超節能戶式生活熱水中央空調的製作方法

2023-05-28 06:53:11

超節能戶式生活熱水中央空調的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超節能戶式生活熱水中央空調，系統包括原有技術的壓縮機、四通閥、冷凝器、節流裝置、蒸發器、氣液分離罐等，以及各部件之間連接的管路，其特徵在於：將壓縮機和四通閥之間的高壓排氣管串聯過熱器，用於提供高溫生活熱水；本實用新型克服了現行戶式中央空調熱水一體機運行工況不穩定現象；克服了影響壓縮機使用壽命和不能制高溫熱水等缺點，克服了現行產品不成熟遲遲不能批量投放市場的缺點。
【專利說明】超節能戶式生活熱水中央空調
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調製冷和生活熱水設備領域，尤其涉及家用、商用空調和生活熱水設備，通過本實用新型技術變為超節能產品。
【背景技術】
[0002]目前市場空調和生活熱水設備廣泛為家庭和商業服務等行業使用，全國各地特別是夏天空調製冷排放巨大熱量形成熱島效應，造成人們工作與生活環境熱汙染；一年四季使用生活熱水設備包括電熱水器、電鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐、燃煤集中供熱鍋爐等耗費大量電能、油、氣、煤等石化資源，不但對環境帶來排放汙染，能源的大量消耗帶來的能源危機，逐漸威脅人類的生存，越來越迫切需要人類低碳生活，需要高效節能產品，對此有些企業採取應對措施開發節能產品，但還存在以下問題:
[0003]1.開發生產熱泵熱水器代替電熱水器，雖然比電熱水器節電50%以上，但冬季寒冷天氣效率大大下降，夏季制熱水還有一半的製冷能量沒有利用。
[0004]2.部分企業開發熱回收空調機，利用空調製冷排放熱回收制熱水，但僅限於部分商用空調，多數回收不到20%;
[0005]3.家用空調和熱水器是社會龐大的用戶產品，不少企業嘗試開發空調生活熱水兩用機，特別是戶式中央空調生活熱水機，理論上製冷+制熱水能效比可達到6?9，但都沒有成功，不是出現熱水溫度上不去，就是系統運行工況波動大，影響原有的製冷、制熱功能。
[0006]綜上所述根本原因還是關鍵技術沒有研究透，還是結構和性能匹配問題，造成產品樣機問世二十年來仍然徘徊不前，產品難以成熟批量推向市場。
[0007]本實用新型就是為了解決戶式中央空調生活熱水機技術不成熟的問題，是要解決制熱水溫度上不去和運行工況不穩定，並影響空調原有製冷、制熱功能的關鍵問題，特別是空調製冷+制熱水模式使用功能中，水溫只要超過45°C，空調運行工況就會出現異常波動，影響空調正常製冷和壓縮機的使用壽命。本實用新型技術採用後，將會克服過去所存在的種種不足問題，戶式生活熱水中央空調將以常規空調產品雙倍的能效比，即空調、熱水設備中第一號高效節能產品走進千家萬戶。

【發明內容】

[0008]本實用新型的目的在於提供一種技術能使空調在運行過程中具有:製冷+高溫生活熱水功能；單獨制熱水功能；製冷功能；制熱功能；制熱+制熱水功能；在滿足五種控制模式功能中運行工況又能非常穩定。
[0009]本實用新型的目的，將通過以下技術方案來實現:
[0010]一種超節能戶式生活熱水中央空調，包括壓縮機、四通閥、冷凝器、節流裝置、蒸發器、氣液分離罐，以及各部件之間連接的管路，其特徵在於:壓縮機(I)和四通閥(5)之間的高壓排氣管中間串聯有充滿高溫高壓氣體的過熱器(3)，過熱器進出水管與生活熱水換熱器出水管(10)中的常開電磁閥(9)兩端連接；另一特徵在於:四通閥II (29)與節流裝置(24)之間的冷凝器(21)中上部設置噴淋裝置(20)，噴淋裝置的進水管設有電磁閥，製冷運行中電磁閥打開，利用從室內蒸發器回收冷凝水或外接自來水對冷凝器噴淋蒸發冷卻，實現二次過冷冷凝；還有一特徵在於:制熱或制熱水中冷凝器結霜時，控制系統自動關閉電磁閥I (16)，打開電磁閥II (18)，利用已制的熱水進行除霜。
