CN113357691A - 一种空调、地暖、热水三合一低温空气源热泵机组 - Google Patents

一种空调、地暖、热水三合一低温空气源热泵机组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种暖通设备装置。技术方案是：一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，包括PID控制器以及通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机、换热***、蒸发器、气液分离器，所述换热***包括通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机、水箱换热器与水氟换热器；所述换热***包括水箱换热器与水氟换热器；所述水氟换热器与蒸发器之间还通过传输介质的管道依次连通经济器、干燥过滤器、储液罐；其特征在于：所述压缩机通过切换介质管路同时连通水箱换热器与水氟换热器；所述PID控制器通过控制线电连接若干组件并且通过监测线电连接若干组件的传感器。该机组应能同时满足冷暖气、地暖、生活热水的供给，并具有换热效率高的特点。

Description

一种空调、地暖、热水三合一低温空气源热泵机组
技术领域
本发明涉及一种暖通设备装置，具体是涉及一种在现有空调机组基础上增加生活热水优先的集合空调、地暖、热水的低温空气源热泵机组。
背景技术
低温空气源源热泵机组，其中的热泵压缩机、蒸发器、高效罐冷凝器为主要部件，蒸发器为翅片蒸发器，压缩机与铜管相连做工，将介质压缩成高温高压蒸气，使与相连的热水器中的蓄水箱内热交换器或制热空调器室内机的空气加热升温。它是目前在各种场合广泛采用的制冷、供暖设备。但别墅、宾馆、饭店除了制冷、供暖以外还需要大量的生活热水，因此必须另外再安装一套低温环境热泵热水***才能确保生活热水的使用。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，该机组应能同时满足冷暖气、地暖、生活热水的供给，并具有节能环保、换热效率高的特点。
本发明的技术方案是：
一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，包括PID控制器以及通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机、换热***、蒸发器、气液分离器，所述换热***包括通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机、水箱换热器与水氟换热器；所述换热***包括水箱换热器与水氟换热器；所述水氟换热器与蒸发器之间还通过传输介质的管道依次连通经济器、干燥过滤器、储液罐；其特征在于：所述压缩机通过切换介质管路同时连通水箱换热器与水氟换热器；所述PID控制器通过控制线电连接若干组件并且通过监测线电连接若干组件的传感器。
所述切换介质管路中，三通阀的进口通过传输介质的管道连通压缩机的排气口，三通阀的两个出口分别通过传输介质的管道连通四通阀的进口与水箱换热器的进口，四通阀的三个出口分别通过传输介质的管道连通气液分离器的进口、水氟换热器的进口、蒸发器的出口。
所述水箱换热器的出口通过传输介质的管道依次连通第一单向阀、毛细管节流器、蒸发器的进口。
所述水氟换热器的出口通过传输介质的管道连通经济器的第一接口，经济器的第二接口通过传输介质的管道依次连通干燥过滤器、储液罐、第二单向阀、第一电子膨胀阀与蒸发器的进口，经济器的第二接口与第二单向阀之间通过传输介质的管道连接第三单向阀，经济器的第二接口与第三接口之间通过传输介质的管道连接第二电子膨胀阀，经济器的第三接口还通过传输介质的管道连通压缩机的EVI补气口。
所述水氟换热器分别设有空调水出口以及空调水进口，以输出空调、地暖冷水或者空调、地暖热水；所述水箱换热器分别设有冷水进口以及热水出口，以输出生活热水。
所述PID控制器通过监测线电连接的若干组件的传感器为：压缩机上的排气温度传感器、吸回气温度传感器；水氟换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；水箱换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；蒸发器上的翅片进气温度传感器、翅片出气温度传感器。
所述PID控制器通过控制线电连接的若干组件是压缩机、四通阀、三通阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀。
本发明的有益效果是：
本发明对现有空气源热泵设备技术通过氟***进行了重新设计，在原来空调、地暖的基础上增加了生活热水的优先供给，通过对设备冷媒***的全智能控制，既能充分保证夏天“制冷”+“生活热水”的同时供给，也能保证冬天“供暖”+“生活热水”的同时供给，在春天和秋天时还能单独提供“生活热水”的供给，在零下30度工作时也不结霜，确保了正常制热制冷、地暖及生活热水的供给。
附图说明
图1是本发明的连接关系示意图之一(为图面清晰，省略各温度传感器与监测线)。
