一种整体式地源热泵机组的制作方法

1.本实用新型涉及空气温度调节技术领域，具体地说，是涉及一种利用水地源热泵实现空调、地暖、生活热水功能的热泵机组。


背景技术：

2.地源热泵系统是利用浅层土壤热能进行制冷制热的新型能源运用系统。冬季，地源热泵系统先将循环水通过埋在地下土壤中的封闭管路，从土壤中吸收热量，再经由主机将热量输送到室内，从而达到制热。夏季，系统将室内热量收集，再通过循环水经由地下埋管将热量排放至土壤中，从而对室内达到制冷。地源热泵是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。对于水地源资源丰富的区域，水地源热泵无疑是一种最优的空调解决方案。
3.但是，目前应用水地源资源的空调产品用户侧仍采用多联机解决方案，冬季空调制热，空调热风干燥，室内吹风扰动灰尘飘动、送风温差大等问题影响了产品使用的舒适性。同时，多联内机安装复杂，运行时冷媒流动带来的噪音问题都是氟机不可避免的。室内采用地暖两联供机组来解决空调和采暖的需求是解决上述问题的有效方案。但现有技术的机组多采用分体式结构，即水力模块是单独的设备，现场需要连接水地源机组和水力模块，对现场空间和施工都提出了新的要求。且水力模块需要单独的空间放置，对室内空间也是一种占用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种整体式地源热泵机组，解决了现有技术水地源机组和水里模块分体是设计存在的需要现场安装和空间占用的技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种整体式地源热泵机组，包括壳体和位于壳体内的：
7.压缩机；
8.第一换热器，其具有与地源连接的进水管路和出水管路；
9.第二换热器，其具有进水管路和出水管路，所述进水管路上设置有水泵和水流开关；
10.节流装置；
11.第三换热器，其具有进水管和出水管，所述第三换热器用于提供热水；
12.阀单元；
13.所述阀单元和节流装置受控切换至如下状态：
14.所述第二换热器制冷、所述第一换热器制热的状态；
15.所述第二换热器制热、所述第一换热器制冷的状态；
16.所述第三换热器提供热量、所述第一换热器制冷的状态；
17.所述第三换热器提供热量、所述第二换热器制热，所述第一换热器制冷的状态；
18.所述第三换热器制热，所述第二换热器制冷的状态。
19.本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本实用新型整体式地源热泵机组将用户侧换热设备部件集成到室外机侧，将空调、地暖、生活热水通过一套机组实现，一套机组满足了空调、地暖、热水全屋用户需求，高度集成化，解决了空间安装的问题；并且夏季通过空调制冷热回收，制取免费热水，节能性大幅提升。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型具体实施例整体式地源热泵机组的示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
24.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.如图1所示，本实施例提出了一种整体式地源热泵机组，包括壳体和位于壳体内的：
26.压缩机1；
27.第一换热器2，其具有与地源连接的进水管路和出水管路；
28.第二换热器11，其具有进水管路和出水管路，所述进水管路上设置有水泵20和水流开关21；
29.节流装置；
30.第三换热器13，其具有进水管和出水管，第三换热器13用于提供热水；
31.阀单元；
32.阀单元和节流装置受控切换至如下状态：
33.第二换热器11制冷、第一换热器2制热的状态；
34.第二换热器11制热、第一换热器2制冷的状态；
35.第三换热器13提供热量、第一换热器2制冷的状态；
36.第三换热器13提供热量、第二换热器11制热，第一换热器2制冷的状态；
37.第三换热器13制热，第二换热器11制冷的状态。
38.具体的：
39.阀单元包括：
40.压缩机1的排气口连接的单向阀10。
41.四通阀3，其包括第一接口31、第二接口32、第三接口33和第四接口34，第一接口31连接压缩机1的排气口，第三接口33连接所述压缩机1的回气口。
42.单向阀组4，其包括串联的第一单向阀41和第二单向阀42、串联的第三单向阀43和第四单向阀44，第一单向阀41的入口和第三单向阀43的入口连接，第二单向阀42的出口和第四单向阀44的出口连接。
43.串联的第二电磁阀16和第三电磁阀17，第三电磁阀17连接至第三单向阀43和第四单向阀44之间。
44.节流装置包括：
45.第一电子膨胀阀6，其一端连接至第二单向阀42和第四单向阀44的出口，另一端连接至第一单向阀41和第三单向阀43的入口。
46.第二电子膨胀阀12，其一端连接至第三换热器13，另一端连接至第二电磁阀16和第三电磁阀17之间。
47.第一换热器2，为水源侧板式换热器，具有与地源连接的进水管路和出水管路，与水源进行热交换。第一换热器2的一端连接至第四接口34，另一端连接至第一单向阀41和第二单向阀42之间。
