CN201637190U - 光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机。该机包括泵热回收交换机构、空调系统热交换机构、燃气采暖热水两用炉机构(或电两用炉机构)、容积式冷暖系统压力平衡水箱机构、容积式卫生热水蓄热水箱机构，所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构包括2个封闭式采暖水热交换器，改进在于：还包括承压式太阳能全热交换机构，该机构包括平板式太阳能集热器和太阳能采暖水热交换器；太阳能集热器前端设有光感器，其底部连接着旋转器和控制器。太阳能全热交换机构能够将太阳能集热板随时按照最佳的吸热角度进行旋转，最大化的吸收太阳能热量，换热效率高，节能效果显著。

Description

光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机

技术领域

本实用新型涉及一种热泵热回收冷暖浴三位一体机。

背景技术

实用新型专利ZL 200620069870.5提供了一种“热泵热回收中央集供式冷暖浴三位一体机”；该机包括空气源(地源)热泵冷热水机构，还包括热水两用锅炉机构、容积式余热回收蓄热水机构和容积式系统水蓄能机构；该装置热水两用锅炉与具有压缩机、冷凝器的空气源(地源)空调机构、容积式余热回收蓄热水机构、容积式系统水蓄能机构配合，可实现冬季采暖及热水的同步供应；又可实现夏季制冷及热水的同步供应。在实际安装使用和运行中，发现上述产品存在着如下不足之处；A、忽视了纯天然洁净能源的开发利用；B、在春秋季节必须要启动锅炉或热泵才可以得到卫生热水供应的局限；C、在冬季忽视了利用太阳能辅助供暖的能效，能源消耗大，增加用户使用成本；D、冬季热泵系统频繁化霜，能源消耗大；E；锅炉排废气及排热量高，影响环境；F、不符合国家节能减排、高能效产业政策。

发明内容

为了解决现有的风冷热泵热回收中央集供式冷暖浴三位一体机存在的资源浪费、性价比低的问题，本实用新型提供一种新结构、节能降耗的光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机。

具体的技术解决方案如下：

光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机包括热泵热回收交换机构2、空调系统热交换机构3、燃气采暖热水两用炉机构(或电两用炉机构)4、容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5、容积式卫生热水蓄热水箱机构6，所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构包括2个封闭式太阳能采暖水热交换器24和锅炉采暖水热交换器29，改进在于：

还包括承压式太阳能全热交换机构1，所述承压式太阳能全热交换机构包括承压式太阳能集热器7；太阳能集热器7上部一侧设有循环出水口，出水口上依次设有平衡式压力调节阀12和汽水分离器14，出水口通过三通阀23连接着太阳能采暖水热交换器24，太阳能采暖水热交换器24位于容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5的水箱内下部；其下部一侧设有循环进水口，进水口上分别设有排污阀17、止回阀20、水流量传感器21和热水循环泵22，热水循环泵22进水口处设有回水过滤器59；其进水口通过三通管连通着补水口；补水口的入口处设有自动减压补水阀57，上水过滤器58；其底部连接着旋转器18，旋转器18位于控制器19上部；其前端设有光感器11和集热板；

所述太阳能采暖水热交换器24的出口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构6，三通阀23的第三接口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构6的进口。

所述太阳能集热器7为平板式太阳能集热器。

所述太阳能集热器7出水口上的平衡式压力调节阀12出口与汽水分离器14进口之间设有出口伸缩软管13，其进水口与止回阀20进口之间设有进口伸缩软管16。

所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5的水箱内上部设有锅炉采暖水热交换器29，锅炉采暖水热交换器29的进口和出口分别连通着燃气采暖热水两用炉机构4的三通阀40和安全泄压阀50。

