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CN102162692A - 一种组合型家用空调热泵热水机系统 - Google Patents

一种组合型家用空调热泵热水机系统 Download PDF

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Abstract

一种组合型家用空调热泵热水机系统，包括：太阳能换热单元，及分别与所述太阳能换热单元连接的洗浴用水单元、地板采暖单元、及通风换气单元。根据本发明：可将太阳能和空气能有机结合起来，充分利用太阳中的热量制取生活用热水和地板采暖热水；可同时制冷、制热，达到节能目的；可对房间进行除湿和通新风换气，保证房间的舒适性；利用板式全热回收热交换器回收回风中80％左右的能量，对新风进行预冷除湿或预热加湿，使能量得到充分回收，防止热损失；设计新风进、回风进、送风出、排风出四个风口，加上一个经济阀，一个旁通阀，实现对房间空气进行全方位调节；洗浴水和用电装置完全分离，充分保证使用者的安全。

Description

一种组合型家用空调热泵热水机系统
技术领域
本发明涉及一种热泵热水装置，具体地，本发明涉及一种组合型家用空调热泵热水机系统。
背景技术
中央空调目前是一种高档建筑主要使用的住宅制冷取暖设备。根据这样的中央空调机组，热水和地板采暖设备为各种锅炉或热水采用热泵热水器，采暖采用锅炉。也有部分别墅型住宅采用带余热回收的中央空调机组。然而，这些别墅型住宅在过渡季节不需求空调时，也不能生产热水。
另外，随着人们生活品味和质量要求的不断提高，为了保证居住的舒适度，住宅空气的除湿也成了生活的需求。另一方面，随着一次性能源煤、油、气这些不可再生能源的限制使用，电热水器耗能等因数，这些产品面临着被淘汰的境地，因此，用热泵热水机系统进行制热水取暖已经越来越被客户接受。然而，住宅如果分别采用几个单独的设备进行制冷、制热、制热水、地板采暖、除湿，则这样投入的设备会很多，会造成投入成本高、占地面积大、耗能高、安装和操作麻烦等众多缺点。
发明内容
为克服上述常见的缺点，本发明提供一种组合型家用空调热泵热水机，上述组合型家用空调热泵热水机达到了降低投入成本，节省了占地空间，安装操作简单，节省了一次性能源，同时也可以节省大量的运行费用。
为达到上述目的，本发明的组合型家用空调热泵热水机系统的技术方案如下。
一种组合型家用空调热泵热水机系统，包括电子截止阀3，水泵9，三通阀10，电加热器14，其特征在于，
所述组合型家用空调热泵热水机系统包括：太阳能换热单元，及分别与所述太阳能换热单元连接的洗浴用水单元、地板采暖单元、及通风换气单元；
所述太阳能换热单元包括：用于控制太阳能热水流入的电子截止阀3，太阳能热水流入、流出的板式换热器8，与板式换热器8以换热管连接的套管换热器7，与套管换热器7以换热管连接的电加热器14，
四通阀6-a连接套管换热器7，四通阀6又与压缩机4、汽液分离装置5循环连接；
所述洗浴用水单元包括：经三通阀13连接所述电加热器14、置于洗浴用水箱内的水箱盘管12，水箱盘管12经三通阀10-b、水泵9回流至板式换热器8；
所述洗浴用水箱设有洗浴用水补给水管和热水出管，
所述地板采暖单元包括：连接三通阀13-b的地板采暖供水管，连接三通阀10-a的地板采暖回水管，三通阀10-b连接有膨胀水箱11；
所述通风换气单元包括：四通阀6-b连接的翅片换热器2，设置于连接翅片换热器2的新风管端的新风阀16及排风管端的排风阀26，
经翅片换热器17连接新风管的板式全热回收热交换器30，分别连接板式全热回收热交换器20的回风阀19和送风阀21，连接板式全热回收热交换器20和进风管翅片换热器2端的回风机23，
翅片换热器17换热管一端连接套管换热器7，另一端连接翅片换热器2。
根据本发明所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，所述地板采暖单元的三通阀10-a连接端设置有膨胀水箱15。
根据本发明所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，述通风换气单元新风管的板式全热回收热交换器20连接端和回风机23连接端之间设置有经济阀18。
根据本发明所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，翅片换热器17与翅片换热器2之间连接的换热管上设置有一膨胀阀24。
根据本发明所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，在板式全热回收热交换器20和排风管26的连接中设置一旁通阀25。
根据本发明所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，在板式全热回收热交换器20送风端设置送风机22，在板式全热回收热交换器20排风端设置排风机1。
根据本发明的组合型家用空调热泵热水机系统，其优点如下：
1、将太阳能和空气能有机的结合起来，充分利用太阳中的热量制取生活用热水和地板采暖热水；
2、可以同时制冷、制生活热水，达到高效节能目的；
3、可以对房间进行除湿和通新风换气，保证房间的舒适性；