图2是本发明的连接关系示意图之二(为图面清晰，省略各温度传感器与监测线)。
图3是本发明的连接关系示意图之三(为图面清晰，省略各温度传感器与监测线。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
附图所示的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，包括的***管路是：通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机2、换热***(包括水箱换热器3与水氟换热器4)、蒸发器1(翅片蒸发器)、气液分离器13。
所述压缩机通过切换介质管路同时连通换热***的水箱换热器与水氟换热器。所述切换介质管路中，水箱换热器与水氟换热器并联设置，三通阀11的进口通过传输介质的管道连通压缩机的排气口，三通阀的一个出口通过传输介质的管道连通四通阀的进口，三通阀的另一个出口通过传输介质的管道连通水箱换热器的进口，四通阀的第一个出口通过传输介质的管道连通蒸发器的出口，四通阀的第二个出口通过传输介质的管道连通气液分离器的进口，四通阀的第三个出口通过传输介质的管道连通水氟换热器的进口。
所述水氟换热器分别设有空调水出口以及空调水进口，以输出空调、地暖冷水或者空调、地暖热水。所述水氟换热器还通过传输介质的管道依次连通经济器5、干燥过滤器9、储液罐6。
所述水氟换热器的出口通过传输介质的管道连通经济器的第一接口5.1，经济器的第二接口5.2通过传输介质的管道依次连通干燥过滤器、储液罐的进口，储液罐的出口通过传输介质的管道依次连通第二单向阀13、第一电子膨胀阀7、蒸发器的进口，储液罐的出口还通过传输介质的管道依次连通第二单向阀13、第三单向阀14、经济器的第二接口。所述经济器上还安装有第二电子膨胀阀8，第二电子膨胀阀的一端连通经济器的第二接口(且与干燥过滤器的输入口连通)，另一端连通经济器的第三接口且通过传输介质的管道连通压缩机的EVI补气口。
所述水箱换热器分别设有冷水进口以及热水出口，以输出生活热水。所述水箱换热器的出口通过传输介质的管道依次连通第一单向阀12、毛细管节流器16、蒸发器的进口。
该机组还配置有PID控制器16，该PID控制器分别通过若干监测线与若干组件上的传感器一一电连接，从而为***控制提供基础数据。
所述PID控制器通过监测线导通的传感器为：压缩机上的排气温度传感器、吸回气温度传感器；水氟换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；水箱换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；蒸发器上的翅片进气温度传感器、翅片出气温度传感器。为图面清晰，图中均省略各温度传感器与检测线。
所述PID控制器还通过若干控制线(图中用虚线表示)分别导通若干组件，若干组件包括压缩机、四通阀、三通阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀的控制端，根据各温度传感器提供的数据以及事先设定的目标数据，由PID控制器进行控制，对相关组件发出操作控制命令。
如图1所示，此时为空调+地暖的运行状态，介质主要在压缩机、三通阀、四通阀、水氟换热器、经济器、储液罐、第一电子膨胀阀、蒸发器、四通阀、气液分离器之间流动(流动方向由图中箭头所示)，由水氟换热器向外输出空调制热与地暖所需的热水。
如图2所示，此时为生活热水优先的运行状态，介质主要在压缩机、三通阀、水箱换热器、毛细管节流器、蒸发器、四通阀、气液分离器之间流动(流动方向由图中箭头所示)，由水箱换热器向外输出生活热水。
如图3所示，此时为空调制冷的运行状态，介质主要在压缩机、三通阀、四通阀、蒸发器、经济器、水氟换热器、四通阀、气液分离器之间流动(流动方向由图中箭头所示)，由水箱换热器向外输出空调制冷所需的冷水。
本发明利用压缩机做工，将介质压缩成高温高压蒸气，对与之相连的换热***加热升温，PID控制器根据翅片蒸发器温度、压缩机、高效罐冷凝器温度、生活水箱温度、环境温度、除霜温度、吸气温度、热泵过热度等参数通过PID技术计算全智能运行控制。该PID控制器外接电源，压缩机、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、四通阀、三通阀全部与PID控制器连接；翅片蒸发器、水箱换热器、水氟换热器、经济器等上装有的温度传感器全部与PID控制器连接，PID控制器根据各温度点的数据通过PID技术实时传控制压缩机及电子膨胀阀的运行；水箱换热器、水氟换热器内温度传感器感受热水的温度，PID控制器根据用户设置的出水、进水、水箱温度全智能自动监控运行。
本发明将空调、地暖、热水三合为一，机组运行稳定可靠，PID控制器根据实时温度控制自动开启或关闭空调、地暖、热水的冷媒流量匹配，确保压缩机在最佳效率工作；本发明通过冷媒吸收外界(阳光、空气、雨水、风)热量，经过压缩机做工产生高温、高压力的冷媒，再将其输入高效的换热***(包括生活用水的水箱换热器和制冷制热的水氟换热器)与水进行热交换，换热效率提高45％，COP高达4.7kW/kW，节能效果明显。