本实用新型的有益技术效果体现在以下几个方面：

1、按照日照时间和太阳能光辐射聚焦温度感应设计的光感器，能够将太阳能集热板随时按照最佳的吸热角度进行旋转，最大化的吸收太阳能热量，换热效率高，节能效果显着。

2、平板式太阳能集热器采用了铝合金边框，耐热度达到232℃，使用寿命半永久性。集热器的平面采用了钢化玻璃(4mm)镶嵌，玻璃透明度达91％，充分的将太阳光能辐射到内部吸热涂层中。集热器各连接处，采用EPDM材料密封，完全隔绝了与大气的贯通，保持集热器内部的半真空状态，杜绝热能的损耗。

3、吸收面涂层采用高效率的吸热涂层德国蓝专用涂层，吸收率达93％--95％，吸收面平板材料和热水总管、上升管采用了热传导性能优秀的紫铜，确保了热能的快速传导。采用翅片工艺、超声波焊接技术制作的总管和上升管，确保了快速吸收太阳能的热传递，可承受6BAR工作压力，性能稳定，寿命长。

4、集热器背板材料采用了镀锌钢片，耐腐蚀性强，强度好，保证了集热器的使用安全。采用了岩石棉保温材料，极佳的阻止热损耗，散热率只有3％-5％。

5、洁净的自来水通过补水管路和自动压力调节止回补水阀进入太阳能集热器的总管和上升管中，通过自动压力调节止回补水阀控制其水压力保持在2-3BAR工作压力。

6、在春秋季节热泵和锅炉无需工作时，涂有高效率吸热涂层的铜质平板，充分吸收到了太阳能量并将所吸收热量传导给铺设在平板上的总管和上升管，在总管和上升管中的生活用水收热量传导后被加温。

7、当预埋在集热器内的温度传感器感知到集热器管内受热水温达到所预定值时，驱动循环水泵工作，将卫生热水蓄能水箱中的水进行循环加热。

8、当预温度传感器感知到集热器管内受热水温低于所预定值时，停止循环水泵工作，终止卫生热水蓄热水箱水的循环加热。如此反复循环工作，将卫生热水蓄能水箱水加热蓄存。

9、卫生热水蓄能水箱设计为三重受热系统，可同时与太阳能、锅炉、热泵系统进行换热，极大地提高卫生热水大水量的需求。当卫生热水蓄能水箱内的水循环一定周期后，通过水箱的排污口将水排出，清洗水箱，置换干净的水，保证了卫生热水不被二次污染。

10、容积式冷暖系统压力平衡水箱采用了2重封闭式热交换器，防止了卫生热水的交叉感染，同时最大化的利用和发挥了太阳能源的热能传导，极大地降低了气、电不可再生能源的消耗。

11、主系统机配有3重防冬运行程序，采用503ET高热敏传感器，把探点设置在水系统内，直接读取环境和水温变化。当系统水温低于8℃时水泵运转，6℃时压缩机运行，回水12℃停止。环境温度低于0℃，容积式冷暖系统压力平衡水箱温度不足时3℃时，锅炉系统启动进行热量补充，回水30℃停止。

12、该机实现了不受环境温度限制的高效率制热技术和3个余热回收利用热交换器、2个容积式蓄热、蓄能水箱，系统结构设计合理、冷热效比高。在不影响采暖、制冷功效情况下，以最底的能耗使用生活卫生热水，且流量大，可不间断多人使用，节约了宝贵的能源消耗。

13、制冷、制热、卫生热水独立的热交换器系统和循环水泵，冷、热能效比高、流量大、扬程远、不逆流。

14、膨胀水箱和自动压力调节止回补水阀、汽水分离器、安全泄压阀、水流量开关的内置，确保整个系统压力和空气的排泄和补水不畅通，防止无水运转，能够在水压高的地区安全使用，保护零部件和系统的安全运行。

