CN203798015U - 高效双级热泵机组*** - Google Patents

高效双级热泵机组*** Download PDF

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朱孝良
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Abstract

高效双级热泵机组***，属于空调设备领域。包括风冷冷热风机组、水箱换热器（6）和室内供暖装置（11），所述风冷冷热风机组的室外机（3）一侧通过风道（4）与太阳能集热装置***（5）联接，其特征在于：水箱换热器（6）内还安装有蒸发器盘管（62），蒸发器盘管（62）两端分别与压缩机（1）和膨胀阀（16）的冷媒侧连接，压缩机（1）通过冷媒管路与冷凝器（15）冷媒侧连接，冷凝器（15）的热水侧与室内供暖装置（11）连接。该高效双级热泵机组***能充分利用风冷冷热风机组与水源热泵机组，同时与太阳能技术相结合，具体热能利用率高，安装方便快捷等优点。

Description

高效双级热泵机组***
技术领域
高效双级热泵机组***，属于空调设备领域，具体涉及一种可同时利用多种能源的热泵机组***。
背景技术
冬季有很多家庭利用土暖为房间供暖，而煤炭取暖的效率较低，造成能源的浪费，也有很多家庭采用风冷冷热风机组给房间提供热量，在冬天制热时，由于冬天室外温度较低，需要利用电加热所产生的热能辅助对室内进行供热，但0℃以下的天气里，受到低温影响，空调制热时提温慢，当室外温度低于零下5度时，风冷冷热风机组易产生结霜现象，导致制热能耗较高，能效比达不到1，即消耗1千瓦的电力，产生不了1千瓦的热能，因此，空调实际制热能效比很低，其舒适度及制热效果均不理想。
有些地区和用户限于地理环境或地域限制等条件，无法使用高效的水源热泵机组，同时，由于水源热泵机组普遍存在施工难度大，上水井长时间抽水会出现上水量递减，同时也造成水资源浪费的现象。
本申请人曾经研发出一种同时将风冷冷热风机组及水源热泵机组与该太阳能集热装置结合的多种能源的热泵机组***，但在使用及安装过程中发现，该***存在水箱换热器内只设置有冷凝器盘管，还需要在水源热泵机组中设置蒸发器以及泵等部件，存在水箱换热器内的空间得不到合理利用，热能转化率较低，***之间连接较为复杂，安装困难的缺点，并且节能效果有待提高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种充分利用风冷冷热风机组与水源热泵机组，同时与太阳能技术相结合，热能利用率高，节能效果好而且设计简单、安装方便快捷的高效双级热泵机组***。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该高效双级热泵机组***，包括风冷冷热风机组、水箱换热器和室内供暖装置，所述风冷冷热风机组的室外机一侧通过风道与太阳能集热装置***联接，室外机另一侧通过冷媒管路分别与风冷冷热风机组的室内机和/或冷凝器盘管连接；冷凝器盘管安装在水箱换热器内，其特征在于：水箱换热器内还安装有蒸发器盘管，蒸发器盘管两端分别与压缩机和膨胀阀的冷媒侧连接，压缩机通过冷媒管路与冷凝器冷媒侧连接，冷凝器的热水侧与室内供暖装置连接。太阳能集热装置***，采用太阳能集热板和钢结构框架组建起来，用于采集太阳能并为风冷冷热风机组室外机提供热源，提高制热效率，解决风冷冷热风机组冬天制热不良问题，同时水箱换热器为风冷冷热风机组冬天温度低时化霜提供热源，水箱换热器内同时安装冷凝器盘管和蒸发器盘管，大大提高水箱换热器利用率，设计合理。
所述的冷凝器盘管与蒸发器盘管均为螺旋盘管。
所述的冷凝器盘管与蒸发器盘管相间叠加设置在水箱换热器内。 
所述的冷凝器盘管与蒸发器盘管为形状相同的螺旋盘管。
所述的冷凝器盘管缠绕在蒸发器盘管外侧。
所述的冷凝器盘管与蒸发器盘管均为直条形管。
所述的冷凝器盘管与蒸发器盘管并排设置在水箱换热器内。 
所述的冷凝器盘管设置在蒸发器盘管下方。
所述的冷凝器盘管的冷媒进口管路上设有第一阀门，风冷冷热风机组的室内机的冷媒进口管路上设有第二阀门，通过第一阀门和第二阀门的启闭实现室内机或冷凝器盘管分别与风冷冷热风机组的室外机单独连通。通过阀门控制风冷冷热风机组室外机连接水箱换热器或风冷冷热风机组室内机，可分别实现制热或制冷。
