CN203550140U

CN203550140U - 高效全热回收中央空调

Info

Publication number: CN203550140U
Application number: CN201320528287.6U
Authority: CN
Inventors: 张志刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-08-28

Abstract

本实用新型公开了一种高效全热回收中央空调技术，其目的是为了解决热回收中央空调技术不成熟的问题，是要解决制热水温度上不去和运行工况不稳定，并影响空调原有制冷、制热功能的关键问题，特别是空调制冷+制热水模式功能中，水温只要超过45℃，空调运行工况就会出现异常波动，影响正常制冷和压缩机的使用寿命。本实用新型技术采用后，将会克服所存在的不足问题，高效全热回收中央空调将以常规中央空调产品双倍的能效比，走向市场进入人们的生活。

Description

高效全热回收中央空调

技术领域

本实用新型涉及空调制冷和生活热水设备领域，尤其涉及商用空调和生活热水设备变为高节能产品，涉及空调制热水换热器高温制热水技术和空调高效除霜技术。

背景技术

目前市场空调和生活热水设备广泛为家庭和商业服务等行业使用，全国各地特别是夏天空调制冷排放巨大热量形成热岛效应，造成人们工作与生活环境热污染；一年四季使用生活热水设备包括电热水器、电锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤集中供热锅炉等耗费大量电能、油、气、煤等石化资源，不但对环境带来排放污染，能源的大量消耗带来的能源危机，逐渐威胁人类的生存，越来越迫切需要人类低碳生活，需要高效节能产品，对此有些企业采取应对措施开发节能产品，但还存在以下问题：

1.开发生产热泵热水器代替电热水器，虽然比电热水器节电50%以上，但冬季寒冷天气效率大大下降，夏季制热水还有一半的制冷能量没有利用。

2.部分企业开发热回收空调机，利用空调制冷排放热回收制热水，但仅限于部分商用空调，多数回收不到20%；

3.商用中央空调和热水设备是社会庞大的用户产品，每年消耗大量电能，不少企业尝试开发热回收中央空调，理论上制冷+制热水能效比可达到6~9，但都没有成功，不是出现热水温度上不去，就是***运行工况波动大，影响原有的制冷、制热功能。

综上所述根本原因还是关键技术没有研究透，还是结构和性能匹配问题，产品难以形成批量满足用户需求。

本实用新型就是为了解决热回收中央空调技术不成熟的问题，是要解决制热水温度上不去和运行工况不稳定，并影响空调原有制冷、制热功能的关键问题，特别是空调制冷+制热水模式使用功能中，水温只要超过45℃，空调运行工况就会出现异常波动，影响空调正常制冷和压缩机的使用寿命。本实用新型技术采用后，将会克服所存在的不足问题，高效全热回收中央空调将以常规中央空调产品双倍的能效比，走向市场进入人们的生活。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种技术能使空调在运行过程中具有：制冷+高温生活热水功能；单独制热水功能；制冷功能；制热功能；制热+制热水功能；在满足五种控制模式功能中运行工况又能非常稳定。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案来实现：

一种高效全热回收中央空调，结构包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离罐以及各部件之间连接的管路，其特征在于：压缩机（1）和四通阀Ⅰ（6）之间的高压排气管中间串联有充满高温高压气体的过热器（3），过热器有过热器进水管、过热器出水管与储热水箱（8）上部连接专门负责高温生活热水加热，四通阀Ⅰ与制热水换热器（10）连接，制热水换热器（10）也有换热器进水管、换热器出水管与储热水箱（8）下部连接专门负责中低温生活热水加热；还有一特征在于：冷凝器和蒸发器之间有一连接管（26）和电磁阀Ⅱ（27），连接管的一端接蒸发器空调水管路，另一端接冷凝器中上部喷淋装置（21），其作用于制热工况空调热水喷淋除霜；喷淋装置（21）外接有自来水管（22）和电磁阀Ⅰ（23），其作用于制冷工况喷淋冷凝器的二次冷凝。

