CN105627472A - 立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制*** - Google Patents

立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制*** Download PDF

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Abstract

立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，包括空调外机及冰柜，所述冰柜的冷凝器设置于空调外机内，所述空调外机的排气口与换热器A的热输入介质管道连接，所述换热器A的热输出介质管道与热回收水箱连接。优选的，所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***还包括换热器B，所述空调外机的排气口还与换热器B的热输入介质管道连接，所述换热器B的热输出介质管道与储能水箱连接；所述热泵***还包括与所述储能水箱连接的室内盘管风机和地辐射盘管；所述室内盘管风机与所述地辐射盘管连接。本发明将空调、冰箱的制冷循环回路有机连接，实现了热量及冷量的互补共享，解决了冬季空调冷凝水结冰的问题，同时节省了***运行能耗，更加节能环保。

Description

立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***
技术领域
本发明属于机械领域，涉及一种室内温度调节设备，具体涉及一种立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***。
背景技术
空调通常由压缩机，冷凝器，蒸发器，四通阀，单向阀毛细管等组件组成。空调在工作时，压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风。液态制冷剂随后通过毛细管进入蒸发器（室内机），由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风。
冰箱的制冷原理与空调制冷原理大致相同，也是利用制冷剂（通常为氟利昂）的体积膨胀制冷，同时在冷凝器处排出热量。
地暖是地板辐射采暖的简称，以传热媒质不同，地暖分为水地暖、气地暖等，水地暖是指把水加热到一定温度，输送到地板下的水管散热网络，通过地板发热而实现采暖目的的一种取暖方式。
现有技术中，冰箱夏季工作时冷凝器释放的热被直接排放在室内，起到负面作用。地辐射盘管只用于单项制热用途，利用率低。空调室外机在冬季制热除霜时会产生不少的冷凝水，在较寒冷地区冷凝水会因环境温度太低形成冰冻，长期累积会产生次生危害，且空调、冰箱、地暖等设备均为单一分离的设计，各个***独立运行，占据室内空间大，控制复杂，运行能耗高。
发明内容
为克服现有技术中空调冷凝水冬季产生次生危害，空调、冰箱、地暖等设备分离安装运行，占据室内空间大，控制复杂，运行能耗高的技术缺陷，本发明公开了一种立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***。
本发明所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，包括空调外机及冰柜，所述冰柜的冷凝器设置于空调外机内，所述空调外机的排气口与换热器A的热输入介质管道连接，所述换热器A的热输出介质管道与热回收水箱管道连接，所述换热器A与热回收水箱的连接管道上安装有第一循环泵A1；还包括与第一循环泵控制连接的控制模块。
优选的，所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***还包括换热器B，所述空调外机的排气口还与换热器B的热输入介质管道连接，所述换热器B的热输出介质管道与储能水箱连接；所述换热器B与储能水箱的连接管道上安装有第二循环泵A2；
所述热泵***还包括与所述储能水箱管道连接的室内盘管风机和地辐射盘管；所述室内盘管风机与所述地辐射盘管连接，所述储能水箱与室内盘管风机的连接管道上安装有第三循环泵；所述储能水箱与地辐射盘管的连接管道上安装有流量调节阀；所述控制模块还与第二循环泵和第三循环泵控制连接。
进一步的，所述冰柜、热回收水箱及储能水箱安装在住宅墙体内部。
进一步的，还包括与流量调节阀控制连接的室内温控器，所述室内温控器上安装有室内温度传感器及室外温度传感器，所述室内温控器对地辐射盘管流量按照以下方程进行控制：流量Q=A*F*K(tn-tw),其中F为房屋的建筑面积，K为房屋的综合传热系数，tn为房屋室内温度，tw为房屋室外温度，A为房屋建筑的整体保温系数。
进一步的，所述室内盘管风机的出风口及进风口处还安装有空气滤芯。
进一步的，所述换热器A、换热器B、热回收水箱、储能水箱均安装在室内墙体内部。
进一步的，所述储能水箱连接有膨胀罐。
优选的，所述冷凝器设于所述空调外机底部积水盘内。
优选的，所述热回收水箱设置有出水口，其中出水口连接外设的热水器进水管。
优选的，所述空调外机的排气口与换热器A及换热器B通过高压液连接软管连接。