Claims (7)

1.一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，包括PID控制器(14)以及通过传输介质的管道依序循环导通的压缩机(2)、换热***、蒸发器(1)、气液分离器(13)；所述换热***包括水箱换热器(3)与水氟换热器(4)；所述水氟换热器与蒸发器之间还通过传输介质的管道依次连通经济器(5)、干燥过滤器(9)、储液罐(6)；其特征在于：所述压缩机通过切换介质管路同时连通水箱换热器与水氟换热器；所述PID控制器通过控制线电连接若干组件并且通过监测线电连接若干组件的传感器。
2.根据权利要求1所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述切换介质管路中，三通阀(11)的进口通过传输介质的管道连通压缩机的排气口，三通阀(11)的两个出口分别通过传输介质的管道连通四通阀的进口与水箱换热器的进口，四通阀的三个出口分别通过传输介质的管道连通气液分离器(13)的进口、水氟换热器的进口、蒸发器的出口。
3.根据权利要求2所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述水箱换热器的出口通过传输介质的管道依次连通第一单向阀(12)、毛细管节流器(16)、蒸发器的进口。
4.根据权利要求3所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述水氟换热器的出口通过传输介质的管道连通经济器的第一接口，经济器的第二接口通过传输介质的管道依次连通干燥过滤器、储液罐、第二单向阀(13)、第一电子膨胀阀(7)与蒸发器的进口，经济器的第二接口与第二单向阀(13)之间通过传输介质的管道连接第三单向阀(14)，经济器的第二接口与第三接口之间通过传输介质的管道连接第二电子膨胀阀(8)，经济器的第三接口还通过传输介质的管道连通压缩机的EVI补气口。
5.根据权利要求4所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述水氟换热器分别设有空调水出口以及空调水进口，以输出空调、地暖冷水或者空调、地暖热水；所述水箱换热器分别设有冷水进口以及热水出口，以输出生活热水。
6.根据权利要求5所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述PID控制器通过监测线电连接的若干组件的传感器为：压缩机上的排气温度传感器、吸回气温度传感器；水氟换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；水箱换热器上的进水循环温度传感器、出水循环温度传感器；蒸发器上的翅片进气温度传感器、翅片出气温度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种空调、地暖、热水三合一低温空气源源热泵机组，其特征在于：所述PID控制器通过控制线电连接的若干组件是压缩机、四通阀、三通阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀。
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