15、实现了用一个室内操控器控制整个机组的全程自动化冷暖浴运行。主机控制器和室内操控器均采用了可程序设计16bit集成芯片，二者之间只用二根线无正、负联机，通信采用电流载波方式，速度每秒4Mhz，抗电磁干扰12Kw，有线通讯距离长达1Km。可根据用户的温度要求在室内进行调节设定。内置了定时、水温度、室温控制功能和用户对设备运行状态的自检、记忆功能。

16、系统运行故障部位准确的用文字显示，实现了通过电话可进行售后服务的可能性。

17、循环水泵每21小时自动启动一次，在主机设备停止工作后连续运行3分钟，避免结垢和卡壳。

18、主机设备内置了达48种安全检测保护装置，完全保证了用户的安全使用和主机设备的安全运行。

19、因备有系统蓄能平衡水箱，防止了机组的频繁启动，缓解了对电网的冲击。

20、太阳能与热泵空调机构(制冷+采暖)、热水两用锅炉(采暖+热水)、容积式卫生热水蓄能水箱机构、容积式系统水蓄能机构(制冷或采暖水)配合，可实现冬季采暖及热水的同步供应；又可实现夏季制冷及热水的同步供应。特别是在能源开发利用和节能方面，其效果尤为突出；

21、该装置运行安全、低噪音、节能、环保、操作简便；且南方、北方均可使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1和图2，光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机包括热泵热回收交换机构2、空调系统热交换机构3、燃气采暖热水两用炉机构(或电两用炉机构)4、容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5、容积式卫生热水蓄热水箱机构6，所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构包括2个封闭式采暖水热交换器24和锅炉采暖水热交换器29。燃气采暖热水两用炉机构4包括燃烧室34，燃烧室34内上部安装着主热交换器42和二次余热交换器41，燃烧室34内下部安装着燃烧器51；燃烧室34外部安装着采暖水泵52和卫生热水热交换器54；主热交换器42通过采暖热水出水管44连通着三通阀49，三通阀49另两个端口分别连通着采暖水泵52和锅炉采暖水热交换器29；二次余热交换器41通过采暖热水回水管45连通着采暖水泵52。

还包括承压式太阳能全热交换机构1，该承压式太阳能全热交换机构包括承压式太阳能集热器7，太阳能集热器7为平板式太阳能集热器。太阳能集热器7上部一侧设有循环出水口，出水口上依次设有平衡式压力调节阀12和汽水分离器14，平衡式压力调节阀12出口与汽水分离器14进口之间安装有出口伸缩软管13，出水口通过三通阀23连接着太阳能采暖水热交换器24，太阳能采暖水热交换器24位于容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5的水箱内下部，；其下部一侧设有循环进水口，进水口上分别设有排污阀17、止回阀20、水流量传感器21和热水循环泵22，进水口与止回阀20进口之间安装有进口伸缩软管16。

热水循环泵22进水口处设有回水过滤器59；其进水口通过三通管连通着补水口；补水口的入口处设有自动减压补水阀57，上水过滤器58；其底部连接着旋转器18，旋转器18位于控制器19上部；其前端设有光感器11和集热板；

太阳能采暖水热交换器24的出口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构6，三通阀23的第三接口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构6的进口。

容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5的水箱内上部设有锅炉采暖水热交换器29，锅炉采暖水热交换器29的进口和出口分别连通着燃气采暖热水两用炉机构4的三通阀40和安全泄压阀50。

光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机的运行模式如下；

A、夏季制冷作业：

按动“电源开关”接通电源，调节主机控制面板的室内温度或水温设定，按动制冷按钮，系统主循环泵38启动，系统水循环，推动数码流量传感器动作，指令空气源(地源)水管机组8的压缩机31启动。压缩机31输出的高温高压的氟里昂气体在经流套管式热泵热回收交换机构2和外套管内流动的冷水进行热交换将水加热，被加热的卫生热水输送到容积式卫生热水蓄热水箱机构6内储存，释放一次热量的高温高压的氟里昂经四通阀进入热泵机构的空气源(地源)热交换器30。