本实用新型在制冷、制热功能模式时按常规流程工作，制热水换热器均不工作；在单独使用生活热水模式或制冷+生活热水模式时，高温气体工质从压缩机排出先经过热器，此时过热器内盘管制热水不工作不循环，但制热水换热器与储热水箱循环制热水，当储热水箱水温升到设定温度时，由控制***温度传感发信号给过热器及水泵自动循环制高温热水，当热水温度达到设定高温时：运行为单独制生活热水工况时自动停机；运行为制冷+生活热水模式时自动转为制冷模式工作。

附图说明

附图是本实用新型实施例结构原理示意图：

图中顺序号表示：1.压缩机；2.排气管；3.过热器；4.过热器出水管；5.过热器进水管；6.四通阀Ⅰ；7.水泵Ⅰ；8.储热水箱；9.换热器出水管；10.制热水换热器； 11.水泵Ⅱ；12. 换热器进水管； 13.四通阀连接管；14.单向阀Ⅰ；15.单向阀Ⅱ；16.换热器冷媒出口管；17. 凝器进口管；18.四通阀Ⅱ；19.冷凝器；20.喷淋水回收装置；21.喷淋装置；22.外接自来水管；23.电磁阀Ⅰ；24.冷凝器出口管； 25.节流装置组合件；25-1.单向阀A；25-2.单向阀B；25-3.热力膨胀阀；25-4.单向阀C； 25-5.膨胀阀感温器；25-6.过滤器；25-7.单向阀D ；25-8. 储液罐；26.连接管；27.电磁阀Ⅱ；28.蒸发器进口管；29.空调水进口管；30.空调水出口管；31.蒸发器；32.蒸发器出口管；33. 回油管；35.回气管；36.气液分离罐。

具体实施方式：

本实用新型全热回收中央空调有五种功能运行模式：

（1）制冷运行模式；（常规基本模式）

（2）制冷+生活热水运行模式;

（3）单独制生活热水运行模式；

（4）制热运行模式；（常规基本模式）

（5）制热+生活热水运行模式;

以下结合附图对本实用新型中央空调运行基本模式作进一步描述：

1、制冷运行工况模式:

压缩机（1）吸收气液分离罐（36）中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管（2）进过热器（3），进四通阀Ⅰ（6），过四通阀连接管（13）单向阀（14），进四通阀Ⅱ（18），经冷凝器进口管（17）流入冷凝器（19）后，逐渐冷凝成液态工质，经冷凝器出口管（24），进节流装置组合件（25），经单向阀A（25-1），进储液罐（25-8），经过滤器（25-6）和膨胀阀（25-3）节流降压后，过单向阀C（25-4），进蒸发器（31）蒸发吸热后，回到四通阀Ⅱ（18），在通过回气管（35），入气液分离罐（36），回压缩机（1）完成一个周期的制冷循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷目的，此模式为常规基本模式。

2.、制冷+制热水运行模式:

压缩机（1）吸收气液分离罐(36)中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管(2)进过热器(3)，（此时过热器制热水不工作不循环）经四通阀Ⅰ(6)，过换热器进水管（12），进制热水换热器（10），水泵（11）输入的低温水，高温高压气体在制热水换热器（10）里放热逐渐被冷却为液体，经冷媒出口管（16）和单向阀（15），进四通阀Ⅱ（18），过冷凝器进口管（17）流入冷凝器（19），此时冷凝器的风扇电机不工作，工质从冷凝器流出经节流装置组合件（25），经单向阀A（25-1），进储液罐（25-8），经过滤器（25-6）和膨胀阀（25-3）节流降压后，过单向阀C（25-4），进蒸发器(31)蒸发吸热后，回到四通阀Ⅱ(18)，在通过回气管(35)，入气液分离罐(36)，回压缩机(1)完成一个周期的制冷+制热水循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷同时制热水目的。

在制热水过程中水温升到一定温度时，如设定水温为高温水，控制***感温信号通知过热器(3)与水泵(7)启动工作，加热形成高温热水，此时制热水整个过程冷凝器风扇处于停止或尾声微速状态，完成高温热水加热后，制热水+制冷模式工况自动转入制冷模式工作。

3、单独生活热水运行模式:

压缩机(1)吸收气液分离罐(36)中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管(2)进过热器(3)，进四通阀Ⅰ(6)，进制热水换热器(8)，水泵（11）输入的低温水，高温高压气体在制热水换热器（10）里放热逐渐被冷却为液体，经冷媒出口管（16）和单向阀Ⅱ（15），进四通阀Ⅱ（18）换向，经蒸发器（31），此时蒸发器的空调水路（或风扇电机）不工作，工质从蒸发器流出经节流装置组合件（25），先通过单向阀D（25-7），入储液罐(25-8)，进过滤器(25-6)和膨胀阀（25-3）节流降压后，过单向阀B(25-2)，过冷凝器(19)（此时为蒸发器功能）蒸发吸热，回四通阀Ⅱ(18)，经回气管（35），进气液分离罐(36)，回压缩机（1）完成一个周期的单独制热水循环；在制热水过程中水温升到一定温度时，如设定水温为高温水，控制***感温信号通知过热器（3）与水泵（11）启动工作，加热形成高温热水，此时制热水整个过程蒸发器(31)的空调水路或风扇电机处于停止状态，完成高温热水加热后自动停机。

4. 制热+生活热水运行模式：

此模式与单独生活热水运行模式基本相同，增加了制热模式，实际是制热与制热水模式交替工作，由于制热为常规通用模式不再详述；

一般情况下若是先保证生活热水，即先运行单独生活热水模式，在生活热水达到设定温度后，再自动转到制热控制模式；如果优先考虑空调供暖，则先运行制热模式，制热完成设定后，再进行单独生活热水模式。

5. 高效节能运行工况：本实用新型无论在制冷模式下运行，还是在制热模式或制冷+制热水模式下运行都可以启动冷凝器喷淋装置：（1）制冷工况时，可利用回收室内侧蒸发冷凝水或社会公用自来水喷淋冷凝器，实现风冷和水冷蒸发冷凝结合，大大提高过冷度，加大制冷量超节能制冷；（2）制热工况时可利用蒸发器中空调水管路的热水，在室外冷凝器结霜时，传感器发出信号控制***自动打开蒸发器与冷凝器连接管(26)中的电磁阀Ⅱ(27)，空调采暖水路向喷淋装置供热水喷淋除霜，同时加大风量改变压缩制热恶劣环境，压缩机不用转换制冷逆循环除霜，利用制热水除霜效率应该是压缩机做功转换热除霜效率的2倍以上；（3）制冷+制热水模式运行时，打开电磁阀Ⅰ(23)，启动冷凝器喷淋装置，实行（生活热水换热）水冷、冷凝器风冷+喷淋蒸发三重冷凝过冷度大大增加，***制冷、制热水双向使用，能效比成倍提高，实现高效全热回收中央空调低碳生活、节能冠军产品的本色。

本实用新型特点：克服了现行热回收中央空调，热回收量小、制热水工况不稳定和不能制高温热水等缺点，克服了现行产品不成熟迟迟不能批量投放市场的缺点；本实用新型性能可靠稳定，其制冷+制生活热水模式运行能效比可达8以上，为机关、学校、社会商业服务等行业提供了高效节能低碳生活的典型产品。

Claims

1.一种高效全热回收中央空调，结构包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离罐以及各部件之间连接的管路，其特征在于：压缩机（1）和四通阀Ⅰ（6）之间的高压排气管中间串联有充满高温高压气体的过热器（3），过热器有过热器进水管、过热器出水管与储热水箱（8）上部连接专门负责高温生活热水加热，四通阀Ⅰ与制热水换热器（10）连接，制热水换热器（10）也有换热器进水管、换热器出水管与储热水箱（8）下部连接专门负责中低温生活热水加热。

2.根据权利要求1所述的高效全热回收中央空调，其特征在于：冷凝器和蒸发器之间有一连接管（26）和电磁阀Ⅱ（27），连接管的一端接蒸发器空调水管路，另一端接冷凝器中上部喷淋装置（21），其作用于制热工况空调热水喷淋除霜；喷淋装置（21）外接有自来水管（22）和电磁阀Ⅰ（23），其作用于制冷工况喷淋冷凝器的二次冷凝。