)，在蒸發(fā)器吸熱排出冷氣。
[0044]當(dāng)不需要生產(chǎn)熱水時(shí)，制冷端單獨(dú)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)空調(diào)功能；當(dāng)制冷端停運(yùn)的情況下，制熱端可獨(dú)立運(yùn)行生產(chǎn)熱水；當(dāng)制熱端制熱循環(huán)不啟動(dòng)時(shí)，可啟動(dòng)溫控電加熱器生產(chǎn)熱水。
[0045]制熱循環(huán)停止運(yùn)行不影響制冷循環(huán)的正常運(yùn)行；制冷循環(huán)停止運(yùn)行也不影響制熱循環(huán)的正常運(yùn)行。
[0046]制冷端和制熱端的壓縮回路運(yùn)行以及風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)全部由總控制器自動(dòng)控制或選擇控制。
[0047]一般情況下，外掛機(jī)安裝在室外，室內(nèi)排冷機(jī)安裝在室內(nèi)。
[0048]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明:
[0049]實(shí)施例1:冷熱源互補(bǔ)多功能單效空調(diào)熱水器。見(jiàn)圖1。
[0050]在冷熱源互補(bǔ)多功能單效空調(diào)熱水器中，制熱端由一個(gè)壓縮回路構(gòu)成，制冷端由一個(gè)壓縮回路構(gòu)成。
[0051]制熱端和制冷端通過(guò)總控制器20同步啟動(dòng)或單獨(dú)啟動(dòng)。
[0052]制冷端的工作原理是:
[0053]制冷端壓縮機(jī)11將氣態(tài)的制冷劑加壓并送入制冷端冷凝盤(pán)管13。制冷劑在制冷端冷凝盤(pán)管13內(nèi)變成液態(tài)并放熱。冷凝后的制冷劑經(jīng)制冷劑儲(chǔ)罐16、制冷端膨脹閥17進(jìn)入制冷端蒸發(fā)盤(pán)管18，并在制冷端蒸發(fā)盤(pán)管18內(nèi)蒸發(fā)汽化，汽化的同時(shí)要吸收大量的熱量，使室內(nèi)排冷機(jī)12降溫。冷量通過(guò)室內(nèi)排冷機(jī)風(fēng)扇19排到房間降溫。汽化后的制熱劑被吸入制冷端壓縮機(jī)11進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)。
[0054]制熱端的工作原理是:
[0055]承壓冷水加熱器2中充滿水，涼水入口 5處的涼水入口閥15常開(kāi)。制熱端壓縮機(jī)I將氣態(tài)的制熱劑加壓并送入制熱端冷凝盤(pán)管3。制熱劑在制熱端冷凝盤(pán)管3內(nèi)變成液態(tài)并放出熱量，使承壓冷水加熱器2中的水逐漸加熱。冷凝后的制熱劑經(jīng)制熱劑儲(chǔ)罐6、制熱端膨脹閥7進(jìn)入制熱端蒸發(fā)盤(pán)管8，并在制熱端蒸發(fā)盤(pán)管8內(nèi)蒸發(fā)汽化，汽化時(shí)吸熱排冷，排出冷量進(jìn)入冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))10殼程。汽化后的制熱劑被吸入制熱端壓縮機(jī)I進(jìn)行下一個(gè)制熱循環(huán)。承壓冷水加熱器2中的水溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)制熱循環(huán)停止運(yùn)行，此時(shí)打開(kāi)熱水出口 4處的熱水出口閥14，送出生活熱水供應(yīng)家用；承壓冷水加熱器2中的水溫度降到某一設(shè)定值時(shí)制熱循環(huán)再次啟動(dòng)運(yùn)行。
[0056]制熱循環(huán)和制冷循環(huán)同時(shí)運(yùn)行的情況下，制冷端冷凝盤(pán)管13放出的熱量與制熱端蒸發(fā)盤(pán)管8吸收的熱量在冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))10內(nèi)互相補(bǔ)償，不能達(dá)到熱平衡時(shí)由外掛機(jī)風(fēng)扇9將富余的熱量或冷量排至空氣當(dāng)中，保證冷熱源互補(bǔ)器(外掛機(jī))10內(nèi)部溫度在正常范圍之內(nèi)。
[0057]室內(nèi)溫度不高的情況下，制冷端循環(huán)不啟動(dòng)，此時(shí)制熱端循環(huán)可單獨(dú)啟動(dòng)生產(chǎn)熱水；冬季嚴(yán)寒天氣制熱端循環(huán)不啟動(dòng)的情況下，可以單獨(dú)啟動(dòng)承壓冷水加熱器2上的溫控電加熱器21生產(chǎn)熱水。此時(shí)承壓冷水加熱器2變身為電熱水器。
[0058]溫控電加熱器21可以由總控制器20控制啟動(dòng)，也可以手動(dòng)開(kāi)關(guān)。
[0059]實(shí)施例2:冷熱源互補(bǔ)多功能雙效空調(diào)熱水器。見(jiàn)圖2。
[0060]圖2是冷熱源互補(bǔ)多功能雙效空調(diào)熱水器原理流程圖，其制冷端室內(nèi)制冷工況以及制熱端工作原理、溫度補(bǔ)償控制原理與實(shí)施例1完全相同，這里就不贅述。所不同的是:冷熱源互補(bǔ)多功能雙效空調(diào)熱水器制冷端壓縮回路增加了四通閥22，具備逆循環(huán)功能，即夏季之后原來(lái)的制冷端工況變化，功能變?yōu)槭覂?nèi)制熱，外掛機(jī)排冷。這種工況下不能實(shí)現(xiàn)冷熱源互補(bǔ)。雙效空調(diào)室內(nèi)制熱可以獨(dú)立運(yùn)行；制熱端循環(huán)生產(chǎn)熱水也可以獨(dú)立運(yùn)行；溫控電加熱器亦可以獨(dú)立運(yùn)行生產(chǎn)熱水。
【權(quán)利要求】
1.一種冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，由室內(nèi)排冷機(jī)、承壓冷水加熱器和冷熱源互補(bǔ)器(也叫“外掛機(jī)”)三部分組成，其特征是:由一組壓縮機(jī)、冷凝盤(pán)管、膨脹閥、蒸發(fā)盤(pán)管組成一個(gè)壓縮回路，以此構(gòu)成機(jī)組制熱端；由另一組壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成一個(gè)壓縮回路以此構(gòu)成機(jī)組制冷端；制熱端蒸發(fā)盤(pán)管與制冷端冷凝盤(pán)管交錯(cuò)設(shè)置，共用一個(gè)開(kāi)放殼程構(gòu)成冷熱源互補(bǔ)器；冷熱源互補(bǔ)器上設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制器與總控制器的輸出信號(hào)線相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，其特征是:制熱端壓縮回路的冷凝盤(pán)管設(shè)置在承壓冷水加熱器內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，其特征是:制冷端壓縮回路的蒸發(fā)盤(pán)管設(shè)置在室內(nèi)排冷機(jī)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，其特征是:承壓冷水加熱器內(nèi)部設(shè)置有溫控電加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱源互補(bǔ)多功能空調(diào)熱水器，其特征是:總控制器的信號(hào)線分別與制冷端壓縮回路啟動(dòng)控制器、制熱端壓縮回路啟動(dòng)控制器和各風(fēng)扇啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制器以及溫控電加熱器開(kāi)關(guān)控制器相聯(lián)。
【文檔編號(hào)】F25B29/00GK204084692SQ201420442306
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月3日
【發(fā)明者】呂瑞強(qiáng) 申請(qǐng)人:呂瑞強(qiáng)