进入空气源(地源)热交换器30的高温高压的氟里昂和空气或地源提供的冷量进行热交换释放余热，冷凝成中温高压的氟里昂液体，然后流经热力膨胀阀，节流成低温低压的氟里昂气液两相物，流经冷媒管进入空调系统空调系统热交换机构中雾化蒸发，在空调系统热交换机构3中吸收来自室内的热量，成为低温低压的氟里昂气体，低温低压的氟里昂气体又被压缩机31吸入。

其工作循环是压缩——释放一次热量——冷凝——节流——蒸发，

来自室内的中温循环水在系统主循环泵38的推动下，进入空调系统热交换机构3中。在空调系统热交换机构3中释放所吸收的室内热量同时吸收来自冷媒的冷量变成冷水后进入容积式系统压力平衡水箱机构5进行能量储备(常规系统灌水量小、开机率主末不匹配、利用谷电时较为明显)，冷冻水从容积式系统压力平衡水箱机构5经系统出水管进入室内风机盘管和室内空气进行热交换，室内空气经过室内盘管蒸发器后，释放了热量，空气温度下降。

如此，在空调系统热交换机构3中释放热量——吸收冷量，在室内末段释放冷量——吸收热量反复循环，冷冻水不断带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度，达到制冷的目的。

B、冬季采暖作业：

按动“电源开关”接通电源，调节主机面板的室内温度或水温设定，按动制热采暖按钮，系统主循环泵启动，系统水循环，推动数码流量传感器动作，指令指令空气源(地源)水管机组8的压缩机31启动。压缩机31输出的高温高压的氟里昂气体在经流套管式热泵热回收交换机构2和外套管内流动的冷水进行热交换将水加热，被加热的卫生热水输送到容积式卫生热水蓄热水箱6内储存，释放一次热量的高温高压的氟里昂经四通阀32再进入空调系统热交换机构3中(这时通过四通阀32的切换，改变了冷媒的流动方向)冷凝并吸收来自室内的冷量。释放热量的低温低压的氟里昂气体进入热泵机构的空气源(地源)热交换器30蒸发，并吸收来自空气或地源中的热量，成为低温低压的氟里昂气液两相物回流到压缩机31中。

其工作循环是压缩——释放一次热量——冷凝——蒸发——吸收。

采暖同时运行的还有承压式太阳能全热回收机构1，在按动制热采暖按钮后，集热器内的温度传感器15感知到集热器管内受热水温50℃时，打开连通着容积式系统压力平衡水箱机构5内封闭式热交换器24回路的三通阀23并驱动热水循环泵22工作，将收集的太阳能热水通过封闭式热交换器24对容积式系统压力平衡水箱机构5中的水进行循环加热。释放了一次热量的热水继续输送到容积式卫生热水蓄热水箱机构6进行2次换热，散发了热量的循环水在流入到太阳能集热器7中受热，如此反复进行容积式系统压力平衡水箱机构5和容积式卫生热水蓄热水箱机构6内的水加热。

燃气热水两用炉机构4在检测到容积式系统压力平衡水箱机构5内水温低于45℃时，两用炉机构4点火运行，被加热到85℃的高温采暖热水在锅炉机构4内置的热水循环泵52的推动下，进入容积式系统压力平衡水箱机构5内封闭式热交换器29，对容积式系统压力平衡水箱机构5中的采暖水进行循环加热，散发了热量的锅炉温水再流入到二次余热交换器41和主热交换器42中加热，如此反复循环进行容积式系统压力平衡水箱机构5内采暖水的加热。

来自室内的低温循环水在系统主循环泵38的推动下，进入空调系统热交换器机构3中。在空调系统热交换机构3中吸收来自高温冷媒的热量变成中高温水后，继续流经容积式系统压力平衡水箱5二次受热被储存，被加热的采暖水通过房间中的散热装置(风机盘管、地板辐射采暖)释放了热量，空气温度上升，达到制热目的。

