專利名稱：實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱泵空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種直接利用熱泵空調(diào)器實現(xiàn)制熱水功能的裝置。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵采用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)利用室外大氣中的低品位能源為空調(diào)系統(tǒng)提供冷熱源的熱力設(shè)備，已經(jīng)在住宅和商業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。熱泵裝置可以制取冷、熱水作為介質(zhì)通過空調(diào)末端，或者直接向房間輸送冷、熱風，向房間提供所需要的冷、熱量，從而保證房間的熱舒適性。在夏季供冷運行時，在向房間供冷的同時，要將大量的冷凝熱排放到室外大氣環(huán)境中去，造成可能的能量損失，也造成環(huán)境的熱污染。由于生活水平的提高，對生活熱水的需求也越來越多，一般家庭或商業(yè)建筑內(nèi)還需設(shè)置熱水鍋爐、燃氣熱水器或電熱水器，增加建筑設(shè)備造價和運行費用。熱泵熱水器也是利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)從室外大氣中提取低品位熱能制取生活熱水，目前也逐漸得到推廣。住宅或商業(yè)建筑內(nèi)同時裝有熱泵裝置和熱水裝置，增加了設(shè)備費用、占用空間和運行費用。尤其是熱泵空調(diào)和熱泵熱水器具有相同的工作原理，具有很強的重復(fù)性。為實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)既能滿足制冷、制熱的需要，又能提供生活熱水，從而提高設(shè)備的利用率，從20 世紀70年代末開始，就有文獻開展相關(guān)的研究工作。但是由于此類熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜、運行可靠性降低，尤其是不能直接利用現(xiàn)有的熱泵空調(diào)器實現(xiàn)制冷、制熱功能的同時增加制熱水的功能，一方面造成了現(xiàn)有設(shè)備的浪費，另一方面也限制了該技術(shù)的市場推廣。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，與現(xiàn)有熱泵空調(diào)器連接，即可在保持全年可靠運行制冷、制熱的基礎(chǔ)上增加制生活熱水，降低熱泵空調(diào)熱水器的成本，提高熱泵機組的使用率和運行效率。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為—種實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，通過制冷劑管路順序連接第一閥門、熱水換熱器、電子膨脹閥，在上述支路兩端并聯(lián)有第二閥門，熱水換熱器的一側(cè)設(shè)置有熱水水泵。該裝置連接于現(xiàn)有熱泵空調(diào)器的氣體管上，可以實現(xiàn)單獨制冷、單獨制熱、單獨制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水五種運行模式，該裝置的熱水接口連接與熱水箱上，可構(gòu)成儲熱式熱泵空調(diào)熱水器。所述第一閥門和所述第二閥門設(shè)置為一個三通閥門。所述空調(diào)水泵和所述熱水水泵為定速泵、變速泵或可變排量泵。所述熱水換熱器為板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器。所述第一閥門和第二閥門為手動閥門或電動閥門。所述三通閥門為手動閥門、電動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。
3[0013]有益效果本實用新型的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、與常規(guī)的空氣源熱泵熱水空調(diào)系統(tǒng)相比，可以直接利用熱泵空調(diào)器，不需復(fù)雜的技術(shù)改造，在保持全年可靠運行制冷、制熱的基礎(chǔ)上提供制生活熱水，降低熱泵機組的成本；2、適用性強；3、本實用新型提高了空氣源熱泵系統(tǒng)的利用率和能源使用效率，可全年利用空氣源熱泵進行制冷、制熱并提供生活熱水，具有舒適、節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、通用性強、可控性強等優(yōu)點。

圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為熱泵空調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1 室外機；2 室外風機；3 壓縮機；4 四通閥；5 室外換熱器；6 室外電子膨脹閥；7 室內(nèi)換熱器；8 室內(nèi)風機；9 室內(nèi)機；10 熱水裝置；11 第二閥門；12 第一閥門；13 熱水換熱器；14 電子膨脹閥；15 熱水水泵；16 三通閥門。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。實施例一如圖1所示，為本實用新型實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置通過制冷劑管路順序連接第一閥門12、熱水換熱器13、電子膨脹閥14，在上述支路兩端并聯(lián)有第二閥門11，熱水換熱器13的一側(cè)設(shè)置有熱水水泵15。如圖3所示， 該裝置的e 口和f 口與熱泵空調(diào)器的b 口和d 口連接，構(gòu)成了熱泵空調(diào)熱水器，可以實現(xiàn)單獨制冷、單獨制熱、單獨制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水等五種運行模式。