帶熱水功能的冷暖兩用空調系統的製作方法

2023-09-17 11:48:25

本發明涉及廢熱回收技術領域，尤其涉及一種帶熱水功能的冷暖兩用空調系統。

背景技術：

目前，用戶使用得大部分空調和空氣能熱水器都為各自獨立一體的結構，空調製冷時將室內的熱量直接排放到室外，而空氣能熱水器加熱時將室外的熱量輸送到室內與冷水進行熱交換，這就存在著空調餘熱的浪費問題。為解決上述問題，專利2016105564616發明了《一種空調和空氣能熱水器室外一體機》，專利2015109092639發明了《空調-熱水器室外一體機及空調-熱水器》，將空調與空氣能熱水器結合為一體。這樣空氣能熱水器既可以回收空調廢熱，又節約能源。但他們都存在著結構複雜、製造成本高、操作繁瑣的問題，且只有單獨的熱水模式和製冷+熱水模式，沒有制熱+熱水模式，無法在制熱的同時提供生活熱水。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種帶熱水功能的冷暖兩用空調系統，主要解決空調系統在室內製冷、制熱的工況下都可同時開啟熱水器功能提供生活熱水的技術問題，其次是解決結構簡單和操作控制方便的技術問題。

本發明解決技術問題採用如下技術方案：

一種帶熱水功能的冷暖兩用空調系統，包括室內換熱器、室外換熱器、壓縮機、四通閥、第一節流裝置、第二節流裝置、第一單向閥、第二單向閥、第一電磁閥、第二電磁閥、容積式熱水箱；所述第二單向閥的輸入端與第一電磁閥的輸出端並聯，其並聯接口與室內換熱器的第一端相連；所述第二單向閥輸出端與第一電磁閥的輸入端並聯，其並聯接口與四通閥的第二閥口相連，與第二電磁閥的輸入端相連；所述壓縮機的輸入端與四通閥的第三閥口相連，輸出端與容積式熱水箱的輸入端相連；所述容積式熱水箱的輸出端與四通閥的第一閥口相連；所述容積式熱水箱的第二端輸入冷水，第一端輸出熱水；所述室外換熱器的第一端與四通閥的第四閥口相連，第二端與第一節流裝置的第一端相連；所述第二節流裝置的輸出端與第一單向閥的輸入端並聯，其並聯接口與室外換熱器的第二端相連；所述第二節流裝置的輸入端與第一單向閥的輸出端並聯，其並聯接口與室內換熱器的第二端相連，與第二電磁閥的輸出端相連。

進一步地，帶熱水功能的冷暖兩用空調系統還包括第一過濾器和第二過濾器，第一過濾器設置在室外換熱器與第一節流裝置之間；第二過濾器設置在第二節流裝置和室內換熱器之間。

進一步地，帶熱水功能的冷暖兩用空調系統還包括第一截止閥和第二截止閥，第一截止閥設置在第二單向閥輸入端與第一電磁閥輸出端的並聯接口與四通閥的第二閥口之間，第二截止閥設置在室內換熱器與第二過濾器之間。

進一步地，帶熱水功能的冷暖兩用空調系統還包括氣液分離器，設置在壓縮機和四通閥的第三閥口之間。

進一步地，第一節流裝置為主節流裝置，第二節流裝置為輔助節流裝置。

進一步地，當系統開啟製冷+熱水模式時，第一截止閥、第二截止閥開啟，第一電磁閥、第二電磁閥關閉，第一單向閥、第二單向閥導通，四通閥不通電，第一閥口和第四閥口連通，第二閥口和第三閥口連通。

進一步地，當系統開啟制熱+熱水模式時，第一截止閥、第二截止閥、第一電磁閥開啟，第二電磁閥關閉，第一單向閥、第二單向閥不導通，四通閥通電，第一閥口和第二閥口連通，第三閥口和第四閥口連通。

進一步地，當系統開啟單獨熱水模式時，第一截止閥、第二截止閥、第二電磁閥開啟，第一電磁閥關閉，第一單向閥、第二單向閥不導通，四通閥通電，第一閥口和第二閥口連通，第三閥口和第四閥口連通。

本發明提出的帶熱水功能的冷暖兩用空調系統，與現有技術相比，具有以下優點：

1．無論製冷或制熱模式，都可同時提供生活熱水；

2．冷暖空調功能都保留不變；

3．與普通冷暖空調相比，控制系統不做改動，不需要增加控制閥門、旁通管路和控制器等。

附圖說明

圖1為帶熱水功能的冷暖兩用空調系統的結構示意圖。

圖2為帶熱水功能的冷暖兩用空調系統製冷+熱水模式的結構示意圖。

圖3為帶熱水功能的冷暖兩用空調系統制熱+熱水模式的結構示意圖。

圖4為帶熱水功能的冷暖兩用空調系統單獨熱水模式的結構示意圖。

圖中：1、室內換熱器；2、室外換熱器；3、氣液分離器；4、壓縮機；5、容積式熱水箱；6、四通閥；7、第一節流裝置；8、第二節流裝置；9、第一單向閥；10、第一過濾器；11、第一過濾器；12、第一截止閥；13、第一截止閥；14、第二單向閥；15第一電磁閥；16、第二電磁閥。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地描述。

