專利名稱：一種空氣源熱泵鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣源熱泵鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種空氣源熱泵鍋爐，它 適用于賓館、酒店、招待所等需要集中生活洗浴熱水的場所。.
背景技術(shù)：
根據(jù)空氣源熱泵的技術(shù)特點，現(xiàn)在市場流通的空氣源熱泵機組分兩類， 一是 空氣源熱泵空調(diào)機組，對空間的溫度和濕度起到降溫和去濕的目的；二是空氣源 熱泵熱水機組，對水進行加熱處理為目的。前一種設(shè)備在運行的時候，把大量的 熱量從特定空間轉(zhuǎn)移出來排放到大氣中，沒有對其進行利用造成能耗浪費。后一 種在對水進行加熱的時候，機組所組織的進出空氣也沒有進行有效的利用?？諝?源熱泵熱水機組在安裝的時候，要匹配相應(yīng)的保溫水箱同時機組的能效比的高低 決定了設(shè)備的節(jié)能效果，現(xiàn)有的空氣源熱泵設(shè)備大部分采用機組制熱循環(huán)與儲熱 保溫水箱分開，機組單獨形成成品，在客戶購買后按實際情況選配保溫水箱，然 后在施工現(xiàn)場進行組合控制，這樣就造成系統(tǒng)的匹配和控制不精確，維修量大， 且經(jīng)常出現(xiàn)機組廠家與設(shè)備安裝人員因為維修而互相踢皮球的情況。對空氣品質(zhì) 和進風溫度的也不能有效的控制，這樣也造成機組在冬季環(huán)境溫度很低的情況下 熱泵不能正常工作，出現(xiàn)制熱效率大幅下降，甚至出現(xiàn)機組結(jié)霜不能及時化霜而 停機的現(xiàn)象，這些都嚴重影響空氣源熱泵的利用率，給客戶帶來很大的麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種空氣源熱泵鍋爐，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，它 將大氣中的熱量轉(zhuǎn)化成水所需要的熱量，對水進行溫升加熱，同時可對空間串.的 空氣進行過濾、除濕和降溫，達到了空氣凈化，節(jié)能、環(huán)保、安裝便利、經(jīng)濟適 用的空氣源熱泵鍋爐。
為了實現(xiàn)上述的目的，本本發(fā)明采用以下技術(shù)措施 本發(fā)明由壓縮機、膨脹器、蓄液罐、水側(cè)板式換熱器、風側(cè)空氣換熱器、保 溫水箱、循環(huán)水泵、風機、風管閥、溫度探測(T)、水位探測(S)、流量控制器、 系統(tǒng)控制主板組成。
其中壓縮機、水側(cè)板式換熱器、膨脹器、風側(cè)空氣換熱器、蓄液罐由銅管連 接組成一個封閉的卡諾熱泵循環(huán)系統(tǒng)；其特征在于壓縮機分別與水側(cè)板式換熱 器、蓄液罐、主控板(KC581)相連。壓縮機在運行的時候把高溫高壓的工質(zhì)壓 縮到水側(cè)換熱器，水在交換器里進行熱交換達到加熱的目的。熱交換后的工質(zhì)在 高壓下流經(jīng)膨脹器到風冊換熱器里蒸發(fā)集收空氣中的熱量，途經(jīng)蓄液罐進行油氣 分離后回到壓縮機進口，這樣就完成了卡諾循環(huán)的放熱和集熱過程，主控板) (KC581)對此循環(huán)過程進行電氣控制。保溫水箱、水側(cè)板式換熱器、循環(huán)水泵 與管道連接組成一個水循環(huán)加熱系統(tǒng)；膨脹器分別與水側(cè)板式換熱器、風側(cè)空氣 換熱器相連，在卡諾循環(huán)中，膨脹器把水側(cè)板式換熱器里的高溫高壓工質(zhì)轉(zhuǎn)變成 低壓的蒸發(fā)狀態(tài)，達到集收空氣中的熱量然后在壓縮機的作用下?lián)Q熱的目的風 側(cè)空氣換熱器分別與膨脹器、蓄液罐、風機、進風管道相連，在運行的時候，把 空氣流經(jīng)過進風管道組織后流經(jīng)風側(cè)空氣換熱器，達到集收空氣中熱量的目的； 