CN107869858B - 一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热泵技术领域，具体是一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，包括由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器组成的冷媒循环回路，还包括水箱、第一水泵、第二水泵、用于制热的第一风机盘管、用于制冷的第二风机盘管、设置在室外的翅片散热器以及第一、二、三、四、五阀，所述水箱内包括生活用水管路和循环水管路，冷凝器侧的循环水经冷凝器后由第一水泵维持循环，经过水箱、第一风机盘管、第五阀后回到冷凝器，蒸发器侧的循环水经蒸发器后由第二水泵维持循环，经过第二风机盘管、第四阀后回到蒸发器，该装置通过控制水循环***实现制冷、采暖和热水功能，并能实现制冷、采暖和热水功能的切换和组合。

Description

一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置
技术领域
本发明属于热泵技术领域，具体是一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置。
背景技术
目前大部分空气能热泵是通过冷媒在翅片蒸发器中蒸发吸收空气中的低温热能，再通过压缩机将蒸发器的回气压缩成高温高压气体，排到水冷冷凝器中，高温高压气体经过水冷凝器降温冷凝成液态冷媒，冷水经过水冷凝器吸收高温冷媒的热量，变成高温水进入热水循环***，冷凝后的冷媒经过节流装置（毛细管或膨胀阀）进入翅片蒸发器蒸发，形成循环。在夏天如果需要冷水循环做空调，现有的热泵需要通过四通阀将压缩机排出的高温高压冷媒气体导入室外的翅片换热器，通过空气对流换热将翅片换热器的热量带走，使冷媒冷凝成液态，液态的冷媒通过节流装置进入水换热器蒸发，将循环水的热量带走，循环水温降低，低温循环水即可在风机盘管中产生冷风。可见，常用的空气能热泵，实现采暖和制冷需要通过四通阀切换冷媒的循环回路，将室外的翅片蒸发器在夏季切换为冷凝器，在冬季切换为蒸发器，将水换热器在冬季切换为冷凝器，在夏季切换为蒸发器。冷媒在这些部件和管路内切换流动，具有以下缺点，一是管路复杂，二是不能保证制冷和制热都能达到最优化。由于制冷***复杂的管路和部件，冷媒切换流动易泄露，一旦泄露维修极其复杂，维修成本高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，该装置通过一个简单的冷媒循环***，再通过水循环换热器将冷凝器中的热水和蒸发器中的冷水在热水水箱、采暖末端和制冷末端实现循环，通过控制水循环***实现制冷、采暖和热水功能，并能实现制冷、采暖和热水功能的切换和组合。
为解决上述技术问题，本发明采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置采用的技术方案是：
一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，包括由压缩机、水循环换热冷凝器、节流装置和水循环蒸发器组成的冷媒循环回路，还包括水箱、第一水泵、第二水泵、用于制热的第一风机盘管、用于制冷的第二风机盘管、设置在室外的翅片散热器以及第一、二、三、四、五阀，所述水箱内包括生活用水管路和循环水管路，冷凝器侧的循环水经冷凝器后由第一水泵维持循环，经过水箱、第一风机盘管、第五阀后回到冷凝器，第一风机盘管的进口和出口之间通过第一阀连接，蒸发器侧的循环水经蒸发器后由第二水泵维持循环，经过第二风机盘管、第四阀后回到蒸发器，翅片散热器的进口分别通过第二阀、第三阀连接第一风机盘管的进口和第二风机盘管的进口，翅片散热器的出口分别连接第一风机盘管的出口和第二风机盘管的出口；
采暖模式和热水模式时，第一、二、四阀关闭，第三、五阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下进入第一风机盘管进行放热采暖后回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入翅片散热器与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器；
制冷模式和热水模式时，第一、三、五阀关闭，第二、四阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下进入翅片散热器与外界空气进行放热换热后回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入第二风机盘管进行吸热制冷后回到蒸发器；
热水模式时，第二、四、五阀关闭，第一、三阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入翅片散热器与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器。
优选，所述水箱内设有用于输送生活用水的水箱盘管，盘管的进口和出口分别连接自来水进口和生活热水出口。
优选，所述第一、二、三、四、五阀为电磁阀。
本发明采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置的有益效果是：该装置通过一个简单的冷媒循环***，再通过水循环换热器将冷凝器中的热水和蒸发器中的冷水在热水水箱、采暖末端和制冷末端实现循环，通过控制水循环***实现制冷、采暖和热水功能，并能实现制冷、采暖和热水功能的切换和组合。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置的结构示意图；
其中：1-压缩机，2-冷凝器，3-节流装置，4-蒸发器，5-水箱，501-自来水进口，502-生活热水出口，61-第一水泵，62-第二水泵，71-第一风机盘管，72-第二风机盘管，8-翅片散热器，91-第一电磁阀，92-第二电磁阀，93-第三电磁阀，94-第四电磁阀，95-第五电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。文中的“第一”、“第二”等类似表述，仅仅用于区分描述的目的，并不用于限定被描述物体的顺序、数量等。
如图1所示，一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，包括由压缩机1、水循环换热冷凝器2、节流装置3和水循环蒸发器4组成的冷媒循环回路，还包括水箱5、第一水泵61、第二水泵62、用于制热的第一风机盘管71、用于制冷的第二风机盘管72、设置在室外的翅片散热器8以及第一、二、三、四、五电磁阀91、92、93、94、95，上述设备通过水管相连，所述水箱5内设有水箱盘管，盘管的进口和出口分别连接自来水进口501和生活热水出口502，冷凝器2侧的循环水由第一水泵61维持循环，经过水箱5、第一风机盘管71、第五电磁阀95后回到冷凝器2，第一风机盘管71的进口和出口之间通过第一电磁阀91连接，蒸发器4侧的循环水由第二水泵62维持循环，经过第二风机盘管72、第四电磁阀94后回到蒸发器4，翅片散热器8的进口分别通过第二电磁阀92、第三电磁阀93连接第一风机盘管71的进口和第二风机盘管72的进口，翅片散热器8的出口分别连接第一风机盘管71的出口和第二风机盘管72的出口；
采暖模式和热水模式时，第一、二、四电磁阀91、92、94关闭，第三、五电磁阀93、95打开，冷凝器2侧，循环水在冷凝器2中流动换热升温，然后进入水箱5将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵61作用下进入第一风机盘管71进行放热采暖后回到冷凝器2；蒸发器4侧，循环水在蒸发器4中流动换热降温，然后在第二水泵62的作用下，进入翅片散热器8与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器4；
制冷模式和热水模式时，第一、三、五电磁阀91、93、95关闭，第二、四电磁阀92、94打开，冷凝器2侧，循环水在冷凝器2中流动换热升温，然后进入水箱5将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵61作用下进入翅片散热器8与外界空气进行放热换热后回到冷凝器2；蒸发器4侧，循环水在蒸发器4中流动换热降温，然后在第二水泵62的作用下，进入第二风机盘管72进行吸热制冷后回到蒸发器4；
热水模式时，第二、四、五电磁阀92、94、95关闭，第一、三电磁阀91、93打开，冷凝器2侧，循环水在冷凝器2中流动换热升温，然后进入水箱5将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵61作用下回到冷凝器2；蒸发器4侧，循环水在蒸发器4中流动换热降温，然后在第二水泵62的作用下，进入翅片散热器8与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器4。
附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

