CN217303243U - 一种多功能空气能供冷供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能空气能供冷供热系统，包括冷媒压缩机、电磁四通换向阀、风—冷媒换热器、双向膨胀阀、第一用冷设备连接阀、用冷设备、第二用冷设备连接阀、冷媒气液分离器，还包括压缩机排气管旁通阀、第一用热设备连接阀、用热设备以及第二用热设备连接阀。本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统结构简单，具有较强系统稳定性，可同时实现制冷、除湿、产热水、供地暖多种用途，显著提高空调器的功能性，且可以降低能耗，提高空调器的能效比。

Description

一种多功能空气能供冷供热系统

技术领域

本实用新型涉及空气能制冷制热技术领域，具体涉及一种具有空调、除湿、产热水、地暖等多种功能的空气能供冷供热系统。

背景技术

目前空调、冷冻、除湿、热水、地暖是互不相干的多个独立体系：空调只有供冷风或供冷、热风功能，制冷时候外机产生的热量白白浪费，且常年开机时间不多，利用率不高，其节能降耗的功能没有充分挖掘出来；冷冻产生的余热排放到空气中提高了环境温度；除湿又是另外一套独立体系，占用空间大；各种热水器之间互补性强，整合的空间比较大：燃气热水器、电热水器能耗大；空气能热水器、太阳能热水器节能环保，都带有特殊天气使用的电热水器功能。地暖利用烧煤、烧气、电加热的多。而地暖属于低温供暖，最适合的热源是空气能。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本实用新型提供一种多功能空气能供冷供热系统。

一种多功能空气能供冷供热系统，包括冷媒压缩机、电磁四通换向阀、风—冷媒换热器、双向膨胀阀、第一用冷设备连接阀、用冷设备、第二用冷设备连接阀、冷媒气液分离器，其特征在于，还包括压缩机排气管旁通阀、第一用热设备连接阀、用热设备以及第二用热设备连接阀；

压缩机排气管旁通阀分别连接冷媒压缩机的冷媒出口和电磁四通换向阀的第一出口，压缩机排气管旁通阀与第一用热设备连接阀、第二用热设备连接阀并联设置，形成用热设备的旁路；

第一用热设备连接阀、第二用热设备连接阀分别连接用热设备的冷媒入口和冷媒出口；

冷媒压缩机的冷媒入口通过冷媒气液分离器与电磁四通换向阀的第三出口连接；电磁四通换向阀的第二出口与风—冷媒换热器的第一出口连接，电磁四通换向阀的第四出口通过第二用冷设备连接阀与用冷设备的第二出口连接；风—冷媒换热器的第二出口通过双向膨胀阀、第一用冷设备连接阀与用冷设备的第一出口连接。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果为：

本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统结构简单，具有较强系统稳定性，可同时实现制冷、除湿、产热水、供地暖多种用途，显著提高空调器的功能性，且可以降低能耗，提高空调器的能效比。

可选地，用冷设备可以是空调室内机、冷冻机或除湿机降温换热器中的一种设备或并联设置的多种设备。

可选地，用热设备可以是冷媒—水—水换热器或除湿机升温换热器中的一种设备或并联设置的多种设备。

进一步地，系统还可以包括热水器和地暖；流经热水器的水循环管路、流经地暖的水循环管路以及流经冷媒压缩机的冷媒循环管路相互独立，三者在用热设备处进行换热；

进一步地，热水器的水循环管路中设置有热水器循环泵，地暖的水循环管路中设置有地暖循环泵。

可选地，热水器可以是电热水器、太阳能热水器或燃气热水器中的一种。

进一步地，用热设备内设冷媒—水换热器和水—水换热器，二者互不相通。

可选地，系统还包括自来水进水管、树脂软化水设备、树脂软化水设备排水管、热水器补水阀、地暖补水阀以及热水出水管；自来水进水管经过树脂软化水设备，再经过热水器补水阀和地暖补水阀分别与热水器的循环管路和地暖的循环管路进行连接；树脂软化水设备上设置有树脂软化水设备排水管；热水器的循环管路上设置有热水出水管。