風機分別與風側(cè)空氣換熱器、出風管道、主控板(KC581)相連，在運行中，風 機在電能的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)對空氣進行強制抽送，經(jīng)出風管道排出，有效地組織排出 空氣的流向，主控板(KC581)對風機進行電氣控制；主控板(KC581)分別與風 機、壓縮機、循環(huán)水泵、用銅線相連，實現(xiàn)主控功能程序在其運行狀態(tài)下的自動 化；主控板(KC581)分別與保溫水箱中的溫度探測(T)、水位探測(S)相連， 進行溫度和水位的信號采集處理，在邏輯關(guān)系下輸出制動指令；循環(huán)水泵分別與 水側(cè)板式換熱器、保溫水箱相連，把保溫水箱中的水送入水側(cè)板式換熱器中換熱 然后循環(huán)回保溫水箱，如此往復(fù)循環(huán)，達到把保溫水箱中的水加熱到設(shè)定溫度目 的；保溫水箱中裝有熱水浮球閥、溫度探測(T)和水位探測(S),熱水浮球閥 控制冷水的進水量，在保溫水箱高水位段通過浮球的浮力作用實現(xiàn)進水截流，溫 度探測(T)和水位探測(S)測定采集當前保溫水箱的溫度和水位，是主控板 KC581)信號源。保溫水箱上有進水口出水口積排污口。
卡諾熱泵循環(huán)系統(tǒng)是用銅管由壓縮機上部排氣口連接水側(cè)板式換熱器進口 ，再 由水側(cè)板式換熱器出口連接膨脹器進口 、然后由膨脹器出口連接風側(cè)空氣換熱器 進口、再由風側(cè)空氣換熱器出口連接蓄液罐進口，最后蓄液罐出口連接壓縮機進 口，這樣就構(gòu)建一個封閉循環(huán)系統(tǒng)，在循環(huán)系統(tǒng)里有一種載熱能力很強的工質(zhì) (R417)，其工質(zhì)在不同的壓力狀態(tài)下有不同的形態(tài)，在低壓(工質(zhì)蒸發(fā))和高 壓(工質(zhì)冷凝)的狀態(tài)下實現(xiàn)集熱和放熱效應(yīng)，達到制冷和制熱的目的，因為其 制冷和制熱是在工質(zhì)的高低壓之間運行，所以壓縮機提供的功率與其制冷和制熱 的功率是不相等的，壓縮機的能效比的高低決定了設(shè)備的節(jié)能效果，按環(huán)境溫度 的不同，壓縮機的能效比由3—6輸出，輸入給壓縮機1個千瓦的功率，它能實 現(xiàn)3—6倍功率的制冷量和制熱量的輸出。所以由卡諾循環(huán)建立的機組設(shè)備都具 有優(yōu)越的節(jié)能特性。
水循環(huán)加熱系統(tǒng)循環(huán)水泵進水口連接保溫水箱，循環(huán)水泵出水口連接水 側(cè)板式換熱器進水口 ，然后水側(cè)板式換熱器出水口連接保溫水箱，這樣依次連接， 構(gòu)建一個水加熱循環(huán)系統(tǒng)(連接管道可用PPR穩(wěn)態(tài)管或鋼塑鋼，外套25tnm厚的 保溫層)保溫水箱上滿水，循環(huán)水泵啟動運行，水開始在水側(cè)板式換熱器與保 溫水箱之間循環(huán)，壓縮機開始啟動卡諾循環(huán)，風機把空氣從室外(或室內(nèi))抽進 風側(cè)空氣換熱器然后排出，在卡諾循環(huán)的作用下，水側(cè)換熱器不把循環(huán)水加熱。 在連續(xù)運行的作用下，保溫水箱里的水加熱直至設(shè)定溫度(6CTC以下)。
空氣過濾和進風調(diào)節(jié)系統(tǒng)由風機、風管、風管閥、濾網(wǎng)組成(本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動均能實現(xiàn))，濾網(wǎng)安裝在風口，風管闊調(diào)節(jié)室內(nèi)、 室外的進風(出風)量，按照一年的氣候條件調(diào)節(jié)進風狀態(tài)，可以對特定空間的 空氣進行降溫和去濕，在冬季環(huán)境溫度比較低的時候，為防止空氣源熱泵鍋爐頻 繁結(jié)霜影響鍋爐的制熱效率，可以采用室內(nèi)外混合空氣進風，這樣有利于建筑的 余熱利用，同時也提高了鍋爐的進風溫度，更有利于節(jié)能。