Claims (3)

1.一种采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，包括由压缩机、水循环换热冷凝器、节流装置和水循环蒸发器组成的冷媒循环回路，其特征在于，还包括水箱、第一水泵、第二水泵、用于制热的第一风机盘管、用于制冷的第二风机盘管、设置在室外的翅片散热器以及第一、二、三、四、五阀，所述水箱内包括生活用水管路和循环水管路，冷凝器侧的循环水经冷凝器后由第一水泵维持循环，经过水箱、第一风机盘管、第五阀后回到冷凝器，第一风机盘管的进口和出口之间通过第一阀连接，蒸发器侧的循环水经蒸发器后由第二水泵维持循环，经过第二风机盘管、第四阀后回到蒸发器，翅片散热器的进口分别通过第二阀、第三阀连接第一风机盘管的进口和第二风机盘管的进口，翅片散热器的出口分别连接第一风机盘管的出口和第二风机盘管的出口；
采暖模式和热水模式时，第一、二、四阀关闭，第三、五阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下进入第一风机盘管进行放热采暖后回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入翅片散热器与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器；
制冷模式和热水模式时，第一、三、五阀关闭，第二、四阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下进入翅片散热器与外界空气进行放热换热后回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入第二风机盘管进行吸热制冷后回到蒸发器；
热水模式时，第二、四、五阀关闭，第一、三阀打开，冷凝器侧，循环水在冷凝器中流动换热升温，然后进入水箱将水箱盘管内的自来水加热成生活热水，再在第一水泵作用下回到冷凝器；蒸发器侧，循环水在蒸发器中流动换热降温，然后在第二水泵的作用下，进入翅片散热器与外界空气进行吸热换热后回到蒸发器。
2.根据权利要求1所述的采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，其特征在于，所述水箱内设有用于输送生活用水的水箱盘管，盘管的进口和出口分别连接自来水进口和生活热水出口。
3.根据权利要求1所述的采暖、制冷和热水三联供热泵循环装置，其特征在于，所述第一、二、三、四、五阀为电磁阀。
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