一种多功能冷热联供系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种多功能冷热联供系统，尤其是一种通过回收空调冷凝器余热和热泵蒸发器冷能冷热联供制冷或存储利用的多功能冷热联供系统，属暖通技术领域。


背景技术：

2.蒸汽压缩式空调和热泵是现代生产生活中的常用设备，空调制冷过程中冷凝器排放的余热以及热泵制热时蒸发器排放的冷能常常未经回收利用，设备运行制冷系数及能效比较低，电耗较高；现有的空调和热泵能量回收技术回收能量不够充分，造成了一定程度的资源浪费；现有空调热泵耦合技术以水作为空调冷凝器和热泵蒸发器间的传热介质间接换热，换热效率较低，浪费了能源；空调系统制冷运行时的冷凝余热远大于常规生活热水热量需求，仅用作制备生活热水无法充分利用余热资源；现有的空调和热泵系统功能较为单一，造成设备投资和运行成本增加，同时低温启动性能较差，热泵出水温度较低，难以满足高温热水需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种充分高效回收空调余热和热泵冷能并充分利用的多功能冷热联供系统。
4.本实用新型的多功能冷热联供系统包括冷热联供单元；所述冷热联供单元包括空调压缩机、耦合换热器、空调节流装置、空调蒸发器、热泵压缩机、热泵冷凝器和热泵节流装置；所述空调压缩机通过管道与耦合换热器相连；所述耦合换热器为板式、套管式或壳管式换热器；所述耦合换热器通过管道与空调节流装置相连；所述空调节流装置通过管道与空调蒸发器相连；所述空调蒸发器通过管道与空调压缩机相连；所述热泵压缩机通过管道与热泵冷凝器相连；所述热泵冷凝器通过管道与热泵节流装置相连；所述热泵节流装置通过管道与耦合换热器相连；所述耦合换热器通过管道与热泵压缩机相连。
5.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括吸收式制冷装置；所述吸收式制冷装置通过管道以及供热换向阀与热泵冷凝器相连。
6.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括单制冷辅助单元；所述单制冷辅助单元包括第一单冷换向阀、空调辅助换热器和第二单冷换向阀；所述第一单冷换向阀通过管道分别与空调压缩机和空调辅助换热器相连；所述空调辅助换热器为风冷翅片式、水源或地源换热器；所述第二单冷换向阀通过管道分别与空调辅助换热器和空调节流装置相连。
7.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括制热辅助单元；所述制热辅助单元包括第一单热换向阀、热泵蒸发器、第二单热换向阀、第一耦合制热换向阀、第二耦合制热换向阀、第三耦合制热换向阀和第四耦合制热换向阀；所述第一单热换向阀通过管道分别与热泵节流装置、热泵蒸发器和耦合换热器相连；所述热泵蒸发器为风冷翅片式、水源或地源换热器；所述第二单热换向阀通过管道分别与耦合换热器、热泵蒸发器和热泵压缩机相连；所述第一耦合制热换向阀通过管道分别与空调节流装置、空调蒸发器和第二耦合制热换向阀
相连；所述第二耦合制热换向阀通过管道还分别与单制冷辅助单元的空调辅助换热器和第二单冷换向阀相连；所述第三耦合制热换向阀通过管道分别与第四耦合制热换向阀、单制冷辅助单元的空调辅助换热器及第一单冷换向阀相连；所述第四耦合制热换向阀通过管道还分别与空调蒸发器及空调压缩机相连。
8.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括冷热存储单元；所述冷热存储单元包括蓄冷装置和蓄热装置；所述蓄冷装置通过管道以及供冷换向阀与空调蒸发器相连；所述蓄热装置通过管道以及供热换向阀与热泵冷凝器相连。