溫度探測(T)、水位探測(S)、流量控制器、電器元件、系統(tǒng)控制主板(KC581) 組成技術(shù)控制中心，由系統(tǒng)控制主板(KC581)的動力出線端口用銅芯電線連接 壓縮機電源接線端口和循環(huán)水泵電源接線端口、風機電源接線端口。由系統(tǒng)控制 主板(KC581)的信號出線端口用銅芯電線連接保溫水箱里的溫度探測(T)和水 位探測(S)。系統(tǒng)控制主板(KC581)對壓縮機及水泵采取高壓、過流、過載、
起動延時等保護，電源進入設(shè)有漏電保護裝置，鍋爐運行，在設(shè)定溫度到達上限 值時，壓縮機、風機停止工作，當測定保溫水箱溫度低于設(shè)定溫度上限值3度， 壓縮機、風機得到閉合指令開啟，開始循環(huán)制熱。如出現(xiàn)保溫水箱水位低于設(shè)定 水位，則系統(tǒng)待機狀態(tài)，壓縮機、風機、水泵處于開路狀態(tài)。系統(tǒng)控制主板(KC581) 預(yù)留外加壓水泵控制接口
本發(fā)明把壓縮機、膨脹器、蓄液罐、水側(cè)板式換熱器、風側(cè)空氣換熱器、保 溫水箱、循環(huán)水泵、風機、風管閥、溫度探測(T)、水位探測(S)、流量控制器、 系統(tǒng)控制主板都集中在一個整體內(nèi)，實現(xiàn)了空氣源熱泵機組與保溫水箱的合理匹 配，解決了在施工現(xiàn)場匹配不合理的現(xiàn)象，同時也不需要進行二次配線控制，系 統(tǒng)實現(xiàn)了一次集中控制。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和效果
1、節(jié)能因為該技術(shù)是基于卡諾循環(huán)(循環(huán)工質(zhì)R22或其他混合工質(zhì))的原
理創(chuàng)立的，所以具備有很高的節(jié)能率。在卡諾循環(huán)的能效比狀態(tài)下，根據(jù)進風側(cè)
空氣溫度的不同，能效比由3—6輸出，這就是說跟同量的電鍋爐相比，節(jié)電狀 態(tài)在75。/。以上。
2、 環(huán)保該技術(shù)為電量輸入，沒有燃燒所產(chǎn)生的廢氣，沒有任何排放，運
行的時候壓縮機的噪音在65dB以下，也不存在噪音污染，所以該項技術(shù)可以說 是綠色環(huán)?？纱罅ν茝V的新技術(shù)。
3、 安全無廢氣排放，沒有中毒等不良的隱患。該技術(shù)在制熱水的過程中， 水與電是分離狀態(tài)，由換熱器進行換熱，從根本上杜絕漏電隱患，這是電鍋爐和 電熱管不能相比的地方。
該技術(shù)在運行中，對所有電機設(shè)有高壓、過流、過載、起動延時等保護，電 源進入設(shè)有漏電保護裝置。因為保溫水箱設(shè)置為開式，所以也沒有水箱高壓的情 況，無爆炸隱患。
4、 新穎該技術(shù)的整體設(shè)計思路清晰，把現(xiàn)在市面上流通的幾種設(shè)備組織
起來進行優(yōu)化集成，避免空氣源熱泵機組在實際使用過程中與水箱匹配帶來的現(xiàn) 場安裝問題，同時也優(yōu)化了連接管道，優(yōu)化布置之后的連接更穩(wěn)定，因為對進風 狀態(tài)可以實時選擇，制熱量輸出基本是穩(wěn)態(tài)，這樣就減少了熱損失。對冬季氣溫
在o'c以下時，利用室內(nèi)或其他余熱氣流，更有利于該技術(shù)運行和節(jié)能。與現(xiàn)場的組合安裝相比，該技術(shù)更節(jié)約系統(tǒng)成本。對外觀的整體設(shè)計，優(yōu)化了產(chǎn)品形象， 整體協(xié)調(diào)性好，可以根據(jù)建筑物的狀態(tài)來選擇安裝地點。