[0011]本實用新型在製冷、制熱功能模式運行時按常規流程工作制熱水，換熱器系統均不工作；在單獨使用生活熱水模式或製冷+生活熱水模式時，高溫高壓氣體工質從壓縮機排出先經過熱器，此時過熱器內盤管制熱水不循環工作，但生活熱水換熱器與儲熱水箱循環制熱水，當儲熱水箱水溫升到設定溫度時，由控制系統溫度傳感發信號給常開電磁閥(9)關閉，制熱水在電磁閥進口端的短路被堵繞道經過熱器(3)高溫水加熱後再回電磁閥出口端，自動循環制高溫熱水，當熱水溫度達到設定高溫時:運行為單獨制生活熱水模式自動停機；運行為製冷+生活熱水模式自動轉為製冷模式工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖是本實用新型實施例結構原理示意圖:
[0013]圖中順序號表示:1.壓縮機；2.排氣管；3.過熱器；4.過熱器出水管；5.四通閥I ;6.過熱器進水管；7.換熱器冷媒進口管；8.熱水換熱器；9.常開電磁閥；10.換熱器出水管；11.儲熱水箱；12.供熱水管；13.回水管；14.水泵；15.單向閥I ;16.電磁閥
I；17.外接自來水管；18.電磁閥II ；19.噴淋進水管；20噴淋裝置；21.冷凝器；22.冷凝器出口管；23.冷凝器進口管；24.節流裝置；25.蒸發器進口管；26.蒸發器；27.蒸發器出口管；28.回氣管；29.四通閥II;30.熱水換熱器冷媒出口管；31.單向閥II;32.單向閥III ；33.四通閥連接管；34.回油管；35.氣液分離罐。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]本實用新型超節能戶式生活熱水中央空調有五種功能運行模式:
[0016](I)製冷運行模式；(常規基本模式)
[0017](2)製冷+生活熱水運行模式；
[0018](3)單獨制生活熱水運行模式；
[0019](4)制熱運行模式；(常規基本模式)
[0020]( 5 )制熱+生活熱水運行模式；
[0021]以下結合附圖對本實用新型超節能戶式生活熱水中央空調基本運行模式作進一步描述:
[0022]1、製冷運行工況模式:
[0023]壓縮機(I)吸收氣液分離罐(35)中的氣態工質，壓縮成高溫高壓氣體後，經排氣管(2)進過熱器(3)，進四通閥I (5)，過四通閥連接管(33)、單向閥111(32)，進四通閥
II(29)，經冷凝器進口管(23)流入冷凝器(21)後，逐漸冷凝成液態工質，經冷凝器出口管
(22)，進節流裝置(24)節流降壓後，通過蒸發器進口管(25)進蒸發器(26)蒸發吸熱，經蒸發器出口管(27)回四通閥II (29)，進回氣管(28)，入氣液分離罐(35)，回壓縮機(I)完成一個周期的製冷循環，此周期循環往復以至無窮實現製冷目的，此模式為常規基本模式。
[0024]2.、製冷+制熱水運行模式:
[0025]壓縮機吸收氣液分離罐中的氣態工質，使之壓縮成高溫高壓氣體後，經排氣管進過熱器，入四通閥I換向，經換熱器冷媒進口管(7)，進熱水換熱器(8)加熱水泵(14)輸入的低溫水，高溫高壓工質氣體在熱水換熱器(8)裡放熱逐漸被冷卻為液體，經熱水換熱器冷媒出口管(30 )和單向閥II (31)，進四通閥II (29 )，過冷凝器進口管(23 )流入冷凝器(21)，此時冷凝器的風扇電機不工作，工質從冷凝器流出經節流裝置(24)節流降壓後，通過蒸發器(26)蒸發吸熱，經出口管(27)回四通閥II (29)，進回氣管(28)，入氣液分離罐(35)，回壓縮機完成一個周期的製冷+制熱水循環，此周期循環往復以至無窮實現製冷同時制熱水目的。
[0026]在制熱水過程中水溫升到一定溫度時，如設定水溫為高溫，控制系統感溫信號通知過熱器工作，此時常開電磁閥(9)自動關閉，原制熱水短路被堵增加過熱器高溫水加熱流程，加熱形成高溫熱水，此時制熱水整個過程冷凝器風扇處於停止或尾聲微速狀態，完成高溫熱水加熱後，制熱水+製冷模式工況自動轉入製冷模式工作。