通过本实用新型的应用，挖掘了空调冷冻机节能降耗的功能，大大提高了空调机的利用率，并且降低了综合能耗。

附图说明

图1是本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统的结构示意图。

其中，附图标号表示如下：

1冷媒压缩机；2压缩机排气管旁通阀；3电磁四通换向阀；4风—冷媒换热器；5双向膨胀阀；6第一用冷设备连接阀；7用冷设备；8第二用冷设备连接阀；9压缩机冷媒气液分离器；10第一用热设备连接阀；11用热设备；12第二用热设备连接阀；13热水器循环泵；14热水器；15地暖循环泵；16地暖；17自来水进水管；18树脂软化水设备；19树脂软化水设备排水管；20热水器补水阀；21地暖补水阀；22热水出水管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

为使本实用新型专利装置应用的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

参阅附图1，附图1示出了本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统的结构示意图。本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统，包括冷媒压缩机1、压缩机排气管旁通阀2、电磁四通换向阀3、风—冷媒换热器4、双向膨胀阀5、第一用冷设备连接阀6、用冷设备7、第二用冷设备连接阀8、冷媒气液分离器9、第一用热设备连接阀10、用热设备11以及第二用热设备连接阀12。压缩机排气管旁通阀2分别连接冷媒压缩机1的冷媒出口和电磁四通换向阀3的第一出口，压缩机排气管旁通阀2与第一用热设备连接阀10、第二用热设备连接阀12并联设置，形成用热设备11的旁路；第一用热设备连接阀10、第二用热设备连接阀12分别连接用热设备11冷媒入口和冷媒出口。冷媒压缩机1的冷媒入口通过冷媒气液分离器9与电磁四通换向阀3的第三出口连接；电磁四通换向阀3的第二出口与风—冷媒换热器4的第一出口连接，电磁四通换向阀3的第四出口通过第二用冷设备连接阀8与用冷设备7的第二出口连接；风—冷媒换热器4的第二出口通过双向膨胀阀5、第一用冷设备连接阀6与用冷设备7的第一出口连接。

在本实用新型中，用冷设备7可以是空调室内机、冷冻机或除湿机降温换热器中的一种设备，用热设备11可以是冷媒—水—水换热器或除湿机升温换热器中的一种设备。在另一个实施例中，用冷设备7可以是空调室内机、冷冻机或除湿机降温换热器中并联设置的多种设备。用热设备11可以是冷媒—水—水换热器或除湿机升温换热器中并联设置的多种设备。

如图1所示，本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统还可以包括热水器14、地暖16；流经热水器14的水循环管路、流经地暖16的水循环管路以及流经冷媒压缩机11的冷媒循环管路相互独立，三者在用热设备11处进行换热。具体地，热水器14可以是电热水器、太阳能热水器或燃气热水器中的一种。

具体而言，用热设备11外有三对接口，分别是冷媒循环进出口、热水循环进出口和地暖循环进出口。冷媒循环靠冷媒压缩机1推动，热水循环和地暖循环分别靠热水器循环泵13和地暖循环泵15推动。用热设备11内设冷媒—水换热器和水—水换热器，二者互不相通，之间用与热水器14相通的热水做媒介，实现冷媒、生活热水以及地暖的三方换热。冷媒—水换热器是空气能压缩系统的一级冷凝器，单向供热；水—水换热器是地暖的热源，单向受热。两个换热器之间的水既是冷媒—水换热器的受热方，也可是热水器14的受热方。热水器14的辅助加热功能一般不启用，只有当冷媒—水换热器转换出来的热水温度不高或地暖的热量不足时，启动热水器14进行辅助加热。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1所示，本实用新型还包括自来水进水管17；树脂软化水设备18、树脂软化水设备排水管19、热水器补水阀20、地暖补水阀21、热水出水管22。上述自来水进水管17经过树脂软化水设备18，再经过热水器补水阀20和地暖补水阀21分别与热水器14的循环管路和地暖16的循环管路进行连接。树脂软化水设备18上设置树脂软化水设备排水管19。热水器14的循环管路上设置热水出水管22。