4、在通新风换气时，利用板式全热回收热交换器回收回风中80％左右的能量，对新风进行预冷除湿或预热加湿，使能量得到充分回收，防止热损失；
5、设计新风进、回风进、送风出、排风出四个风口，加上一个经济阀，一个旁通阀，实现对房间空气进行全方位调节；
6、洗浴水和用电装置完全分离，充分保证使用者的安全。
附图说明
图1为本发明的组合型家用空调热泵热水机系统示意图。
图2为本发明的组合型家用空调热泵热水机系统另一示意图。
图中，1为排风机，2为翅片换热器，3为电子截止阀，4为压缩机，5为汽液分离装置，6为四通阀，7为套管换热器，8为板式换热器，9为水泵，10为三通阀，11为膨胀水箱，12为水箱盘管，13为三通阀，14为电加热器，15为膨胀水箱，16为新风阀，17为翅片换热器，18为经济阀，19为回风阀，20为板式全热回收热交换器，21为送风阀，22为送风机，23为回风机，23为回风机，24为膨胀阀，25为旁通阀，26为排风阀。
具体实施方式
以下，操作实施例，具体说明本发明的组合型家用空调热泵热水机系统。
实施例
本发明的组合型家用空调热泵热水机系统操作模式如下。
实施例1
当室外阳光满足太阳能使用，且机组中央控制器判断太阳能热水管中的温度比水箱中的温度高，且差值大于10℃，且水箱中热水温度未到达设定温度，则优先开启太阳能制热，此时机组(空气源氟系统)不需要启动，即可通过太阳能来加热热水箱热水，如需加快制热，可通过开启电加热器14的方式实现，运行方式如下。
模式一：单独太阳能加热洗浴热水
参照图1，电子截止阀3打开，水泵9运行，单独太阳能加热热水经三通阀13-a、三通阀10-b运行。
实施例2
当冬天室外阳光满足太阳能使用，室内需要加热，机组中央控制器测得太阳能热水管中的温度高于35℃，则优先开启太阳能地板采暖，此时机组(空气源氟系统)不需要启动，即可通过太阳能来加热热水地板采暖，运行方式如下。
模式二：单独太阳能加热，地板采暖
参照图1，电子截止阀3打开，水泵9运行，单独太阳能加热热水经三通阀13-b、10-a运行。
实施例3
当室外阳光满足太阳能使用，且机组中央控制器判断太阳能热水管中的温度比水箱中的温度高，且差值大于10℃，且水箱中热水温度未到达设定温度，则优先开启太阳能制热，此时机组(空气源氟系统)不需要启动，即可通过太阳能来加热热水箱热水，如需加快制热，可通过开启电加热器14的方式实现；在制热水的同时，当机组中央控制器检测到室内温度与室外温度相差不大，机组风系统便对室内空气进行处理，即排除污浊的空气，送进新鲜的空气，运行方式如下。
模式三：单独太阳能加热洗浴热水，室内通风换气
参照图，电子截止阀3打开，水泵9运行，单独太阳能加热热水经三通阀13-a、三通阀10-b运行；此时，新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，排风阀26打开，旁通阀25关闭，送风机22运行，回风机23运行。
在上述功能下，如需加大室内的排风量，则可打开排风机26，对室内进行大风量强排风。
实施例4
当冬天室外阳光满足太阳能使用，室内需要加热，机组中央控制器测得太阳能热水管中的温度高于35℃，则优先开启太阳能地板采暖，此时机组(空气源氟系统)不需要启动，即可通过太阳能来加热热水地板采暖；在地板采暖的同时，也可选择新风换气功能，即排除污浊的空气，送进新鲜的空气，在板式全热回收热交换器的作用下，吸收室内排至室外排风中的热量将室外送进室内新风预热，从而起到节能的效果，最高热交换效率达到80％，运行方式如下。
模式四：单独太阳能加热地板采暖，室内通新风
参照图，电子截止阀3打开，水泵9运行，单独太阳能加热热水经三通阀10-a，三通阀13-b运行；新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，排风阀26打开，旁通阀25关闭，送风机22运行，回风机23运行。
在上述功能下，风系统可通过调节经济阀18的开度，来调节输送到室内新风的新风量大小。
实施例5
当室外不满足太阳能使用，或机组中央控制器判断太阳能热水管中的温度比水箱中的温度高，且差值大于10℃，或太阳能热水管中的温度比水箱中的温度低，且水箱中热水温度未到达设定温度，则启动机组(空气源氟系统)，即可通吸收空气中的热量加热热水箱热水，如需加快制热，可通过开启电加热器14的方式实现，运行方式如下。
模式五：空气源热泵制洗浴热水
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，运行四通阀6-a，三通阀10-b，三通阀13-a；新风阀16打开，回风阀19关闭，经济阀18打开，送风阀21关闭，旁通阀25关闭，排风阀26打开，排风机1运行。
实施例6
当室外不满足太阳能使用，或机组中央控制器判断太阳能热水管中的温度比水箱中的温度高，且差值大于10℃，或太阳能热水管中的温度比水箱中的温度低，且水箱中热水温度未到达设定温度，则启动机组(空气源氟系统)，即可通吸收空气中的热量加热热水箱热水，如需加快制热，可通过开启电加热器14的方式实现；在制热水的同时，当机组中央控制器检测到室内温度与室外温度相差不大，机组风系统便对室内空气进行处理，即排除污浊的空气，送进新鲜的空气，运行方式如下。
模式六：空气源热泵制洗浴热水，室内通风换气