本實施例的與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器在單獨制冷模式運行時，四通閥 5按制冷方式運行即s 口與χ 口連通，t 口與y 口連通，第一閥門12和電子膨脹閥14關(guān)閉、 第二閥門11打開，熱水水泵15關(guān)閉、室外風機2開啟、室內(nèi)風機9開啟、室外電子膨脹閥6 調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行狀態(tài)。從壓縮機3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥5的s 口至χ 口，再流入室外換熱器4，在室外換熱器4中向空氣放熱冷凝為高溫高壓液體，再經(jīng)過室外電子膨脹閥6節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后從室外機1的a 口經(jīng)制冷劑管路流到室內(nèi)機7的c 口，流入室內(nèi)換熱器8從室內(nèi)空氣中吸收熱量實現(xiàn)制冷的目的并蒸發(fā)為低壓氣體，再經(jīng)過室內(nèi)機7的d 口沿制冷劑管路流入熱水裝置10的f 口，沿制冷劑管路流過打開的第二閥門11，從熱水裝置10的e 口流回室外機1的b 口，再從四通閥5的y 口至t 口， 返回壓縮機3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能向室內(nèi)空氣制冷的目的。本實施例的與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器在單獨制熱模式運行時，四通閥5按制熱方式運行即s 口與y 口連通，t 口與χ 口連通，第一閥門12和電子膨脹閥14關(guān)閉、 第二閥門11打開，熱水水泵15關(guān)閉、室外風機2開啟、室外電子膨脹閥6調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行狀態(tài)。從壓縮機3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥5的s 口至y 口，再經(jīng)過室外機1的b 口沿制冷劑管路流入熱水裝置10的e 口，沿制冷劑管路流過打開的第二閥門11， 從熱水裝置的f 口流到室內(nèi)機7的d 口，再流入室內(nèi)換熱器8，加熱室內(nèi)空氣并冷凝為高溫高壓液體后，從室內(nèi)機7的c 口經(jīng)制冷劑管路流到室外機1的a 口，再經(jīng)過室外電子膨脹閥 6節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后進入室外換熱器4，從室外空氣中吸收熱量，制冷劑完全蒸發(fā)為低壓氣體，再從四通閥5的χ 口至t 口，返回壓縮機3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能制熱的目的。本實施例的與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器在單獨制熱水模式運行時，四通閥5按制熱方式運行即s 口與y 口連通，t 口與χ 口連通，第一閥門12打開、電子膨脹閥14 完全打開、第二閥門11關(guān)閉，熱水水泵15打開、室外風機2開啟、室內(nèi)風機9關(guān)閉、室外電子膨脹閥6調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行狀態(tài)。從壓縮機3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥5 的s 口至y 口，再經(jīng)過室外機1的b 口沿制冷劑管路流入熱水裝置10的e 口，沿制冷劑管路流過打開的第一閥門12，再流入熱水換熱器13加熱熱水并冷凝為高壓液體后，再通過完全打開的電子膨脹閥14從熱水裝置10的f 口流回室內(nèi)機7的d 口，再流過室內(nèi)換熱器8， 由于室內(nèi)風機9關(guān)閉，幾乎不與室內(nèi)空氣換熱，從室內(nèi)機7的c 口經(jīng)制冷劑管路流到室外機 1的a 口，再經(jīng)過室外電子膨脹閥6節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后進入室外換熱器 4，從室外空氣中吸收熱量，制冷劑完全蒸發(fā)為低壓氣體，再從四通閥5的χ 口至t 口，返回壓縮機3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能制取熱水的目的。在這種運行模式下，也可以完全打開室外電子膨脹閥6，用電子膨脹閥14調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行狀態(tài)。本實施例的與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器在制熱與熱水模式運行時，四通閥5按制熱方式運行即s 口與y 口連通，t 口與χ 口連通，第一閥門12打開、電子膨脹閥14 完全打開、第二閥門11關(guān)閉，熱水水泵15打開、室外風機2開啟、室內(nèi)風機8開啟、室外電子膨脹閥6控制系統(tǒng)運行狀態(tài)。從壓縮機3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥5 的s 口至y 口，再經(jīng)過室外機1的b 口沿制冷劑管路流入熱水裝置10的e 口，沿制冷劑管路流過打開的第一閥門12，再流入熱水換熱器13加熱熱水并部分冷凝為高壓液體后，再通過完全打開的電子膨脹閥14從熱水裝置10的f 口流到室內(nèi)機7的d 口，再流過室內(nèi)換熱器8加熱室內(nèi)空氣并完全冷凝為高壓液體，從室內(nèi)機7的c 口經(jīng)制冷劑管路流到室外機1 的a 口，再經(jīng)過室外電子膨脹閥6節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪簹庖簝上嗔黧w，然后進入室外換熱器4， 從室外空氣中吸收熱量，制冷劑完全蒸發(fā)為低壓氣體，再從四通閥5的χ 口至t 口，返回壓縮機3的吸氣口，完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能制熱和制取熱水的目的。