48.第二换热器11，为地暖风盘板式换热器，具有与地暖风盘连接的进水管路和出水管路，进水管路上设置有水泵20、水流开关21和膨胀管19，第二换热器11的一端连接至第二电磁阀16，另一端连接至第二接口32。
49.第三换热器13，为套管换热器，用于制取热水，具有进水管和出水管，第三换热器13的一端连接至压缩机1的排气口；
50.针对制冷制热冷媒量需求差异，机组还可以包括储液器18。
51.储液器18的一端与第三电磁阀17连接，另一端连接至第三单向阀43和第四单向阀44之间。
52.为防止除霜时冷媒液体进入压缩机造成液击，机组还可以包括气液分离器14。气液分离器14的一端连接至压缩机1的回气口，另一端连接至第三接口33。
53.当然，由于本实施例机组为一体式系统，冷媒充注量是固定的，不存在冷媒长管路额外追加冷媒的情况，因此在设计验证时，可结合实际可靠性情况，去掉气液分离器14和储液器18装置，实现成本的降低以及系统结构设计的简化。
54.优选的，本实施例的机组包括经济器9。经济器9的第一端与第一电子膨胀阀6连接，经济器9的第二端与第一单向阀41和第三单向阀43的入口连接，经济器9的第三端与压缩机1连接，经济器9的第四端通过第三电子膨胀阀8与经济器9的第一端连接。
55.其中，第三电子膨胀阀8为喷气增焓压缩机补气用电子膨胀阀，根据控制需求调节压缩机补气量，提升机组能力。
56.机组还包括串联连接的冷媒散热装置22和第四电子膨胀阀7，串联连接的冷媒散热装置22和第四电子膨胀阀7连接至第一电子膨胀阀6的两端。
57.进一步的，机组包括第一电磁阀15，第一电磁阀15的一端连接至压缩机1的排气口，另一端连接至第四电子膨胀阀7和冷媒散热装置22之间。
58.第四电子膨胀阀7为应对机组凝露工况下调节流经散热管的冷媒量，以起到降低模块驱动板温度作用，防止驱动板温升过高，而第一电磁阀15根据模块驱动板散热器表面温度及露点温度情况进行开启判断，保障驱动板不产生凝露。
59.机组的管路上根据情况设置有过滤器5。
60.本实施例可实现风盘制冷、地暖采暖、单独制取生活热水、制热同时制取生活热水、制冷制热全热回收五种功能。具体介绍如下：
61.（1）风盘制冷：
62.四通阀3受控切换至第一接口31与第四接口34连接、第二接口32与第三接口33连接、第一电子膨胀阀6受控打开、第二电子膨胀阀12受控关闭、第二电磁阀16和第三电磁阀17受控打开时，第二换热器11制冷、第一换热器2制热。
63.压缩机1高压排气经四通阀3进入第一换热器2进行冷凝，冷凝后的冷媒经第一电子膨胀阀6节流降压后，流经经济器9、储液器18后，进入第二换热器11蒸发吸热，低压冷媒气体经四通阀3进入气液分离器14，最后回到压缩机吸气侧。
64.（2）地暖采暖：
65.四通阀3受控切换至第一接口31与第二接口32连接、第三接口33与第四接口34连接、第一电子膨胀阀6受控打开、第二电子膨胀阀12受控关闭、第二电磁阀16和第三电磁阀17受控打开时，第二换热器11制热、第一换热器2制冷。
66.压缩机1高压排气经四通阀3进入第二换热器11进行冷凝，冷凝后的冷媒经储液器18、第一电子膨胀阀6节流降压后，流经经济器9进入第一换热器2蒸发吸热，低压冷媒气体经四通阀3进入气液分离器14，最后回到压缩机吸气侧。
67.（3）单独制取生活热水：
68.第一电子膨胀阀6受控打开、第二电子膨胀阀12受控打开、第二电磁阀16受控关闭，第三电磁阀17受控打开时，第三换热器13提供热量、第一换热器2制冷。
69.压缩机1高压排气进入第三换热器13进行冷凝，冷凝后的冷媒经第二电子膨胀阀12、储液器18后，经第一电子膨胀阀6节流降压后，流经经济器9进入第一换热器2蒸发吸热，低压冷媒气体经四通阀3进入气液分离器14，最后回到压缩机吸气侧。
70.（4）制热同时制取生活热水
71.四通阀3受控切换至第一接口31与第二接口32连接、第三接口33与第四接口34连接、第一电子膨胀阀6受控打开、第二电子膨胀阀12受控打开、第二电磁阀16受控打开，第三电磁阀17受控打开时，第三换热器13提供热量、第二换热器11制热，第一换热器2制冷。
72.压缩机1高压排气进入第三换热器13进行冷凝，同时高压排气经四通阀3进入第二换热器11进行冷凝，经两个换热器冷凝后的冷媒经储液器18后，经第一电子膨胀阀6节流降压后，流经经济器9进入第一换热器2蒸发吸热，低压冷媒气体经四通阀3进入气液分离器14，最后回到压缩机吸气侧。通过第二电子膨胀阀12进行制热水及采暖冷媒量的调节。
73.（5）制冷制热全热回收
74.第一电子膨胀阀6受控关闭、第二电子膨胀阀12受控打开、第二电磁阀16受控打开、第三电磁阀17受控关闭时，第三换热器13制热，所述第二换热器11制冷。
75.优选的，第一电子膨胀阀6受控关闭、第二电子膨胀阀12受控打开、第二电磁阀16受控打开、第三电磁阀17受控关闭、第三电子膨胀阀8受控关闭时，第三换热器13制热，所述第二换热器11制冷。
76.压缩机1高压排气进入第三换热器13进行冷凝，经第二电子膨胀阀12节流降压后，进入第二换热器11蒸发，低压冷媒气体经四通阀3进入气液分离器14，最后回到压缩机吸气侧。
77.以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。