[0027]3、單獨生活熱水運行模式:
[0028]壓縮機吸收氣液分離罐中的氣態工質，壓縮成高溫高壓氣體後，經排氣管進過熱器，進四通閥I，經換熱器冷媒進口管，進熱水換熱器加熱水泵輸入的低溫水，高溫高壓氣體在熱水換熱器裡放熱逐漸被冷卻為液體，經熱水換熱器冷媒出口管和單向閥II，進四通閥II換向，流進蒸發器(26)，此時蒸發器的風扇電機(或空調水路)不工作，工質從蒸發器流出經節流裝置節流降壓後，通過冷凝器(此時為蒸發器功能)蒸發吸熱，回四通閥II，經回氣管，進氣液分離罐，回壓縮機完成一個周期的單獨制熱水循環；
[0029]在制熱水過程中水溫升到一定溫度時，如設定水溫為高溫水，控制系統感溫信號通知過熱器工作，此時常開電磁閥自動關閉，原制熱水短路被堵增加過熱器高溫加熱流程，加熱形成高溫熱水，此時制熱水整個過程蒸發器的風扇電機處於停止狀態，完成高溫熱水加熱後自動停機。
[0030]4.制熱+生活熱水運行模式:
[0031]此模式與單獨生活熱水運行模式基本相同，增加了制熱模式，即室內側換熱器風扇電機工作，此模式實際是制熱與制熱水模式交替工作，由於制熱為常規通用模式不再詳述；
[0032]一般情況下若是先保證生活熱水，即先運行單獨生活熱水模式，在生活熱水達到設定溫度後，再自動轉到制熱控制模式；如果優先考慮空調供暖，則先運行制熱模式，制熱完成設定後，再進行單獨生活熱水模式。
[0033]5.超節能結構及運行工況:其特徵在於四通閥II (29)與節流裝置(24)之間的冷凝器(21)中上部設置噴淋裝置(20)，噴淋進水管設有電磁閥，製冷運行電磁閥打開利用回收冷凝水或自來水對冷凝器噴淋蒸發冷卻，實現二次過冷冷凝；本實用新型無論在製冷模式下運行，還是在制熱模式或製冷+制熱水模式下運行都可以啟動冷凝器噴淋裝置:1、製冷工況時，可利用回收室內側蒸發冷凝水或社會公用自來水噴淋冷凝器，實現風冷和水冷蒸發冷凝結合，大大提高過冷度，加大製冷量超節能製冷；2、制熱工況時可利用提前完成優先制熱水設定，在室外冷凝器結霜時啟動熱水系統供噴淋裝置噴淋除霜，同時加大風量改變制熱惡劣環境，壓縮機不用停機轉換製冷逆循環除霜，利用制熱水除霜效率應該是壓縮機做功轉換熱除霜效率的2倍以上；3、製冷+制熱水模式運行，啟動冷凝器噴淋裝置，實行(生活熱水換熱)水冷、冷凝器風冷+噴淋蒸發三重冷凝，系統製冷、制熱水雙向使用，能效比成倍提高，實現超節能戶式中央熱水空調低碳生活、節能冠軍產品本色。
[0034]本實用新型特點是:克服了現行戶式中央空調熱水一體機運行工況不穩定現象；克服了影響壓縮機使用壽命和不能制高溫熱水等缺點，克服了現行產品不成熟遲遲不能批量投放市場的缺點；本實用新型性能可靠穩定，其製冷+制生活熱水模式運行能效比可達8以上，為家庭小別墅及商業服務行業提供了高效節能低碳生活的典型產品，本技術適用於所有壓縮機式空調和熱水器組合需求用戶產品的更新換代。
【權利要求】
1.一種超節能戶式生活熱水中央空調，包括壓縮機、四通閥、冷凝器、節流裝置、蒸發器、氣液分離罐，以及各部件之間連接的管路，其特徵在於:壓縮機(I)和四通閥I (5)之間的高壓排氣管中間串聯有充滿高溫高壓氣體的過熱器(3)，過熱器進出水管與生活熱水換熱器出水管(10)中的常開電磁閥(9)兩端連接。
2.根據權利要求1所述的超節能戶式生活熱水中央空調，其特徵在於:四通閥II(29)與節流裝置(24)之間的冷凝器(21)中上部設置噴淋裝置(20)，噴淋裝置的進水管設有電磁閥，製冷運行中電磁閥打開，利用從室內蒸發器回收冷凝水或外接自來水對冷凝器噴淋蒸發冷卻，實現二次過冷冷凝。
【文檔編號】F25B47/00GK203550167SQ201320526937
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年8月28日 優先權日:2013年8月28日
【發明者】張志剛 申請人:張志剛