9.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括电气控制单元；所述电气控制单元包括远传温度计、远传液位计、供冷换向阀、供热换向阀和控制装置；所述远传温度计安装于空调蒸发器的冷媒出口管路上；所述远传液位计安装于蓄热装置上；所述供冷换向阀通过管道与空调蒸发器的冷媒出口相连；所述供热换向阀通过管道与热泵冷凝器的出水口相连；所述空调压缩机、热泵压缩机、单制冷辅助单元的第一单冷换向阀和第二单冷换向阀、制热辅助单元的第一单热换向阀、第二单热换向阀、第一耦合制热换向阀、第二耦合制热换向阀、第三耦合制热换向阀和第四耦合制热换向阀、供冷换向阀、供热换向阀、远传温度计和远传液位计分别与控制装置电连接。
10.本实用新型的有益效果在于：(1)本实用新型提供的多功能冷热联供系统，可回收空调制冷过程中冷凝器排放的余热以及热泵制热时蒸发器排放的冷能，提高空调制冷系数和热泵能效比，降低电耗；(2)本实用新型提供的多功能冷热联供系统采用空调冷凝器与热泵蒸发器直接耦合换热，换热效率高，可充分回收空调余热和热泵冷能，节约能源资源；(3)本实用新型提供的多功能冷热联供系统可充分利用空调系统制冷运行时的冷凝余热，充分利用余热资源，提高系统能效；(4)本实用新型提供的多功能冷热联供系统可实现制冷、供暖、制热水、冷热联供、蓄冷蓄热移峰填谷运行等多种功能，可减少设备投资、降低运行成本，同时低温启动性能好，热泵出水温度较高，可扩大应用范围。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图。
12.图中：1、蓄冷装置，2、远传温度计，3、第一耦合制热换向阀，4、空调节流装置，5、空调辅助换热器，6、第二单冷换向阀，7、第二耦合制热换向阀，8、第一单热换向阀，9、热泵节流装置，10、供热换向阀，11、远传液位计，12、蓄热装置，13、供冷换向阀，14、空调蒸发器，15、第四耦合制热换向阀，16、空调压缩机，17、第三耦合制热换向阀，18、第一单冷换向阀，19、耦合换热器，20、第二单热换向阀，21、热泵蒸发器，22、热泵压缩机，23、热泵冷凝器，24、控制装置，25、吸收式制冷装置。
具体实施方式
13.如图1所示，本实用新型的多功能冷热联供系统包括冷热联供单元；所述冷热联供单元包括空调压缩机16、耦合换热器19、空调节流装置4、空调蒸发器14、热泵压缩机22、热泵冷凝器23和热泵节流装置9；所述空调压缩机16通过管道与耦合换热器19相连；所述耦合换热器为板式、套管式或壳管式换热器；所述耦合换热器19通过管道与空调节流装置4相连；所述空调节流装置4通过管道与空调蒸发器14相连；所述空调蒸发器14通过管道与空调
压缩机16相连；所述热泵压缩机22通过管道与热泵冷凝器23相连；所述热泵冷凝器23通过管道与热泵节流装置9相连；所述热泵节流装置9通过管道与耦合换热器19相连；所述耦合换热器19通过管道与热泵压缩机22相连。
14.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括吸收式制冷装置25；所述吸收式制冷装置25通过管道以及供热换向阀10与热泵冷凝器23相连。
15.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括单制冷辅助单元；所述单制冷辅助单元包括第一单冷换向阀18、空调辅助换热器5和第二单冷换向阀6；所述第一单冷换向阀18通过管道分别与空调压缩机16和空调辅助换热器5相连；所述空调辅助换热器为风冷翅片式、水源或地源换热器；所述第二单冷换向阀6通过管道分别与空调辅助换热器5和空调节流装置4相连。
16.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括制热辅助单元；所述制热辅助单元包括第一单热换向阀8、热泵蒸发器21、第二单热换向阀20、第一耦合制热换向阀3、第二耦合制热换向阀7、第三耦合制热换向阀17和第四耦合制热换向阀15；所述第一单热换向阀8通过管道分别与热泵节流装置9、热泵蒸发器21和耦合换热器19相连；所述热泵蒸发器为风冷翅片式、水源或地源换热器；所述第二单热换向阀20通过管道分别与耦合换热器19、热泵蒸发器21和热泵压缩机22相连；所述第一耦合制热换向阀3通过管道分别与空调节流装置4、空调蒸发器14和第二耦合制热换向阀7相连；所述第二耦合制热换向阀7通过管道还分别与单制冷辅助单元的空调辅助换热器5和第二单冷换向阀6相连；所述第三耦合制热换向阀17通过管道分别与第四耦合制热换向阀15、单制冷辅助单元的空调辅助换热器5及第一单冷换向阀18相连；所述第四耦合制热换向阀15通过管道还分别与空调蒸发器14及空调压缩机16相连。
