专利名称：采暖/空调/热水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采暖/空调/热水机。
所公布的中国发明专利“二级水环复合热泵驱动的采暖空调热水系统”(专利申请号02104844.4)，由“户”字形水系统与复合热泵回路相连构成；通过太阳空气电热三能源互补，实现采暖空调热水三功能综合利用；载热/蓄热合二为一省略换热环节，融霜热/功损失小，加热热容损耗为0.5％，系统平均供热系数提高18％；4种优化运行技术使其全年运行；优化设置蓄热温度及双级热泵压比，使其适应环境温度-30～+43℃；运行20年初投资+运行费比现有技术降低20～45％。然而该系统在实际运行中存在下列问题1、需设7只电动阀的水环路及其控制较复杂；2、对于无须严寒采暖的广大南方地区，二级热泵所需蓄热水箱将多余。
本发明的目的是要综合二级水环复合热泵驱动的采暖空调热水系统的优点，改进其不足之处，提供一种技术上更简捷的采暖/空调/热水机。
附图1为本发明的系统流程图；附图2为本发明中三通阀组(12)的示意图。
本发明采用的技术方案，即采暖/空调/热水机如附图1所示，其中1-压缩机；2-高压开关；3-四通换向阀；4-空气蒸发/冷凝器；5-止回阀；6-干燥过滤器；7-电子膨胀阀；8-蒸发/冷凝器；9-消音器；10-气液分离器；11-低压开关；12-三通阀组；13-循环泵；14-逆止阀；15-风机盘管；16-热水箱；17-排水阀；18-电热器；19-排气阀；20-过滤器；21-高压储液器。
按照附图1所示的采暖/空调/热水机其由压缩机(1)、高压开关(2)、四通换向阀(3)、空气蒸发/冷凝器(4)、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)等，组成气-水热泵回路；蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧出口通过管道连接排气阀(19)、三通，而管道连接三通阀组(12)、循环泵(13)、逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧进口，形成风机盘管(15)/热水箱(16)供冷/热回路；三通通过管道连接风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成风机盘管(15)回路；三通通过管道连接热水箱(16)、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成热水箱(16)回路。
上水管通过过滤器(20)、逆止阀(14)、排水阀(17)，形成补水、定压支路。
止回阀(5)和干燥过滤器(6)之间可以接入高压储液器(21)。
三通阀组(12)可以是1只三通阀，也可以由2只二通阀及1只三通相连接组成。
在风机盘管(15)的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的电热器(18)。
蒸发/冷凝器(8)可以是壳管式换热器、板式换热器、板翅式换热器、套管式换热器、盘管式换热器等冷媒-载冷剂换热器。
载冷剂可以是水、乙二醇溶液、盐水、三氯乙稀溶液、防冻液等。
本发明的工作原理结合附图1说明如下1、气-水热泵采暖循环压缩机(1)启动，以驱动冷媒流经高压开关(2)、四通换向阀(3)、消音器(9)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、空气蒸发/冷凝器(4)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)等，构成气-水热泵循环；以把空气蒸发/冷凝器(4)中采集的低位空气热能泵至蒸发/冷凝器(8)内。循环泵(13)预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧、排气阀(19)、三通、风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀组(12)、循环泵(13)，构成采暖循环，以把蒸发/冷凝器(8)内的高位冷凝放热输送给风机盘管(15)系统。
