建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其特征在于，包括：空调设备、空调水循环装置、制冷剂循环系统和生活热水循环装置；所述空调水循环装置包括第一阀门和第二阀门；所述制冷剂循环系统包括制冷主机；所述生活热水循环装置包括储水箱；所述空调设备的出水口与所述第一阀门的入水口连接；所述第一阀门的出水口与所述制冷主机的第一入水口连接；所述制冷主机的第一出水口与所述第二阀门的入水口连接；所述第二阀门的出水口与所述空调设备的入水口连接；所述储水箱的第一出水口与所述制冷主机的第二入水口连接；所述制冷主机的第二出水口与所述储水箱的第一入水口连接。采用本实用新型提供生活热水，成本低。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及能源技术，尤其涉及一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷 的节能空调系统。 建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统
【背景技术】
[0002] 热水是日常生活必不可少的必需品，通常在为居民提供热水时，可以使用生产锅 炉加热冷水，也可以单独设置风冷热泵机组提供生活热水，还可以用太阳能集热器提供生 活热水，抑或是用地表水源、地下水源热泵或土壤源热泵等独立生产生活热水。
[0003] 然而，设置锅炉生产生活热水需单独设置锅炉房，成本高且不环保；设置风冷热泵 机组或用太阳能集热器提供生活热水需单独设置系统，成本高，且受天气影响大；水地源热 泵独立生产生活热水需单独设置机房，成本高。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提供一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，用 以解决现有技术中提供生活热水成本高的问题。
[0005] 本实用新型提供一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，包 括：
[0006] 空调设备、空调水循环装置、制冷剂循环系统和生活热水循环装置；
[0007] 所述空调水循环装置包括第一阀门和第二阀门；所述制冷剂循环系统包括制冷主 机；所述生活热水循环装置包括储水箱；
[0008] 所述空调设备的出水口与所述第一阀门的入水口连接；所述第一阀门的出水口与 所述制冷主机的第一入水口连接；所述制冷主机的第一出水口与所述第二阀门的入水口连 接；所述第二阀门的出水口与所述空调设备的入水口连接；所述储水箱的第一出水口与所 述制冷主机的第二入水口连接；所述制冷主机的第二出水口与所述储水箱的第一入水口连 接。
[0009] 在本实用新型的一实施例中，还包括：辅助水循环装置，所述辅助水循环装置包括 第一水泵、第三阀门和第四阀门；
[0010] 所述第一水泵的出水口与所述第三阀门的入水口连接；所述第三阀门的出水口与 所述制冷主机的第三入水口连接；所述制冷主机的第三出水口与所述第四阀门的入水口连 接。
[0011] 在本实用新型的一实施例中，还包括：第五阀门、第六阀门和第七阀门；
[0012] 所述第五阀门的入水口与所述制冷主机的第三出水口连接，所述第五阀门的出水 口与所述空调设备的入水口连接；所述第六阀门的入水口与所述空调设备的出水口连接， 所述第六阀门的出水口与所述制冷主机的第三入水口连接；所述第七阀门的入水口与所述 第一水泵的出水口连接，第七阀门的出水口与所述第一阀门的出水口连接。
[0013] 在本实用新型的一实施例中，所述制冷主机包括：蒸发器、第一冷凝器和第二冷凝 器；
[0014] 所述蒸发器的入水口与所述制冷主机的第一入水口连接，所述蒸发器的出水口与 所述制冷主机的第一出水口连接；所述第一冷凝器的入水口与所述制冷主机的第二入水口 连接，所述第一冷凝器的出水口与所述制冷主机的第二出水口连接；所述第二冷凝器的入 水口与所述制冷主机的第三入水口连接，所述第二冷凝器的出水口与所述制冷主机的第三 出水口连接。
[0015] 在本实用新型的一实施例中，所述空调水循环装置还包括第二水泵；
[0016] 所述第二水泵的入水口与所述空调设备的出水口连接，所述第二水泵的出水口与 所述第一阀门的入水口连接。
[0017] 在本实用新型的一实施例中，还包括第三水泵；
[0018] 所述第三水泵的入水口与所述储水箱的第一出水口连接，所述第三水泵的出水口 与所述制冷主机的第二入水口连接。