采用以上结构将传统的空调、冰柜二者综合或空调、冰柜、地暖等三位一体的结合，将热量互补利用，各个***的水、空气循环使用，不仅能够实现各自独立的功能，同时以一套动力***、框架及管路实现三个功能，减少了***能耗及材料成本。采用水作为地辐射盘管的热传输介质，可以通过水泵循环双向调节室内温度，克服了以往地下盘管只能传热的缺陷。
附图说明
图1为本发明所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***的一种具体实施方式结构示意图，图中附图标记名称为：
A1-第一循环泵、A2-第二循环泵、A3-第三循环泵、B1-第一流量调节阀、B2-第二流量调节阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，包括空调外机及冰柜，所述冰柜的冷凝器设置于空调外机内，所述空调外机的排气口与换热器A的热输入介质管道连接，所述换热器A的热输出介质管道与热回收水箱管道连接，所述换热器A与热回收水箱的连接管道上安装有第一循环泵；还包括与第一循环泵控制连接的控制模块。
冰柜冷凝器在冰柜内部制冷的同时，会在冷凝器产生热量，将冷凝器设置在空调外机内，特别是安置在空调外机的底部积水盘内时，在冬季可以防止空调外机所产生的冷凝水结冰，同时加快冰柜的热量交换，并且由于积水盘本身具备一定空间，并不需要对现有空调外机设计做大的改进即可安置冰箱冷凝器。换热器A的热交换介质分别为空气和水，例如空调在房间内部制冷时，排气口排出热风，空气作为换热器A的热输入介质在换热器A内与水进行热交换后，被升温的水存储在热回收水箱中备用，例如可以作为洗浴用水或洗涤水等，将热回收水箱设置一个出水口连接外设的热水器进水管，该热回收水箱也可以与自来水管等外界水源连接进行补水，图1所示的具体实施方式中，向外和向内的箭头分别表示热水的输出和水量的补入。换热器A可以选用体积相对较小的管壳式换热器或夹壁式换热器类型，方便安装在狭窄的室内。
本发明所述空调外机可以以现有的空调外机进行改造，在底部加装冷凝器的同时，所述空调外机与换热器A、换热器B连接的热输入介质管道上安装有控制阀门，还包括与控制阀门控制连接的控制模块，对空调外机的热交换功率进行控制以精确控制室内温度，对冬季制热，夏季制冷的温度及热回收水箱自身的储水温度进行控制。
如图1所示给出本发明的又一种具体实施方式，所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***还包括换热器B，所述空调外机的排气口还与换热器B的热输入介质管道连接，所述换热器B的热输出介质管道与储能水箱连接；所述热泵***还包括与所述储能水箱连接的室内盘管风机和地辐射盘管，以及控制室内盘管风机和地辐射盘管的室内温控器；所述室内盘管风机与所述地辐射盘管连接。
在该具体实施方式中，换热器B利用与换热器A相同的原理从空调外机处收集热量并储藏在储能水箱中，收集的热量被室内盘管风机和地辐射盘管通过热交换原理收集，室内盘管风机以吹风的形式向室内传递热量，而地辐射盘管则埋设在房间地板以下，以热辐射的形式向房间内辐射热量，室内盘管风机可以以空气和储能水箱中的水作为两种热交换介质进行换热，而地辐射盘管则可以直接以储能水箱中的水作为热或冷量的输送介质。
空调外机与两个水箱做紧密联系，形成两个独立的液水冷热交换闭路循环***，利用水介质的相对稳定性及可调节性，可以对储能水箱实行绝对温度设定，根据室内能量需求来存储热量，在室内需求小的情况下，可以通过控制循环泵的开关调节热输送功率，可以有效避免输出热功率与需求的不匹配而造成大马拉小车的浪费，同时还减少了空调中定频压缩机的频繁启停。
可以通过控制模块来设置储能水箱介质平均温度的上下限值，对空调外机的工作情况进行绝对控制，其原理与现有技术的冰箱恒温控制类似。
所述储能水箱连接的第三循环泵A3与室内盘管风机和地辐射盘管串联或并联连接形成又一个闭路循环***。地辐射盘管冬季采用对流蒸发式传递冷热源；夏季采用对流吸附式传递冷热源与风机盘管设施同步使用，从而提高了单位时间效率，最大程度的满足了不同消费人群的个性要求。（并联与串联由当地的环境温湿度及消费习惯而决定）所谓对流蒸发式或对流吸附式工作方式的选择与冬、夏季气温高低有关，在冬季气温较低，通常是将热量传递至室内，冷量输出室外，因此采用蒸发形式输出冷量，而夏季温度较高，通常是将冷量传至室内，热量输出室外，因此采用对流吸附式输出热量。
所述储能水箱与室内盘管风机、地辐射盘管的连接管道上安装有旁通和流量调节阀。包括与第一和第二流量调节阀B1、B2连接的室内温控器，室内温控器上安装有室内及室外的温度检测器，对室内外温差进行测量，通过感应室内外温差对地盘管流量进行适度控制。所述室内温控器对地辐射盘管流量按照以下方程进行控制：流量Q=A*F*K(tn-tw),其中F为房屋的建筑面积，K为房屋的综合传热系数，tn为房屋室内温度，tw为房屋室外温度，A为房屋建筑的整体保温系数，建筑室内保温效果越好，A值越高，通常通过实测方式取得。
以上Q值为单纯对房间内进行温控所需要的流量，当房间内有其它电器发热或其它额外的冷、热源例如冰柜、电脑等家用电器时，则需要对Q值进行修正。