2、制冷-空调循环压缩机(1)启动，以驱动冷媒流经高压开关(2)、四通换向阀(3)、空气蒸发/冷凝器(4)、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)等，构成制冷循环，以把蒸发/冷凝器(8)中提取的低位室内空气热能泵至空气蒸发/冷凝器(4)中，向环境空气释放。循环泵(13)预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧、排气阀(19)、三通、风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀组(12)、循环泵(13)，构成空调循环，以把蒸发/冷凝器(8)内的蒸发冷量输送给风机盘管(15)系统。
3、气-水热泵热水循环压缩机(1)启动，以驱动冷媒流经高压开关(2)、四通换向阀(3)、消音器(9)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、空气蒸发/冷凝器(4)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)等，构成气-水热泵循环；以把空气蒸发/冷凝器(4)中采集的低位空气热能泵至蒸发/冷凝器(8)内。循环泵(13)预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧、排气阀(19)、三通、热水箱(16)、过滤器(20)、三通阀组(12)、循环泵(13)，构成热水循环，以把蒸发/冷凝器(8)内的高位冷凝放热输送给热水箱(16)。
4、制冷-融霜循环压缩机(1)启动，以驱动冷媒流经高压开关(2)、四通换向阀(3)、空气蒸发/冷凝器(4)、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)等，构成制冷-融霜循环，以把蒸发/冷凝器(8)中提取的热水热能泵至空气蒸发/冷凝器(4)中以融霜。循环泵(13)预先启动，以驱动载冷剂流经逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧、排气阀(19)、三通、热水箱(16)、过滤器(20)、三通阀组(12)、循环泵(13)，构成采热循环，以把热水箱(16)内的热量输送给蒸发/冷凝器(8)。
与现有技术相比，本发明的优点如下1、一石三鸟其循环泵、换热器、电子膨胀阀、电动阀均依据用户指令三用于采暖循环、空调循环、热水循环，节省热水循环泵及热水换热器；2、借桥过河只增加1个电动阀，即可一年四季借用空调机热泵制备热水；3、斧底添薪由于采用电子膨胀阀变流量调节，比热力膨胀阀+毛细管自适应调节，在-7℃时的制热衰减率由62％提高到75％；4、二级热泵从控制程序上调低-7℃以下的采暖、热水循环上限水温，使其运行于-7℃至-15℃环境，实现热泵严寒制热，其余热量由风盘出口的电辅热提供；而此时风水分体机已必须停机，完全由电热炉及其专用循环泵带动风盘采暖；5、小温差与直接换热热泵制备热水时借用空调机的主循环泵和主换热器，从而确保在热水制热量增大50％的前提下，通过大幅提高循环流速维持小温差与直接换热，以获得更高热水制热系数；6、直流热水小温差与直接换热技术使得热水的供应有条件采取直流方式，从而把大容量的电热水器简化为小容量的热水箱；7、上水与泵后定压借用热水箱的上水口及系统中空调与热水相切换的汇流三通阀，实现上水与泵后定压，从而既节省了空调机的减压阀、流量开关、膨胀罐，又使整个系统的最高压力点不超过上水压力，提高系统可靠性。
本发明全面耦合空调与热水系统的设置，根除多余功能，七项技术特征使其在现有技术基础上全面提升，其空调采购成本比现有风水式空调简化23％，热水箱销售成本比电热水器简化88％，空调与热水系统的销售成本共计简化40％，从而完成空调与热水系统的成本革命，适应残酷市场竞争。
实施例本发明提出的采暖/空调/热水机的实施例如附图1所示，现说明如下按照附图1所示的采暖/空调/热水机其由电功率4.0kW的全封闭涡旋式压缩机(1)通过直径20mm铜管顺次连接高压开关(2)、四通换向阀(3)、铜管套铝翅片式/换热面积40m2的空气蒸发/冷凝器(4)中R22的直径20mm进口，其直径10mm出口再通过铜管顺次连接止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、换热面积1.5m2的板式蒸发/冷凝器(8)的R22进口，其直径20mm出口再通过铜管顺次连接消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)、压缩机(1)等，组成气-水热泵回路；板式蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧出口通过直径25mm钢管连接排气阀(19)、三通，而直径