5、 適用該技術(shù)所形成的熱泵鍋爐，適用于各種需要集中供熱水的場所， 因為它具備了節(jié)能、環(huán)保、安全等諸多優(yōu)點。所以它是替換那些耗能大，有污染 加熱設(shè)備的理想設(shè)備。同時它的整體化設(shè)計，省去了很多的外置的元件，顯得簡 潔明了易操作，故障維修率降低。用戶只需給熱泵鍋爐連接進出水管和供電源就可以。


圖1一種空氣源熱泵鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖
其中l(wèi)一壓縮機，2—水側(cè)板式換熱器，3—膨脹器，4—風側(cè)空氣換熱器， 5—風機，6—蓄液罐，7—循環(huán)水泵，8—保溫水箱，9一熱水浮球閥，10—進風 管道，ll一出風管道，12—主控板(KC581)， T一溫度探測，S—水位探測
具體實施例方式
一種空氣源熱泵鍋爐，包括壓縮機1 (通用氟類工質(zhì)壓縮機)、膨脹器3(通用 型選配)、蓄液罐6(通用型選配)、水側(cè)板式換熱器2(通用型選配)、風側(cè)空氣換 熱器4(通用型選配)、保溫水箱8(不銹鋼內(nèi)桶)、循環(huán)水泵7(通用型選配)、風 機5(通用軸流選配)、風管閥(通用型選配)、溫度探測(T) (Pt100)、水位探測 (S) (SC393)、系統(tǒng)控制主板(KC581)。其特征在于壓縮機1分別與水側(cè)板式 換熱器2、蓄液罐6、主控板12相連組成在主控板KC581控制下的封閉的卡諾循 環(huán)；保溫水箱8、水側(cè)板式換熱器2、循環(huán)水泵7與管道連接組成一個水循環(huán)加 熱系統(tǒng)；膨脹器3分別與水側(cè)板式換熱器2、風側(cè)空氣換熱器4相連組成卡諾循 環(huán)中工質(zhì)的高低壓轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)卡諾循環(huán)放熱和集熱；風側(cè)空氣換熱器4分別與膨 脹器3、蓄液罐6、風機5、進風管道10相連在運行的時候，把空氣流經(jīng)過進風 管道組織后流經(jīng)風側(cè)空氣換熱器，達到集收空氣中熱量的目的；風機5分別與風 側(cè)空氣換熱器4、出風管道ll、主控板12相連在運行中，風機在電能的驅(qū)動下 旋轉(zhuǎn)對空氣進行強制抽送，經(jīng)出風管道排出，有效地組織排出空氣的流向，主控 板(KC581)對風機進行電氣控制；主控板12分別與風機5、壓縮機l、循環(huán)水
泵7相連實現(xiàn)主控功能程序在其運行狀態(tài)下的自動化；主控板KC581 12分別與 保溫水箱8中的溫度探測(T)、水位探測(S)相連進行溫度和水位的信號采集 處理，在邏輯關(guān)系下輸出制動指令；循環(huán)水泵7分別與水側(cè)板式換熱器2、保溫 水箱8相連，把保溫水箱中的水送入水側(cè)板式換熱器中換熱然后循環(huán)回保溫水 箱，如此往復(fù)循環(huán)，達到把保溫水箱中的水加熱到設(shè)定溫度目的；保溫水箱8 中裝有熱水浮球閥9、溫度探測(T)和水位探測(S)，熱水浮球閥控制冷水的 進水量，在保溫水箱高水位段通過浮球的浮力作用實現(xiàn)進水截流，溫度探測(T) 和水位探測(S)測定采集當前保溫水箱的溫度和水位，是主控板(KC581)信號 源。保溫水箱8上有進水口出水口積排污口。
該空氣源熱泵鍋爐在運行中，水側(cè)換熱器的換熱溫度其實就是壓縮機的冷凝 溫度，該溫度與進風溫度和工質(zhì)的性能有直接的關(guān)系，按進風溫度20°C， R22 在"谷輪"運行壓力2. 2mpa時的冷凝溫度約為68°C，這就意味著換熱后的溫度 上限不會超過65°C，這種換熱對生活熱水來講是有利的。