其工作循环是加热——释放——回收——再加热。

C、使用生活用卫生热水：

只需打开生活热水龙头，不论是否在正常使用制冷或采暖，容积式卫生热水蓄热水箱机构6内的水被承压式太阳能全热回收机构1加热一直保持着60℃以上，所以只需一点水泵运行能耗(＜90w)即可使用丰富的、大流量的生活用卫生洗涤热水。

当碰到阴雨气候无太阳能能量时，根据环境温度的高低，热泵(＞15℃以上)或锅炉系统(＜15℃以下)自动运行对容积式卫生热水蓄热水箱机构6内的水进行循环加热。

光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机安装完毕后，需要给整机组系统加水，自来水通过上水过滤器58和自动减压流量止回补水阀57向机组系统自动补水。当机组系统额定压力达到自动减压流量止回补水阀57所额定压力同等时，自动减压流量止回补水阀57将自动关闭停止补水。机组任意系统工作一段时间后，各系统内水会自然损耗，系统压力下降，自动减压流量止回补水阀57就会自动开启补水。如遇有停水之时，因内置有止回功能的补水阀57，能够防止整机系统水倒流，保证机组运行安全。

在承压式太阳能全热交换机构1、空调系统热交换机构3、燃气采暖热水两用炉机构(或电两用炉机构)4、容积式冷暖系统压力平衡水箱机构5、容积式卫生热水蓄热水箱机构6内，都安装有汽水分离器、安全泄压阀、膨胀水箱、水温度传感器等安全检测保护装置，极大的保证了机组和用户的使用安全。

Claims (4)

1.光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机，包括热泵热回收交换机构(2)、空调系统热交换机构(3)、燃气采暖热水两用炉机构(4)、容积式冷暖系统压力平衡水箱机构(5)、容积式卫生热水蓄热水箱机构(6)，所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构包括2个封闭式太阳能采暖水热交换器(24)和锅炉采暖水热交换器(29)，其特征在于：

还包括承压式太阳能全热交换机构(1)，所述承压式太阳能全热交换机构包括承压式太阳能集热器(7)；太阳能集热器(7)上部一侧设有循环出水口，出水口上依次设有平衡式压力调节阀(12)和汽水分离器(14)，出水口通过三通阀(23)连接着太阳能采暖水热交换器(24)，太阳能采暖水热交换器(24)位于容积式冷暖系统压力平衡水箱机构(5)的水箱内下部；其下部一侧设有循环进水口，进水口上分别设有排污阀(17)、止回阀(20)、水流量传感器(21)和热水循环泵(22)，热水循环泵(22)进水口处设有回水过滤器(59)；其进水口通过三通管连通着补水口；补水口的入口处设有自动减压补水阀(57)，上水过滤器(58)；其底部连接着旋转器(18)，旋转器(18)位于控制器(19)上部；其前端设有光感器(11)和集热板；

所述太阳能采暖水热交换器(24)的出口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构(6)，三通阀(23)的第三接口连通着容积式卫生热水蓄热水箱机构(6)的进口。

2.根据权利要求1所述的光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机，其特征在于：所述太阳能集热器(7)为平板式太阳能集热器。

3.根据权利要求1所述的光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机，其特征在于：所述太阳能集热器(7)出水口上的平衡式压力调节阀(12)出口与汽水分离器(14)进口之间设有出口伸缩软管(13)，其进水口与止回阀(20)进口之间设有进口伸缩软管(16)。

4.根据权利要求1所述的光、电、气热泵热回收中央冷暖浴三位一体机，其特征在于：所述容积式冷暖系统压力平衡水箱机构(5)的水箱内上部设有锅炉采暖水热交换器(29)，锅炉采暖水热交换器(29)的进口和出口分别连通着燃气采暖热水两用炉机构(4)的三通阀(40)和安全泄压阀(50)。

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