所述的室内供暖装置为暖气片、地暖管路或风机盘管。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
1、在水箱换热器中同时安装冷凝器盘管和蒸发器盘管，不仅充分利用箱体内的空间，提高水箱利用率，使换热效率更高，而且整套***无需再专门设计安装蒸发器，节能效果好，同时可以省去现有技术下水源热泵机组蒸发器侧连接的水泵，减少***耗电量的同时简化了热泵机组***复杂度，使设计更简单，安装更方便快捷。
2、两根螺旋盘管相间叠加安装在一起，大大增加了接触面积，在提高换热效率的同时，使冷凝器盘管和蒸发器盘管能设计到最大长度，提高换热量，换热效果更好。
3、将风冷冷热风机组与水源热泵机组相结合，同时增设太阳能集热装置***与太阳能技术相结合，通过利用太阳能这一资源丰富、对环境无任何污染的可再生能源，提高空调热效率解决风冷冷热风机组冬天制热不良问题，安装水源热泵机组，利用水源热泵机组的高效节能特性，制取高温热水为室内供暖装置提供所需求的取暖热水，达到满足用水用热需求和节能高效的目的。
4、通过阀门控制风冷冷热风机组室外机连接水箱换热器或风冷冷热风机组室内机，可分别实现冬天制热或夏天制冷，一年四季均可使用，用途广。
5、水箱换热器为风冷冷热风机组冬天温度低时化霜提供热源，同时为水源热泵机组提供热源，提高制热效率。
附图说明
图1是该高效双级热泵机组***连接示意图。
图2是实施例1的水箱换热器的内部结构示意图。
图3是实施例2的水箱换热器的内部结构示意图。
图4是实施例3的水箱换热器的内部结构示意图。
图5是实施例4的水箱换热器的内部结构示意图。
图6是实施例5的水箱换热器的内部结构示意图。
其中：1、压缩机  2、室内机  3、室外机  4、风道  5、太阳能集热装置***  6、水箱换热器  61、冷凝器盘管  62、蒸发器盘管  63、水管  64、支撑柱  7、冷凝器媒进口  8、冷凝器媒出口  9、蒸发器媒出口  10、蒸发器媒进口  11、室内供暖装置  12、第一阀门  13、第二阀门  14、风门  15、冷凝器  16、膨胀阀。
具体实施方式
图1~2是该高效双级热泵机组***的最佳实施例，下面结合附图1~6对该高效双级热泵机组***做进一步说明。
实施例1
参照附图1、2：该高效双级热泵机组***，包括压缩机1、水箱换热器6、室内供暖装置11和风冷冷热风机组，水箱换热器6内腔中同时安装冷凝器盘管61和蒸发器盘管62，冷凝器盘管61与蒸发器盘管62为形状相同的螺旋盘管，两根螺旋盘管相间叠加安装在一起。水箱换热器6底端设有水管63和支撑柱64。
压缩机1、水箱换热器6、冷凝器15和膨胀阀16组成水源热泵机组，由于水箱换热器6内腔中同时安装冷凝器盘管61和蒸发器盘管62，形成氟水氟换热器，省去现有技术下水源热泵机组与水箱连接的水泵。
风冷冷热风机组由风冷冷热风机组室内机2和风冷冷热风机组室外机3组成。风冷冷热风机组室外机3通过风道4与太阳能集热装置***5联接，太阳能集热装置***5采用太阳能集热板和钢结构框架组建起来，用于采集太阳能并为风冷冷热风机组室外机3提供热源，提高制热效率，解决风冷冷热风机组冬天制热不良的问题。风道4上开有风门14，风门14关闭时，太阳能集热装置***5为风冷冷热风机组室外机3提供热源，风门14打开时，风道4侧面与周围环境空气相联并关闭了太阳能集热装置***5的供热源，不影响风冷冷热风机组室外机3夏天制冷时使用。 
风冷冷热风机组室外机3的冷媒侧通过阀门控制可联接水箱换热器6内部的冷凝器盘管61或风冷冷热风机组室内机2，具体连接方式为，水箱换热器6内部的冷凝器盘管61两端分别连通水箱换热器6壳体上的冷凝器媒进口7和冷凝器媒出口8，冷凝器媒进口7和冷凝器媒出口8分别通过管路连通风冷冷热风机组室外机3的冷媒侧，管路中安装两个第一阀门12；风冷冷热风机组室内机2两端分别通过管路联接风冷冷热风机组室外机3的冷媒侧，管路中安装两个第二阀门13；风冷冷热风机组室内机2与水箱换热器6内部的冷凝器盘管61并联。通过阀门控制风冷冷热风机组室外机3连接水箱换热器6或风冷冷热风机组室内机2，可分别实现制热或制冷。
蒸发器盘管62两端分别连通水箱换热器6壳体上的蒸发器媒出口9和蒸发器媒进口10，蒸发器媒出口9和蒸发器媒进口10分别通过管路联接压缩机1和冷凝器15的冷媒侧的膨胀阀16，冷凝器15的热水侧联接室内供暖装置11，室内供暖装置11为暖气片、地暖管路或风机盘管，冷凝器15的热水侧为房间取暖提供高温热水。