[0019] 在本实用新型的一实施例中，所述空调水循环装置还包括：第一减震器和第二减 震器；
[0020] 所述第一减震器连接于所述第七阀门的出水口与所述制冷主机的第一入水口之 间；
[0021] 所述第二减震器连接于所述制冷主机的第一出水口与所述第二阀门的入水口之 间。
[0022] 在本实用新型的一实施例中，还包括自来水系统，所述储水箱包括进水箱和出水 箱；
[0023] 所述自来水系统的出水口与所述进水箱的入水口连接；所述进水箱的出水口与所 述储水箱的第一出水口连接；所述出水箱的入水口与所述储水箱的第一入水口连接。
[0024] 在本实用新型的一实施例中，所述辅助水循环装置还包括：螺旋除砂器和净化 器；
[0025] 所述螺旋除砂器的一端与所述第一水泵的出水口连接，所述螺旋除砂器的另一端 与所述净化器的一端连接；所述净化器的另一端分别与所述第三阀门的入水口和所述第七 阀门的入水口连接。
[0026] 本实用新型提供一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，包 括：空调设备、空调水循环装置、制冷剂循环系统和生活热水循环装置；空调水循环装置包 括第一阀门和第二阀门；制冷剂循环系统包括制冷主机；生活热水循环装置包括储水箱； 空调设备的出水口与第一阀门的入水口连接；第一阀门的出水口与制冷主机的第一入水口 连接；制冷主机的第一出水口与第二阀门的入水口连接；第二阀门的出水口与空调设备的 入水口连接；储水箱的第一出水口与制冷主机的第二入水口连接；制冷主机的第二出水口 与储水箱的第一入水口连接。采用本实用新型提供生活热水，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1为本实用新型提供的一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空 调系统的结构示意图；
[0028] 图2为本实用新型在夏季的工作示意图；
[0029] 图3为本实用新型在冬季的工作示意图。
【具体实施方式】
[0030] 图1为本实用新型提供的一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空 调系统的结构示意图。如图1所示，该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调 系统包括：空调设备1、空调水循环装置2、制冷剂循环系统3和生活热水循环装置4。
[0031] 具体的，空调水循环装置2包括第一阀门20和第二阀门21 ;制冷剂循环系统3包 括制冷主机30 ;生活热水循环装置4包括储水箱40。
[0032] 进一步地，空调设备1的出水口 101与第一阀门20的入水口连接；第一阀门20的 出水口与制冷主机30的第一入水口 300连接；制冷主机30的第一出水口 301与第二阀门 21的入水口连接；第二阀门21的出水口与空调设备1的入水口 100连接；储水箱40的第 一出水口 401与制冷主机30的第二入水口 302连接；制冷主机30的第二出水口 303与储 水箱40的第一入水口 400连接。需要说明的是，为了简化标注，图中未标注第一阀门20和 第二阀门21的入水口和出水口，它们的入水口为流入水的口，出水口为流出水的口，以下 的阀门均同，后续不再赘述。
[0033] 该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统可以工作在夏季，如图 1中的箭头所示，此时空调设备1为外界供冷，可以将第一阀门20和第二阀门21置于打开 状态，带来外界热量的高温水从空调设备1的出水口 101流入空调水循环装置2,并通过第 一阀门20从制冷主机30的第一入水口 300流入制冷主机30,并将自身的热量交换给制冷 主机30中的制冷剂后变成低温水，再从空调设备1的入水口 100流至外界，之后从外界吸 热后变成高温水，如此往复循环，为外界提供冷负荷；同时，储水箱40中的冷水从储水箱40 的第一出水口 401流入制冷主机30的第二入水口 302的冷水，在制冷主机30中与上述吸 收了热量的制冷剂进行热交换，即吸收制冷剂中的热量后变成热水，从制冷主机30的第二 出水口 303流出，并通过储水箱40的第一入水口 400进入储水箱40,如此往复循环，便可让 储水箱40中的水温升高。
[0034] 在实际中，可以预先在储水箱40中加入冷水，并用电力或其他动力驱动其中的水 与制冷主机30中的制冷剂进行热交换，在使用时，只需从储水箱40中取水，即可向外界提 供生活热水。