17.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括冷热存储单元；所述冷热存储单元包括蓄冷装置1和蓄热装置12；所述蓄冷装置1通过管道以及供冷换向阀13与空调蒸发器14相连；所述蓄热装置12通过管道以及供热换向阀10与热泵冷凝器23相连。
18.本实用新型的多功能冷热联供系统还包括电气控制单元；所述电气控制单元包括远传温度计2、远传液位计11、供冷换向阀13、供热换向阀10和控制装置24；所述远传温度计2安装于空调蒸发器14的冷媒出口管路上；所述远传液位计11安装于蓄热装置12上；所述供冷换向阀13通过管道与空调蒸发器14的冷媒出口相连；所述供热换向阀10通过管道与热泵冷凝器23的出水口相连；所述空调压缩机16、热泵压缩机22、单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18和第二单冷换向阀6、制热辅助单元的第一单热换向阀8、第二单热换向阀20、第一耦合制热换向阀3、第二耦合制热换向阀7、第三耦合制热换向阀17和第四耦合制热换向阀15、供冷换向阀13、供热换向阀10、远传温度计2和远传液位计11分别与控制装置24电连接。
19.本实用新型的冷热联供步骤方法具体步骤为：启动空调压缩机16和热泵压缩机22，空调工质经单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18的a、b接口进入耦合换热器19冷凝放热，冷凝的工质经单制冷辅助单元的第二单冷换向阀6的a、b接口进入储液干燥器和空调节流装置4节流后通过制热辅助单元的第一耦合制热换向阀3的a、b接口进入空调蒸发器14蒸发制冷，空调蒸发器14内的冷媒降温后经电气控制单元的供冷换向阀13的a、c接口向外供冷，吸热膨胀的气态空调工质通过制热辅助单元的第四耦合制热换向阀15的a、b接口进入气液分离器和空调压缩机16完成空调制冷循环；同时热泵工质经热泵压缩机22通过管道输
送进入热泵冷凝器23冷凝释放热量制热，热泵冷凝器23内的热媒水升温后经电气控制单元的供热换向阀10的a、b接口向外供热水，冷凝的热泵工质通过管道进入储液干燥器和热泵节流装置9节流后经制热辅助单元的第一单热换向阀8的a、b接口进入耦合换热器19吸收空调工质释放的冷凝热蒸发同时冷却空调工质，吸热膨胀的气态热泵工质经制热辅助单元的第二单热换向阀20的a、b接口进入气液分离器和热泵压缩机22完成热泵制热循环；上述过程循环进行实现冷热联供运行。
20.本实用新型的冷热联供制冷步骤方法具体步骤为：启动空调压缩机16和热泵压缩机22，空调工质经单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18的a、b接口进入耦合换热器19冷凝放热，冷凝的工质经单制冷辅助单元的第二单冷换向阀6的a、b接口进入储液干燥器和空调节流装置4节流后通过制热辅助单元的第一耦合制热换向阀3的a、b接口进入空调蒸发器14蒸发制冷，空调蒸发器14内的冷媒降温后经电气控制单元的供冷换向阀13的a、c接口向外供冷，吸热膨胀的气态空调工质通过制热辅助单元的第四耦合制热换向阀15的a、b接口进入气液分离器和空调压缩机16完成空调制冷循环；同时热泵工质经热泵压缩机22通过管道输送进入热泵冷凝器23冷凝释放热量制热，热泵冷凝器23内的热媒水升温后经电气控制单元的供热换向阀10的a、c接口输送进入吸收式制冷装置25制冷，冷凝的热泵工质通过管道进入储液干燥器和热泵节流装置9节流后经制热辅助单元的第一单热换向阀8的a、b接口进入耦合换热器19吸收空调工质释放的冷凝热蒸发同时冷却空调工质，吸热膨胀的气态热泵工质经制热辅助单元的第二单热换向阀20的a、b接口进入气液分离器和热泵压缩机22完成热泵制热循环；上述过程循环进行实现冷热联供制冷运行。