25mm钢管连接三通阀(12)、流量3m3/h、扬程14mH2O的循环泵(13)、逆止阀(14)、板式蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧进口，形成风机盘管(15)/热水箱(16)供冷/热回路；三通通过通过直径25mm钢管并联连接5台全热冷量3.7kW/供热量6.3kW的风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀(12)，形成风机盘管(15)回路；三通通过通过直径25mm钢管连接1台厚1.2mm不锈钢板制成/直径300mm/长800mm的热水箱(16)、过滤器(20)、三通阀(12)，形成热水箱(16)回路；直径15mm上水钢管通过过滤器(20)、逆止阀(14)、排水阀(17)，形成补水、定压支路；在风机盘管(15)的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的3.7kW电热器(18)。本发明实施例中的载冷剂是水。
本发明实施例在日平均环境气温7℃的气象条件下，循环供水温度45℃时，可实现采暖/热水制热功率13.9kW，热泵供热系数2.99，总输入电功率4.65kW，距离机组1m处运行噪音59dB，运行重量145kg；在日平均环境气温35℃的气象条件下，循环供水温度7℃时，可实现空调制冷功率12.0kW，热水供热功率15.5kW，冷/热联供系数6.21，总输入电功率4.43kW。
权利要求
1.一种采暖/空调/热水机，其由压缩机(1)；高压开关(2)；四通换向阀(3)；空气蒸发/冷凝器(4)；止回阀(5)；干燥过滤器(6)；电子膨胀阀(7)；蒸发/冷凝器(8)；消音器(9)；气液分离器(10)；低压开关(11)；三通阀组(12)；循环泵(13)；逆止阀(14)；风机盘管(15)；热水箱(16)；排水阀(17)；电热器(18)；排气阀(19)；过滤器(20)；高压储液器(21)。等组成，其特征在于压缩机(1)、高压开关(2)、四通换向阀(3)、空气蒸发/冷凝器(4)、止回阀(5)、干燥过滤器(6)、电子膨胀阀(7)、止回阀(5)、蒸发/冷凝器(8)冷媒侧、消音器(9)、四通换向阀(3)、气液分离器(10)、低压开关(11)等，组成气-水热泵回路；蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧出口通过管道连接排气阀(19)、三通，而管道连接三通阀组(12)、循环泵(13)、逆止阀(14)、蒸发/冷凝器(8)载冷剂侧进口，形成风机盘管(15)/热水箱(16)供冷/热回路；三通通过管道连接风机盘管(15)、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成风机盘管(15)回路；三通通过管道连接热水箱(16)、过滤器(20)、三通阀组(12)，形成热水箱(16)回路；上水管通过过滤器(20)、逆止阀(14)、排水阀(17)，形成补水、定压支路。
2.按照权利要求1所述的采暖/空调/热水机，其特征在于止回阀(5)和干燥过滤器(6)之间可以接入高压储液器(21)。
3.按照权利要求1所述的采暖/空调/热水机，其特征在于三通阀组(12)可以是1只三通阀，也可以由2只二通阀及1只三通相连接组成。
4.按照权利要求1所述的采暖/空调/热水机，其特征在于在风机盘管(15)的盘管与出风口之间设置用于辅助加热空气的电热器(18)。
5.按照权利要求1所述的采暖/空调/热水机，其特征在于蒸发/冷凝器(8)可以是壳管式换热器、板式换热器、板翅式换热器、套管式换热器、盘管式换热器等冷媒-载冷剂换热器。
6.按照权利要求1所述的采暖/空调/热水机，其特征在于载冷剂可以是水、乙二醇溶液、盐水、三氯乙稀溶液、防冻液等。
全文摘要
一种成本简化40％的采暖/空调/热水机全面耦合采暖、空调、热水系统设置，借用空调热泵及其循环泵和换热器以小温差、直接换热方式制备热水；电子膨胀阀变流量调节使－7℃时的制热衰减率由62％提高到75％；调低采暖、热水循环水温上限，实现－7℃以下环境的热泵制热；借用热水箱上水口及汇流三通阀实现上水与泵后定压，从而既节省减压阀、流量开关、膨胀罐，又使整个系统的最高压力点不超过上水压力，提高系统可靠性。
文档编号F24D5/00GK1570481SQ200410034929
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者侴乔力, 马春青 申请人:大连冰山集团有限公司