[0035] 该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统可以在夏季，通过利用 空调设备1中的高温水，将其热量通过制冷主机30中的制冷剂交换给储水箱40中的冷水， 从而提供生活热水，如此无需单独设置热水提供系统，成本低。
[0036] 可选的，该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统还可以包括： 辅助水循环装置5,辅助水循环装置5包括第一水泵50、第三阀门51和第四阀门52。第一 水泵5的出水口 501与第三阀门51的入水口连接；第三阀门51的出水口与制冷主机30的 第三入水口 304连接；制冷主机30的第三出水口与第四阀门52的入水口连接。
[0037] 图2为本实用新型在夏季的工作示意图，图2中只示出了有水流经过的连接线。在 运行时，如图2中的箭头所示，第一水泵50从水源503抽出的地表水或地下水等通过第三 阀门51流入制冷主机30的第三入水口 304,同上述来自储水箱40的冷水类似，其在制冷主 机30中与制冷剂进行热交换，即吸收制冷剂中的热量后变成热水，并从第四阀门52的出水 口 521流出。该辅助水循环装置5的作用在于，当夏季冷负荷较大时，空调设备1中的高温 水热量较多，除了加热储水箱40中的水之外还有多余的热量，因此，可以通过该辅助水循 环装置5带走多余的热量，从而使储水箱40中的水保持在适宜的温度。
[0038] 可选的，该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统还可以包括： 第五阀门6、第六阀门7和第七阀门8。第五阀门6的入水口 600与制冷主机30的第三出 水口 305连接，第五阀门6的出水口与空调设备1的入水口 100连接；第六阀门7的入水口 与空调设备1的出水口 101连接，第六阀门7的出水口与制冷主机30的第三入水口 304连 接；第七阀门8的入水口与第一水泵5的出水口 501连接，第七阀门8的出水口与第一阀门 20的出水口连接。
[0039] 图3为本实用新型在冬季的工作示意图，图3中只示出了有水流经过的连接线。在 运行时，如图3所示，该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统还可以工 作在冬季，此时空调设备1为外界供暖，可以将第一阀门20、第二阀门21、第三阀门51和第 四阀门52置于关闭状态，并将第五阀门6、第六阀门7和第七阀门8置于打开状态，第一水 泵50抽出的地表水或地下水等通过第七阀门8从制冷主机30的第一入水口 300流入制冷 主机30,并与制冷主机30中的制冷剂进行热交换，并将自身的热量交换给制冷主机30中的 制冷剂后流出系统，从空调设备1的出水口 101流入空调水循环装置2的低温水，通过第六 阀门7从制冷主机30的第三入水口 304流入制冷主机30,并与制冷主机30中吸收了热量 的制冷剂进行热交换后变成高温水，再从空调设备1的入水口 100流至外界，之后从外界吸 热后变成高温水，如此往复循环，为外界提供暖；同时，储水箱40中的水的循环原理与夏季 类似，此处不再赘述。
[0040] 该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统可以在冬季，通过利用 地表水或地下水等外界水源，将其热量通过制冷主机30中的制冷剂交换给空调设备1中的 低温水和储水箱40中的冷水，从而为外界供暖的同时，提供生活热水，如此无需单独设置 热水提供系统，成本低，并且可缓解城市的"热岛效应"，降低燃料或电能的消耗，减少燃烧 废气的排放。在南方这种夏热冬暖、全年供冷时间高达250天的地区，此种利用空调设备进 行冷凝热回收的方式对于减少废热排放，实现节能运行的意义重大。
[0041] 可选的，该制冷主机30可以包括：蒸发器31、第一冷凝器32和第二冷凝器33。
[0042] 蒸发器31的入水口与制冷主机30的第一入水口 300连接，蒸发器31的出水口与 制冷主机30的第一出水口 301连接；第一冷凝器32的入水口与制冷主机30的第二入水口 302连接，第一冷凝器32的出水口与制冷主机30的第二出水口 303连接；第二冷凝器33 的入水口与制冷主机30的第三入水口 304连接，第二冷凝器33的出水口与制冷主机30的 第三出水口 305连接。需要说明的是，为了简化标注，图中未标注蒸发器31、第一冷凝器32 和第二冷凝器33的入水口和出水口。