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，运行四通阀6-a，三通阀10-b，三通阀13-a；新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，排风阀26打开，旁通阀25关闭，送风机22运行，回风机23运行。
在上述功能下，如需加大室内的排风量，可打开排风机26和经济阀18对室内进行大风量强排风。
实施例7
当机组(空气源氟系统)正在运行制热水，机组中央控制器检测到，室内温度超过设定值，或者空气湿度较大，则风系统单元开启制冷除湿功能，免费对室内空气制冷、除湿，运行方式如下。
模式七：空气源热泵制洗浴热水，室内制冷除湿
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，在上述四通阀6-a，三通阀10-b，三通阀13-a；新风阀16关闭，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，旁通阀25打开，排风阀26关闭，排风机1运行。
实施例8
当机组(空气源氟系统)正在运行制热水，机组中央控制器检测到，室内温度超过设定值，或者空气湿度较大，则风系统单元开启制冷除湿功能，免费对室内空气制冷、除湿，同时还可以开启新风调节阀，向室内通新风，运行方式如下。
模式八：空气源热泵制洗浴热水，室内换新风制冷除湿
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，运行四通阀6-a，三通阀10-b，三通阀13-a；新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，旁通阀25打开，排风阀26打开，排风机1运行，送风机21运行，回风机23运行。
在上述功能下，可通过控制新风阀和旁通阀的开度，来控制送风温度和新风量。
实施例9
冬季，当室外环境不满足太阳能使用，且室内温度未达到设定值，则启动机组(空气源氟系统)，制热水地板采暖，运行方式如下。
模式九：空气源热泵制热水地板采暖
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，四通阀6-a，三通阀10-a，三通阀13-b；新风阀16打开，回风阀19关闭，经济阀18打开，送风阀21关闭，旁通阀25关闭，排风阀26打开，排风机1运行。
在上述功能下，如需提高制热量，可通过开启电加热器(14)辅助加热实现。
实施例10
冬季，当室外环境不满足太阳能使用，且室内温度未达到设定值，则启动机组(空气源氟系统)，制热水地板采暖，同时风系统单元，可开启通风换气模式，将室内污浊的空气排出，将室外新鲜的空气送到室内，在板式全热回收热交换器的作用下，吸收室内排至室外排风中的热量将室外送进室内新风预热，从而起到节能的效果，最高热交换效率达到80％，运行方式如下。
模式十：空气源热泵制热水地板采暖，室内通风换气
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，四通阀6-a，三通阀10-a，三通阀13-b；新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，排风阀26打开，旁通阀25关闭，送风机22运行，回风机23运行。
在上述功能下，如需加大室内的排风量，可打开排风机26对室内进行大风量强排风。
实施例11
夏季，热水箱中的热水达到设定值，室内温度高于设定值，这时则启动机组(空气源氟系统)，制冷水，地板制冷。运行方式如下
模式十一：空气源热泵制冷水地板制冷
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，四通阀6-b，三通阀10-a，三通阀13-b；新风阀16打开，回风阀19关闭，经济阀18打开，送风阀21关闭，旁通阀25关闭，排风阀26打开，排风机1运行。
实施例12
夏季，机组(空气源氟系统)，制冷水，地板制冷；同时风系统单元，可开启通风换气模式，将室内污浊的空气排出，将室外新鲜的空气送到室内，在板式全热回收热交换器的作用下，利用室内排至室外排风中的冷量将室外送进室内新风预冷除湿，从而起到节能的效果，最高热交换效率达到80％，运行方式如下。
模式十二：空气源热泵制冷水地板制冷，室内通风换气
参照图，压缩机4运行，水泵9运行，四通阀6-b，三通阀10-a，三通阀13-b；新风阀16打开，回风阀19打开，经济阀18关闭，送风阀21打开，排风阀26打开，旁通阀25关闭，送风机22运行，回风机23运行。
在上述功能下，如需加大室内的排风量，可打开排风机26对室内进行大风量强排风。
根据本发明的组合型家用空调热泵热水机系统，其优点如下：
1、将太阳能和空气能有机的结合起来，充分利用太阳中的热量制取生活用热水和地板采暖热水；
2、可以同时制冷、制生活热水，达到高效节能目的；
3、可以对房间进行除湿和通新风换气，保证房间的舒适性；
4、在通新风换气时，利用板式全热回收热交换器回收回风中80％左右的能量，对新风进行预冷除湿或预热加湿，使能量得到充分回收，防止热损失；
5、设计新风进、回风进、送风出、排风出四个风口，加上一个经济阀，一个旁通阀，实现对房间空气进行全方位调节；
6、洗浴水和用电装置完全分离，充分保证使用者的安全。