地辐射盘管由于埋设于地下，周围环境潮湿水分不易蒸发，极易产生冷凝水，这也是以往采用地埋管仅用于供热而不应用制冷的重要原因。采用室内温湿度控制器调节控制地辐射盘管内的流量，既冷量输入大小，可以有效杜绝地下冷凝水的产生，从而发挥了具有使用价值的地埋管制冷功能。
采用以上结构将传统的空调、冰柜、地暖等三位一体的结合，将热量互补利用，三个***的水、空气循环使用，不仅能够实现三者各自独立的功能，同时以一套动力***及管路实现三个功能，减少了***能耗及部件成本。采用水作为地辐射盘管的热传输介质，可以输送热量及冷量，双向调节室内温度。
例如在冬季，只要热回收水箱的温度达到预设值，即关闭换热器A上的控制阀门，从而将热量均输送至换热器B，反之，在室内温度达到预设值时，即关闭换热器B上的控制阀门，由于地辐射盘管埋设于地下，具有相对较强的恒温保持能力，短时间关闭热量输送并不会显著影响室内温度及人体感应到的舒适度。
室内盘管风机的进风口及出风口处可以安装空气滤芯，吸收过滤空气中的固体颗粒物，降低空气中的PM2.5值，提高室内空气质量。储能水箱与室内盘管风机及地辐射管道的连接管道上可以安装控制阀门，如图1所示，图1中圆形内十字符号B1及B2即表示第一控制阀门和第二控制阀门，可以以室内温控器对控制阀门进行控制，选择以室内盘管风机或地辐射盘管作为热量接收体，向室内加热。
为对储能水箱进行水位自动调节，可以将一个膨胀罐与储能水箱连接，膨胀罐的水位调节原理为：当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到***。
采用以上结构将传统的空调、冰柜、地暖等三位一体的结合，将热量互补利用，三个***的水、空气循环使用，不仅能够实现三者各自独立的功能，同时以一套动力***、框架及管路实现三个功能，减少了***能耗及材料成本。采用水作为地辐射盘管的热传输介质，可以通过水泵循环双向调节室内温度。
为缩小室内占地面积，在图1上方的虚线框内的换热器A、换热器B、循环水泵、热回收水箱、储能水箱或其他优选实施方式中的膨胀罐等均可以设置在房间内的墙体内部，可以设置在室内非承重墙内，不仅减小了室内占地面积，而且换热器和水箱的防护和保温效果均能提高，膨胀罐也可以设置在墙体内部以提高安全系数。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，包括空调外机及冰柜，其特征在于，所述冰柜的冷凝器设置于空调外机内，所述空调外机的排气口与换热器A的热输入介质管道连接，所述换热器A的热输出介质管道与热回收水箱管道连接，所述换热器A与热回收水箱的连接管道上安装有第一循环泵；还包括与第一循环泵控制连接的控制模块。
2.如权利要求1所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***还包括换热器B，所述空调外机的排气口还与换热器B的热输入介质管道连接，所述换热器B的热输出介质管道与储能水箱连接；所述换热器B与储能水箱的连接管道上安装有第二循环泵；
所述热泵***还包括与所述储能水箱管道连接的室内盘管风机和地辐射盘管；所述室内盘管风机与所述地辐射盘管连接，所述储能水箱与室内盘管风机的连接管道上安装有第三循环泵；所述储能水箱与地辐射盘管的连接管道上安装有流量调节阀；所述控制模块还与第二循环泵和第三循环泵控制连接。
3.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述冰柜、热回收水箱及储能水箱安装在住宅墙体内部。
4.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，还包括与流量调节阀控制连接的室内温控器，所述室内温控器上安装有室内温度传感器及室外温度传感器，所述室内温控器对地辐射盘管流量按照以下方程进行控制：流量Q=A*F*K(tn-tw),其中F为房屋的建筑面积，K为房屋的综合传热系数，tn为房屋室内温度，tw为房屋室外温度，A为房屋建筑的整体保温系数。
5.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述室内盘管风机的出风口及进风口处还安装有空气滤芯。
6.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述换热器A、换热器B、热回收水箱、储能水箱均安装在室内墙体内部。
7.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述储能水箱连接有膨胀罐。
8.如权利要求1所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述冷凝器设于所述空调外机底部积水盘内。
9.如权利要求1所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述热回收水箱设置有出水口，其中出水口连接外设的热水器进水管。
10.如权利要求2所述的立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制***，其特征在于，所述空调外机的排气口与换热器A及换热器B通过高压液连接软管连接。
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