[0043] 具体在应用时，在夏季，该蒸发器31中的制冷剂吸收空调设备1中的高温水的热 量，该制冷剂流通至第一冷凝器32,即可放热给来自储水箱40的冷水，该制冷剂流通至第 二冷凝器33,即可放热给来自第一水泵50的地表水或地下水等；在冬季，该蒸发器31中的 制冷剂吸收来自第一水泵50的地表水或地下水等的热量，该制冷剂流通至第一冷凝器32， 即可放热给来自储水箱40的冷水，该制冷剂流通至第二冷凝器33,即可放热给来自空调设 备1中的低温水。
[0044] 需要说明的是，这里并不限制与制冷剂发生热交换的水与上述蒸发器31、第一冷 凝器32和第二冷凝器33的具体连接关系，以蒸发器31为例，从制冷主机30的第一入水口 300流入蒸发器31的入水口 310的水与蒸发器31中的制冷剂不直接接触，只需发生热交换 即可，可以采用两个管子分别流通水和制冷剂，然后将两个管子缠绕在一起，从而完成热交 换，或者采用其他方式，这里并不限制。
[0045] 可选的，该空调水循环装置2还包括第二水泵22。第二水泵22的入水口 220与空 调设备1的出水口 101连接，第二水泵22的出水口与第一阀门20的入水口连接。
[0046] 第二水泵22用于为从空调设备1的出水口 101流出的水提供动力。
[0047] 该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，还可以包括第三水泵 9。第三水泵9的入水口 900与储水箱40的第一出水口 401连接，第三水泵9的出水口 901 与制冷主机30的第二入水口 302连接。
[0048] 第三水泵9用于为从储水箱40的第一出水口 401流出的水提供动力。
[0049] 该空调水循环装置2还可以包括：第一减震器23和第二减震器24。第一减震器 23连接于第七阀门8的出水口与制冷主机30的第一入水口 300之间；第二减震器24连接 于制冷主机30的第一出水口 301与第二阀门21的入水口之间。
[0050] 上述第一减震器23和第二减震器24可以使机组的运行噪声降至最低。
[0051] 该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统还可以包括自来水系 统10,储水箱40包括进水箱410和出水箱411。自来水系统10的出水口与进水箱410的 入水口连接；进水箱410的出水口与储水箱40的第一出水口 401连接；出水箱411的入水 口与储水箱40的第一入水口 400连接。需要说明的是，为了简化标注，图中未标注进水箱 410的入水口和出水口，也未标注出水箱411的入水口。
[0052] 图1-图3中虚线表示自来水流入储水箱40,并以热水形式从储水箱40流出。该 自来水系统10可以为储水箱40补给冷水，从而提高该建筑内区冷负荷转移给生活热水热 负荷的节能空调系统的应用灵活性。
[0053] 辅助水循环装置5还可以包括：螺旋除砂器53和净化器54。螺旋除砂器53的一 端与第一水泵50的出水口 501连接，螺旋除砂器53的另一端与净化器54的一端连接；净 化器54的另一端分别与第三阀门51的入水口和第七阀门8的入水口 800连接。
[0054] 该螺旋除砂器53和净化器54可以用于去除水源中的杂质。
[0055] 此外，在实际中，如图1-图3所示，还可以在空调设备1的出水口 101与第二水泵 22的入水口 220之间连接第一过滤器11，在第六阀门7的出水口与制冷主机30的第三入 水口 304之间连接第二过滤器12,在储水箱40的第一出水口 401与第三水泵9的入水口 900之间连接第三过滤器13,以提高流经该建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能 空调系统的水质。
[0056] 此外，该生活热水循环装置4还可以包括第四过滤器14和第四水泵15,第四过滤 器14连接在储水箱40为外界提供生活热水的出口处以净化生活热水，并连接第四水泵15， 以为生活热水提供动力。
[0057] 此外，还可以在第一水泵50的入水口 500连接第五过滤器16,用于净化水源的水 质。
[0058] 此外，如图1和图2所示，还可以在净化器54与第三阀门51之间连接第八阀门 17，用于控制水流的流通，便于检修。