該技術(shù)采用選擇性的進風方式，如選擇室內(nèi)循環(huán)進出風，這樣有利于降低建 筑物室內(nèi)的溫度，減少空間濕度，達到空調(diào)效應(yīng)。在不同季節(jié)，可根據(jù)使用的情 況，選擇不同的進出風方式，改善空間空氣狀況，也有利于熱泵鍋爐對建筑物的 余熱利用。特別是冬季，在環(huán)境溫度很低的情況下，室外的進風溫度很低，熱泵 鍋爐在運行的時候易結(jié)霜，而且制熱效率很低，這時如果選擇室內(nèi)外混合進風或 室內(nèi)進風，室外排風，那么熱泵鍋爐的效率會增高很多，結(jié)霜的幾率就會降低， 有利于熱泵鍋爐運行，節(jié)能效果顯著提高。
該技術(shù)的基本形設(shè)計為方形，蓄水量為2.5噸，全天連續(xù)供水能力為5 噸，占地面積為3ra2 (2000醒*1500廳)。針對熱水供量大的用戶可實行模塊組合。 該技術(shù)的擴展性很廣泛，可以根據(jù)不同用戶的用熱水狀態(tài)設(shè)定各種出水噸位的改 技術(shù)鍋爐。
權(quán)利要求
1、一種空氣源熱泵鍋爐，它由壓縮機(1)、膨脹器(3)、蓄液罐(6)、水側(cè)板式換熱器(2)、風側(cè)空氣換熱器(4)、保溫水箱(8)、循環(huán)水泵(7)組成，其特征在于壓縮機(1)分別與水側(cè)板式換熱器(2)、蓄液罐(6)、主控板KC58(12)相連，膨脹器(3)分別與水側(cè)板式換熱器(2)、風側(cè)空氣換熱器(4)相連，風側(cè)空氣換熱器(4)分別與膨脹器(3)、蓄液罐(6)、風機(5)、進風管道(10)相連，風機(5)分別與風側(cè)空氣換熱器(4)、出風管道(11)、主控板KC581(12)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣源熱泵鍋爐，其特征在于所述的主控板KC581(12)分別與風機(5)、壓縮機(1)、循環(huán)水泵(7)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣源熱泵鍋爐，其特征在于所述的主控 板KC581(12)分別與保溫水箱中的溫度探測(T)、水位探測(S)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣源熱泵鍋爐，其特征在于所述的循環(huán) 水泵(7)分別與水側(cè)板式換熱器(2)、保溫水箱相連(8)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣源熱泵鍋爐，其特征在于所述的保溫 水箱(8)中裝有熱水浮球閥(9)、溫度探測(T)和水位探測(S)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣源熱泵鍋爐，它由壓縮機、膨脹器、蓄液罐、水側(cè)板式換熱器、風側(cè)空氣換熱器、保溫水箱、循環(huán)水泵組成，其特征在于壓縮機分別與水側(cè)板式換熱器、蓄液罐、主控板KC581相連，膨脹器分別與水側(cè)板式換熱器、風側(cè)空氣換熱器相連，風側(cè)空氣換熱器分別與膨脹器、蓄液罐、風機、進風管道相連，風機分別與風側(cè)空氣換熱器、出風管道、主控板KC581相連。主控板KC581分別與風機、壓縮機、循環(huán)水泵相連。結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，它將大氣中的熱量轉(zhuǎn)化成水所需要的熱量，對水進行溫升加熱，同時可對空間里的空氣進行過濾、除濕和降溫，達到了空氣凈化，節(jié)能、環(huán)保、安裝便利、經(jīng)濟適用的空氣源熱泵鍋爐。
文檔編號F24H4/00GK101392958SQ200810197558
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者盛剛奇 申請人:武漢康辰節(jié)能環(huán)保投資有限公司