請參閱圖1，一種帶熱水功能的冷暖兩用空調系統，包括室內換熱器1、室外換熱器2、壓縮機4、氣液分離器3、四通閥6、容積式熱水箱5、第一節流裝置7、第二節流裝置8、第一單向閥9、第一過濾器10、第二過濾器11、第一截止閥12、第二截止閥13、第二單向閥14、第一電磁閥15、第二電磁閥16；所述室內換熱器1的第二端102與第二截止閥13的第一端1301相連，與第二電磁閥16的輸出端相連；所述第二單向閥14的輸入端與第一電磁閥15的輸出端並聯，其並聯接口與室內換熱器1的第一端101相連；所述第二單向閥14輸出端與第一電磁閥15的輸入端並聯，其並聯接口與第一截止閥12的第一端1201相連，與第二電磁閥16的輸入端相連；所述四通閥6的第一閥口601與容積式熱水箱5的輸出端相連，第二閥口602與第一截止閥12的第二端1202相連，第三閥口603與氣液分離器3的輸入端相連，第四閥口604與室外換熱器2的第一端201相連；所述壓縮機4的輸入端相連氣液分離器3的輸出端相連，輸出端與容積式熱水箱5的輸入端相連；所述第二節流裝置8的輸出端與第一單向閥9的輸入端並聯，其並聯接口與第一節流裝置7的第二端702相連；所述第二節流裝置8的輸入端與第一單向閥9的輸出端並聯，其並聯接口與第二過濾器11的第二端1102相連；所述第一過濾器10的第一端1001與室外換熱器2的第二端202相連，第二端1002與第一節流裝置7的第一端701相連；所述第二過濾器11的第一端1101與第二截止閥13的第二端1302相連；所述容積式熱水箱5第二端502為冷水入口，第一端501為熱水出口。

請參閱圖2，當系統開啟製冷+熱水模式時，第一截止閥12、第二截止閥13開啟，第一電磁閥15、第二電磁閥16關閉，第一單向閥9、第二單向閥14導通，四通閥6不通電，第一閥口601和第四閥口604連通，第二閥口602和第三閥口603連通。室內換熱器1中的高溫氣液二相冷媒通過第二單向閥14和第一截止閥12後經四通閥6的第二閥口602和第三閥口603進入氣液分離器3進行氣液分離，壓縮機4從氣液分離器3中抽取高溫氣體壓縮成高溫高壓氣體後進入容積式熱水箱5。在熱水箱中冷媒部分液化散熱並加熱生活用水，然後經四通閥6第一閥口601和第四閥口604進入室外換熱器2繼續散熱多餘熱量。冷卻後的低溫高壓冷媒經第一過濾器10過濾後進入第一節流裝置7降壓成低溫低壓冷媒，再經由第一單向閥9、第二過濾器11和第二截止閥13回到室內換熱器1中吸收熱量並進行下一次循環。在此模式下，利用壓縮機4對室內製冷時排除的廢熱加熱生活用水，節約能源。

請參閱圖3，當系統開啟制熱+熱水模式時，第一截止閥12、第二截止閥13、第一電磁閥15開啟，第二電磁閥16關閉，第一單向閥9、第二單向閥14不導通，四通閥6通電，第一閥口601和第二閥口602連通，第三閥口603和第四閥口604連通。室外換熱器2中的高溫氣液二相冷媒經四通閥6第四閥口604和第三閥口603進入氣液分離器3進行氣液分離，壓縮機4從氣液分離器3中抽取高溫氣體壓縮成高溫高壓氣體後進入容積式熱水箱5。在熱水箱中冷媒部分液化散熱並加熱生活用水，然後經四通閥6第一閥口601、第二閥口602、第一截止閥12和第一電磁閥15進入室內換熱器1繼續散熱為室內提供熱量。經室內冷卻後的低溫高壓冷媒經過第二截止閥13、第二過濾器11後依次進入第二節流裝置8、第一節流裝置7降壓成低溫低壓冷媒，再經第一過濾器10回到室外換熱器2吸收熱量並進行下一次循環。在此模式下，壓縮機4排氣熱量先加熱生活用水，其餘熱量再為室內供暖，但由於一般生活用水水箱體積較小，加熱生活用水速度較快，因此對室內供暖效果影響不大。

請參閱圖4，當系統開啟單獨熱水模式時，第一截止閥12、第二截止閥13、第二電磁閥16開啟，第一電磁閥15關閉，第一單向閥9、第二單向閥14不導通，四通閥6通電，第一閥口601和第二閥口602連通，第三閥口603和第四閥口604連通。室外換熱器2中的高溫氣液二相冷媒經四通閥6第四閥口604和第三閥口603進入氣液分離器3進行氣液分離，壓縮機4從氣液分離器3中抽取高溫氣體壓縮成高溫高壓氣體後進入容積式熱水箱5。在熱水箱中冷媒液化散熱並加熱生活用水，低溫高壓冷媒經過四通閥6第一閥口601、第二閥口602、第一截止閥12、第二電磁閥16、第二截止閥13、第二過濾器11、第二節流裝置8、第一節流裝置7、第一過濾器10後回到室外換熱器2吸收熱量並進行下一次循環。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。