[0059] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限 制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新 型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1. 一种建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其特征在于，包括： 空调设备、空调水循环装置、制冷剂循环系统和生活热水循环装置； 所述空调水循环装置包括第一阀门和第二阀门；所述制冷剂循环系统包括制冷主机； 所述生活热水循环装置包括储水箱； 所述空调设备的出水口与所述第一阀门的入水口连接；所述第一阀门的出水口与所述 制冷主机的第一入水口连接；所述制冷主机的第一出水口与所述第二阀门的入水口连接； 所述第二阀门的出水口与所述空调设备的入水口连接；所述储水箱的第一出水口与所述制 冷主机的第二入水口连接；所述制冷主机的第二出水口与所述储水箱的第一入水口连接。
2. 根据权利要求1所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其 特征在于，还包括：辅助水循环装置，所述辅助水循环装置包括第一水泵、第三阀门和第四 阀门； 所述第一水泵的出水口与所述第三阀门的入水口连接；所述第三阀门的出水口与所述 制冷主机的第三入水口连接；所述制冷主机的第三出水口与所述第四阀门的入水口连接。
3. 根据权利要求2所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其 特征在于，还包括：第五阀门、第六阀门和第七阀门； 所述第五阀门的入水口与所述制冷主机的第三出水口连接，所述第五阀门的出水口与 所述空调设备的入水口连接；所述第六阀门的入水口与所述空调设备的出水口连接，所述 第六阀门的出水口与所述制冷主机的第三入水口连接；所述第七阀门的入水口与所述第一 水泵的出水口连接，第七阀门的出水口与所述第一阀门的出水口连接。
4. 根据权利要求3所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其 特征在于，所述制冷主机包括：蒸发器、第一冷凝器和第二冷凝器； 所述蒸发器的入水口与所述制冷主机的第一入水口连接，所述蒸发器的出水口与所述 制冷主机的第一出水口连接；所述第一冷凝器的入水口与所述制冷主机的第二入水口连 接，所述第一冷凝器的出水口与所述制冷主机的第二出水口连接；所述第二冷凝器的入水 口与所述制冷主机的第三入水口连接，所述第二冷凝器的出水口与所述制冷主机的第三出 水口连接。
5. 根据权利要求4所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其 特征在于，所述空调水循环装置还包括第二水泵； 所述第二水泵的入水口与所述空调设备的出水口连接，所述第二水泵的出水口与所述 第一阀门的入水口连接。
6. 根据权利要求5所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空调系统，其 特征在于，还包括第三水泵； 所述第三水泵的入水口与所述储水箱的第一出水口连接，所述第三水泵的出水口与所 述制冷主机的第二入水口连接。
7. 根据权利要求2-6任一项所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空 调系统，其特征在于，所述空调水循环装置还包括：第一减震器和第二减震器； 所述第一减震器连接于第七阀门的出水口与所述制冷主机的第一入水口之间； 所述第二减震器连接于所述制冷主机的第一出水口与所述第二阀门的入水口之间。
8. 根据权利要求2-6任一项所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空 调系统，其特征在于，还包括自来水系统，所述储水箱包括进水箱和出水箱； 所述自来水系统的出水口与所述进水箱的入水口连接；所述进水箱的出水口与所述储 水箱的第一出水口连接；所述出水箱的入水口与所述储水箱的第一入水口连接。
9.根据权利要求2-6任一项所述的建筑内区冷负荷转移给生活热水热负荷的节能空 调系统，其特征在于，所述辅助水循环装置还包括：螺旋除砂器和净化器； 所述螺旋除砂器的一端与所述第一水泵的出水口连接，所述螺旋除砂器的另一端与所 述净化器的一端连接；所述净化器的另一端分别与所述第三阀门的入水口和第七阀门的入 水口连接。
【文档编号】F24F5/00GK203907834SQ201420192068
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】刘学, 张宇, 刘志宏, 黄小娟 申请人:北京中标新亚节能工程股份有限公司