以下介绍本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统的工作过程和控制方法。

控制方法一：用冷设备制冷，用热设备不需要工作。

如附图1，本系统设置为制冷模式，将电磁四通换向阀3断电，打开压缩机排气管旁通阀2，打开第一用冷设备连接阀6和第二用冷设备连接阀8，关闭第一用热设备连接阀10或第二用热设备连接阀12，将热水循环泵13、地暖循环泵15断电。此时，用冷设备7将执行制冷程序。

冷媒运行顺序依次为：冷媒压缩机1、压缩机排气管旁通阀2、电磁四通换向阀3、风—冷媒换热器4、双向膨胀阀5、第一用冷设备连接阀6、用冷设备7、第二用冷设备连接阀8、电磁四通换向阀3、冷媒气液分离器9、冷媒压缩机1。

控制方法二：用冷设备制热或化霜，用热设备不需要工作。

如附图1，本系统设置为制热模式，将电磁四通换向阀3通电，打开压缩机排气管旁通阀2，打开第一用冷设备连接阀6和第二用冷设备连接阀8，关闭第一用热设备连接阀10或第二用热设备连接阀12，将热水循环泵13、地暖循环泵15断电。此时，用冷设备7将执行制热或化霜程序。

冷媒运行路线为：冷媒运行顺序依次为：冷媒压缩机1、压缩机排气管旁通阀2、电磁四通换向阀3、第二用冷设备连接阀8、用冷设备7、第一用冷设备连接阀6、双向膨胀阀5、风—冷媒换热器4、电磁四通换向阀3、冷媒气液分离器9、冷媒压缩机1。

控制方法三：用冷设备和用热设备同时工作。

如附图1，本系统设置为制冷用热模式，将电磁四通换向阀3断电，关闭压缩机排气管旁通阀2，打开第一用冷设备连接阀6和第二用冷设备连接阀8，打开第一用热设备连接阀10和第二用热设备连接阀12，将热水循环泵13和地暖循环泵15通电。此时，用冷设备7将执行制冷程序，用热设备11制热。本系统可同时制冷、产热水、带地暖。

当热水和地暖水温不能满足使用要求时，可开启热水器14辅助加热。

冷媒运行顺序依次为：冷媒压缩机1、第一用热设备连接阀10、用热设备11、第二用热设备连接阀12、电磁四通换向阀3、风—冷媒换热器4、双向膨胀阀5、第一用冷设备连接阀6、用冷设备7、第二用冷设备连接阀8、电磁四通换向阀3、冷媒气液分离器9、冷媒压缩机1。

热水运行顺序依次为：热水循环泵13、用热设备11、热水器14、热水循环泵13。

地暖运行顺序依次为：地暖循环泵15、用热设备11、地暖16、地暖循环泵15。

控制方法四：用冷设备停止工作，用热设备工作。

如附图1，本系统设置为用热模式，将电磁四通换向阀3通电，关闭压缩机排气管旁通阀2，打开第一用冷设备连接阀6和第二用冷设备连接阀8，打开第一用热设备连接阀10和第二用热设备连接阀12，将热水循环泵13、地暖循环泵15通电。此时，用冷设备7执行制热或化霜程序。用热设备11制热。本系统可同时产热水，带地暖。

当热水和地暖水温不能满足使用要求时，可开启热水器14进行辅助加热。

冷媒运行顺序依次为：冷媒压缩机1、第一用热设备连接阀10、用热设备11、第二用热设备连接阀12、电磁四通换向阀3、第二用冷设备连接阀8、用冷设备7、第一用冷设备连接阀6、双向膨胀阀5、风—冷媒换热器4、电磁四通换向阀3、冷媒气液分离器9、冷媒压缩机1。