本實施例的與熱泵空調(diào)器構(gòu)成的熱泵空調(diào)熱水器在制冷與熱水模式運行時，四通閥5按制熱方式運行即s 口與y 口連通，t 口與χ 口連通，第一閥門12打開、電子膨脹閥14 調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行狀態(tài)、第二閥門11關(guān)閉，熱水水泵15打開、室外風機2開啟、室內(nèi)風機8開啟、 室外電子膨脹閥6完全打開。從壓縮機3排氣口出來的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥5的 s 口至y 口，再經(jīng)過室外機1的b 口沿制冷劑管路流入熱水裝置10的e 口，沿制冷劑管路流過打開的第一閥門12，再流入熱水換熱器13加熱熱水并冷凝為高壓液體后，再通過電子膨脹閥14節(jié)流變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖簝上嗔黧w，從熱水裝置10的f 口流入室內(nèi)機7的d 口，再流過室內(nèi)換熱器8冷卻室內(nèi)空氣并蒸發(fā)為低壓氣體后，從室內(nèi)機7的c 口經(jīng)制冷劑管路流到室外機1的a 口，再經(jīng)過完全打開的室外電子膨脹閥6，然后進入室外換熱器4，由于室外風機2關(guān)閉，幾乎不與室外空氣換熱，再從四通閥5的χ 口至t 口，返回壓縮機3的吸氣口， 完成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，實現(xiàn)利用室外空氣中低品位熱能制冷和制取熱水的目的。本實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，與熱泵空調(diào)器連接構(gòu)成熱泵空調(diào)熱水器，可以進一步將j 口和k 口連接于儲水箱，構(gòu)成儲熱式熱泵空調(diào)熱水器，通過蓄能的方式進一步提高系統(tǒng)的效率。在本實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置中，熱水水泵15可以是定速泵、變速泵或可變排量泵。在本實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置中，熱水換熱器13可以為板式換熱器、套管式換熱器、殼管式換熱器等。在本實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置中，第一閥門12、第二閥門11、可以為手動閥門或電動閥門。實施例二如圖2所示，為本實用新型實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例是對第一實施例的改進變型，其中，第一實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置中的第一閥門12和第二閥門11被三通閥門16代替，通過閥門數(shù)量的減少，可以簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制。在單獨制冷和單獨制熱模式下，三通閥門16的ο 口和η 口連通，ο 口和m 口關(guān)閉， 其他部件的運行方式不變。而在單獨制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水模式下，三通閥門16的0 口和m 口連通，ο 口和η 口關(guān)閉，其他運行方式不變。三通閥門16也可以為電動調(diào)節(jié)閥門，在制熱與生活熱水模式下，ο 口與m 口和η 口同時連通，通過閥門的調(diào)節(jié)可以改變熱水制熱量和空調(diào)制熱量的分配。在本實施例實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置中，三通閥16可以為手動閥門、電動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。
權(quán)利要求1.一種實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于通過制冷劑管路順序連接的第一閥門(12)、熱水換熱器(13)、電子膨脹閥(14)，在上述支路兩端并聯(lián)有第二閥門(11)， 熱水換熱器(1 的一側(cè)設(shè)置有熱水水泵(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于所述第一閥門(12)和所述第二閥門(11)設(shè)置為一個三通閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于所述熱水水泵(1 為定速泵、變速泵或可變排量泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于所述熱水換熱器為板式換熱器、套管式換熱器或殼管式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于所述第一閥門(12)和所述第二閥門(11)為手動閥門或電動閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置，其特征在于所述三通閥門為手動閥門或電動調(diào)節(jié)閥門。
專利摘要本實用新型公開了一種實現(xiàn)熱泵空調(diào)器制熱水功能的裝置。該裝置通過制冷劑管路順序連接第一閥門(12)、熱水換熱器(13)、電子膨脹閥(14)，在上述支路兩端并聯(lián)有第二閥門(11)，熱水換熱器(13)的一側(cè)設(shè)置有熱水水泵(15)。采用該技術(shù)方案的裝置連接到熱泵空調(diào)器的室外機和室內(nèi)機之間，構(gòu)成帶熱水功能的熱泵空調(diào)器，可以實現(xiàn)單獨制冷、單獨制熱、單獨制生活熱水、制冷與生活熱水、制熱與生活熱水等五種運行模式，通過使用本實用新型的裝置可以直接利用已有的熱泵型空調(diào)器實現(xiàn)全年運行滿足制冷、制熱和提供生活熱水的需求，提高了產(chǎn)品的使用率且節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F24H4/02GK202057009SQ20102067493
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者戴興泉, 羊海龍, 邵雙全 申請人:揚州碧源空調(diào)設(shè)備有限公司