21.本实用新型的冷热联供储能步骤方法具体步骤为：启动空调压缩机16和热泵压缩机22，空调工质经单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18的a、b接口进入耦合换热器19冷凝放热，冷凝的工质经单制冷辅助单元的第二单冷换向阀6的a、b接口进入储液干燥器和空调节流装置4节流后通过制热辅助单元的第一耦合制热换向阀3的a、b接口进入空调蒸发器14蒸发制冷，空调蒸发器14内的冷媒降温后经电气控制单元的供冷换向阀13的a、b接口进入蓄冷装置1换热储存冷量，吸热膨胀的气态空调工质通过制热辅助单元的第四耦合制热换向阀15的a、b接口进入气液分离器和空调压缩机16完成空调制冷循环；同时热泵工质经热泵压缩机22通过管道输送进入热泵冷凝器23冷凝释放热量制热，热泵冷凝器23内的热媒水升温后经电气控制单元的供热换向阀10的a、b接口进入蓄热装置12储存热量，冷凝的热泵工质通过管道进入储液干燥器和热泵节流装置9节流后经制热辅助单元的第一单热换向阀8的a、b接口进入耦合换热器19吸收空调工质释放的冷凝热蒸发同时冷却空调工质，吸热膨胀的气态热泵工质经制热辅助单元的第二单热换向阀20的a、b接口进入气液分离器和热泵压缩机22完成热泵制热循环；上述过程循环进行实现冷热联供储能。
22.本实用新型的冷热联供系统单制冷步骤方法具体步骤为：启动空调压缩机16，空调工质经单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18的a、c接口和第三耦合制热换向阀17的a、b接口进入空调辅助换热器5冷凝放热，冷凝的工质经制热辅助单元的第二耦合制热换向阀7的a、b接口和单制冷辅助单元的第二单冷换向阀6的c、b接口进入储液干燥器和空调节流装置4节流后再经过制热辅助单元的第一耦合制热换向阀3的a、b接口进入空调蒸发器14蒸发制冷，吸热膨胀的气态空调工质通过制热辅助单元的第四耦合制热换向阀15的a、b接口进入气液分离器和空调压缩机16完成空调制冷循环；上述过程循环进行实现冷热联供系统单
制冷运行。
23.本实用新型的冷热联供系统单制热步骤方法具体步骤为：启动热泵压缩机22，热泵工质经热泵压缩机22通过管道输送进入热泵冷凝器23冷凝释放热量制热，冷凝的热泵工质通过管道进入储液干燥器和热泵节流装置9节流后经制热辅助单元的第一单热换向阀8的a、c接口进入热泵蒸发器21吸收外界热量蒸发，吸热膨胀的气态热泵工质经制热辅助单元的第二单热换向阀20的c、b接口进入气液分离器和热泵压缩机22完成热泵制热循环；上述过程循环进行实现冷热联供系统单制热运行。
24.本实用新型的冷热联供系统耦合制热步骤方法具体步骤为：启动空调压缩机16和热泵压缩机22，空调工质经单制冷辅助单元的第一单冷换向阀18的a、b接口进入耦合换热器19冷凝放热，冷凝的工质经单制冷辅助单元的第二单冷换向阀6的a、b接口进入储液干燥器和空调节流装置4节流后通过制热辅助单元的第一耦合制热换向阀3的a、c接口和第二耦合制热换向阀7的c、a接口进入空调辅助换热器5吸收外界热量蒸发，吸热膨胀的气态空调工质通过制热辅助单元的第三耦合制热换向阀17的b、c接口和第四耦合制热换向阀15的c、b接口进入气液分离器和空调压缩机16完成空调制冷循环；同时热泵工质经热泵压缩机22通过管道输送进入热泵冷凝器23冷凝释放热量制热，冷凝的热泵工质通过管道进入储液干燥器和热泵节流装置9节流后经制热辅助单元的第一单热换向阀8的a、b接口进入耦合换热器19吸收空调工质释放的冷凝热蒸发同时冷却空调工质，吸热膨胀的气态热泵工质经制热辅助单元的第二单热换向阀20的a、b接口进入气液分离器和热泵压缩机22完成热泵制热循环；上述过程循环进行实现冷热联供系统耦合制热运行。
25.以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施方案，并非用以局限本实用新型的专利范围，故凡运用本说明书及附图内容所作的方法步骤及等同变化，均在本实用新型保护范围之内。