Claims (6)

1.一种组合型家用空调热泵热水机系统，包括电子截止阀(3)，水泵(9)，三通阀(10)，电加热器(14)，其特征在于，
所述组合型家用空调热泵热水机系统包括：太阳能换热单元，及分别与所述太阳能换热单元连接的洗浴用水单元、地板采暖单元、及通风换气单元；
所述太阳能换热单元包括：用于控制太阳能热水流入的电子截止阀(3)，太阳能热水流入、流出的板式换热器(8)，与板式换热器(8)以换热管连接的套管换热器(7)，与套管换热器(7)以换热管连接的电加热器(14)，
四通阀(6)-a连接套管换热器(7)，四通阀(6)又与压缩机(4)、汽液分离装置(5)循环连接；
所述洗浴用水单元包括：经三通阀(13)连接所述电加热器(14)、置于洗浴用水箱内的水箱盘管(12)，水箱盘管(12)经三通阀(10)-b、水泵(9)回流至板式换热器(8)；
所述洗浴用水箱设有洗浴用水补给水管和热水出管，
所述地板采暖单元包括：连接三通阀(13)-b的地板采暖供水管，连接三通阀(10)-a的地板采暖回水管，三通阀(10)-b连接有膨胀水箱(11)；
所述通风换气单元包括：四通阀(6)-b连接的翅片换热器(2)，设置于连接翅片换热器(2)的新风管端的新风阀(16)及排风管端的排风阀(26)，
经翅片换热器(17)连接新风管的板式全热回收热交换器(20)，分别连接板式全热回收热交换器(20)的回风阀(19)和送风阀(21)，连接板式全热回收热交换器(20)和进风管翅片换热器(2)端的回风机(23)，
翅片换热器(17)换热管一端连接套管换热器(7)，另一端连接翅片换热器(2)。
2.根据权利要求1所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，所述地板采暖单元的三通阀(10)-a连接端设置有膨胀水箱(15)。
3.根据权利要求1所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，述通风换气单元新风管的板式全热回收热交换器(20)连接端和回风机(23)连接端之间设置有经济阀(18)。
4.根据权利要求1所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，翅片换热器(17)与翅片换热器(2)之间连接的换热管上设置有一膨胀阀(24)。
5.根据权利要求1所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，在板式全热回收热交换器(20)和排风管(26)的连接中设置一旁通阀(25)。
6.根据权利要求1所述的组合型家用空调热泵热水机系统，其特征在于，在板式全热回收热交换器(20)送风端设置送风机(22)，在板式全热回收热交换器(20)排风端设置排风机(1)。
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