工作原理如下：冬天需要制热时，风道4上的风门14关闭，太阳能集热装置***5为风冷冷热风机组室外机3提供热源，提高风冷冷热风机组的制热效率，解决风冷冷热风机组冬天制热不良的问题，同时，水箱换热器6内的冷凝器盘管61通过水箱水为风冷冷热风机组化霜提供热源。风冷冷热风机组制热为水源热泵机组提供热源，利用水源热泵机组的高效节能特性，制取高温热水为室内供暖装置11提供所需求的取暖热水，达到满足用水用热需求和节能高效的目的。
夏天需要制冷时，风道4的风门14打开，风道4侧面与周围环境空气相联并关闭了太阳能集热装置***5的供热源，不影响风冷冷热风机组室外机3夏天制冷时使用；同时，通过开闭阀门使风冷冷热风机组室外机3与风冷冷热风机组室内机2相连并进行制冷工作，实现夏天制冷。
实施例2
参照附图3：该高效双级热泵机组***的水箱换热器6内的冷凝器盘管61缠绕在蒸发器盘管62外侧，其余设置与实施例1相同。
实施例3
参照附图4：该高效双级热泵机组***的冷凝器盘管61与蒸发器盘管62并排设置在水箱换热器6内，其余设置与实施例1相同。
实施例4
参照附图5：该高效双级热泵机组***的水箱换热器6内的冷凝器盘管61设置在蒸发器盘管62下方，其余设置与实施例1相同。
实施例5
参照附图6：该高效双级热泵机组***的水箱换热器6内的冷凝器盘管61和蒸发器盘管62均为直条形管，水箱换热器6其余设置与实施例1相同。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.高效双级热泵机组***，包括风冷冷热风机组、水箱换热器（6）和室内供暖装置（11），所述风冷冷热风机组的室外机（3）一侧通过风道（4）与太阳能集热装置***（5）联接，室外机（3）另一侧通过冷媒管路分别与风冷冷热风机组的室内机（2）和/或冷凝器盘管（61）连接；冷凝器盘管（61）安装在水箱换热器（6）内，其特征在于：水箱换热器（6）内还安装有蒸发器盘管（62），蒸发器盘管（62）两端分别与压缩机（1）和膨胀阀（16）的冷媒侧连接，压缩机（1）通过冷媒管路与冷凝器（15）冷媒侧连接，冷凝器（15）的热水侧与室内供暖装置（11）连接。
2.根据权利要求1所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）与蒸发器盘管（62）均为螺旋盘管。
3.根据权利要求1或2所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）与蒸发器盘管（62）相间叠加设置在水箱换热器（6）内。
4.根据权利要求3所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）与蒸发器盘管（62）为形状相同的螺旋盘管。
5.根据权利要求1或2所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）缠绕在蒸发器盘管（62）外侧。
6.根据权利要求1所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）与蒸发器盘管（62）均为直条形管。
7.根据权利要求1或6所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）与蒸发器盘管（62）并排设置在水箱换热器（6）内。
8.根据权利要求1所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）设置在蒸发器盘管（62）下方。
9.根据权利要求1所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的冷凝器盘管（61）的冷媒进口管路上设有第一阀门（12），风冷冷热风机组的室内机（2）的冷媒进口管路上设有第二阀门（13），通过第一阀门（12）和第二阀门（13）的启闭实现室内机（2）或冷凝器盘管（61）分别与风冷冷热风机组的室外机（3）单独连通。
10.根据权利要求1所述的高效双级热泵机组***，其特征在于：所述的室内供暖装置（11）为暖气片、地暖管路或风机盘管。
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