热水运行顺序依次为：热水循环泵13、用热设备11、热水器14、热水循环泵13。

地暖运行顺序依次为：地暖循环泵15、用热设备11、地暖16、地暖循环泵15。

控制方法五：利用本系统除湿。

当用冷设备7选择除湿机降温换热器，且用热设备11选择除湿机升温换热器时，将本系统设置为除湿模式，将电磁四通换向阀3断电，关闭压缩机排气管旁通阀2，打开第一用冷设备连接阀6和第二用冷设备连接阀8，打开第一用热设备连接阀10和第二用热设备连接阀12，本系统执行除湿程序。

冷媒运行顺序依次为：冷媒压缩机1、第一用热设备连接阀10、用热设备11、第二用热设备连接阀12、电磁四通换向阀3、风—冷媒换热器4、双向膨胀阀5、第一用冷设备连接阀6、用冷设备7、第二用冷设备连接阀8、电磁四通换向阀3、冷媒气液分离器9、冷媒压缩机1。

本实用新型提供的多功能空气能供冷供热系统结构简单，具有较强系统稳定性，可同时实现制冷、除湿、产热水、供地暖多种用途，显著提高空调器的功能性，且可以降低能耗，提高空调器的能效比。

通过本实用新型的应用，挖掘了空调冷冻机节能降耗的功能，大大提高了空调机的利用率。以产热水为例：按建筑生活热水系统参数计算表数据：“有自备热水供应和淋浴设备的住宅每人每日消耗50度的热水最高定额为70升”。按这一定额计算，一个三口之家，使用电热水器，一年电费消耗1500元左右。使用本实用新型改造后的一匹空调兼产热水，相当于2500千瓦的电热水器，不仅电费消耗只有电热水器的四分之一，而且空调制冷时的余热大部分转换到热水中，使得产热水的成本更低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种多功能空气能供冷供热系统，包括冷媒压缩机、电磁四通换向阀、风—冷媒换热器、双向膨胀阀、第一用冷设备连接阀、用冷设备、第二用冷设备连接阀、冷媒气液分离器，其特征在于，还包括压缩机排气管旁通阀、第一用热设备连接阀、用热设备以及第二用热设备连接阀；

所述压缩机排气管旁通阀分别连接所述冷媒压缩机的冷媒出口和所述电磁四通换向阀的第一出口，所述压缩机排气管旁通阀与所述第一用热设备连接阀、所述第二用热设备连接阀并联设置，形成所述用热设备的旁路；

所述第一用热设备连接阀、所述第二用热设备连接阀分别连接所述用热设备的冷媒入口和冷媒出口；

所述冷媒压缩机的冷媒入口通过所述冷媒气液分离器与所述电磁四通换向阀的第三出口连接；所述电磁四通换向阀的第二出口与所述风—冷媒换热器的第一出口连接，所述电磁四通换向阀的第四出口通过所述第二用冷设备连接阀与所述用冷设备的第二出口连接；所述风—冷媒换热器的第二出口通过所述双向膨胀阀、所述第一用冷设备连接阀与所述用冷设备的第一出口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用冷设备可以是空调室内机、冷冻机或除湿机降温换热器中的一种设备或并联设置的多种设备；所述用热设备可以是冷媒—水—水换热器或除湿机升温换热器中的一种设备或并联设置的多种设备。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还可以包括热水器和地暖；流经所述热水器的水循环管路、流经所述地暖的水循环管路以及流经所述冷媒压缩机的冷媒循环管路相互独立，三者在所述用热设备处进行换热；

所述热水器的水循环管路中设置有热水器循环泵，所述地暖的水循环管路中设置有地暖循环泵。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热水器可以是电热水器、太阳能热水器或燃气热水器中的一种。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述用热设备内设冷媒—水换热器和水—水换热器，二者互不相通。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的系统，其特征在于，还包括自来水进水管、树脂软化水设备、树脂软化水设备排水管、热水器补水阀、地暖补水阀以及热水出水管；

所述自来水进水管经过所述树脂软化水设备，再经过所述热水器补水阀和地暖补水阀分别与所述热水器的循环管路和所述地暖的循环管路进行连接；

所述树脂软化水设备上设置有所述树脂软化水设备排水管；

所述热水器的循环管路上设置有所述热水出水管。

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