專利名稱::多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本實(shí)用新型涉及制冷空調(diào)、熱泵、熱泵熱水器領(lǐng)域,尤其涉及一種可有效利用峰谷電價(jià)的多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:蓄冰空調(diào)技術(shù)是利用廉價(jià)的谷電進(jìn)行制冰蓄能,在峰電時(shí)釋放冷能供空調(diào)所用的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。蓄冰空調(diào)根據(jù)制冰方法大致可分為靜態(tài)制冰和動(dòng)態(tài)制冰兩大類。其中靜態(tài)制冰有兩種融冰方式,一種是外融冰方式,另一種是內(nèi)融冰方式。小型蓄冰空調(diào)機(jī)組一般都是采用直接氟制冷蓄冰和內(nèi)融冰方式,融冰釋放的冷能用于提高制冷循環(huán)的過(guò)冷度從而達(dá)到節(jié)能的目的,而非真正使用融冰的冷量進(jìn)行直接供冷。蓄冰空調(diào)機(jī)組大都是只有單純的蓄冷釋冷(供制冷)功能。近年來(lái)一機(jī)多功能集成技術(shù)開(kāi)始得到發(fā)展,如2006年8月30日公開(kāi)的申請(qǐng)?zhí)枮?00610034853.2的冰蓄冷裝置就是使用蓄冷量加大制冷循環(huán)的過(guò)冷度來(lái)提高制冷效率,同時(shí)該裝置依季節(jié)不同還將蓄冰槽用作蓄熱筒,貯存熱泵循環(huán)后的熱量。能夠?qū)崿F(xiàn)蓄冰、融冰制冷、常規(guī)制冷、熱泵、蓄熱與釋熱六種運(yùn)行模式的切換。但該使用該冰蓄冷機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法存在以下弊端在實(shí)際蓄熱運(yùn)行時(shí)供暖模式同時(shí)開(kāi)啟,不能在機(jī)組供暖間隙進(jìn)行蓄熱,只能貯存滿足室內(nèi)供熱后的熱量,單位時(shí)間內(nèi)的蓄熱能力不足;低溫環(huán)境下運(yùn)行釋熱模式會(huì)造成所蓄熱量通過(guò)室外換熱器流失到環(huán)境中的弊端;所蓄熱量?jī)H能用于空調(diào)供暖,無(wú)法同時(shí)滿足供熱或供冷的同時(shí)制取生活用熱水的目的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于針對(duì)上述問(wèn)題,提供一種能量損失小、運(yùn)行效率高的多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng),包括壓縮機(jī)、氣液分離器、四通閥、室外換熱器、蓄冰筒和室內(nèi)換熱器,所述蓄冰筒位于室外換熱器與室內(nèi)換熱器之間,該空調(diào)系統(tǒng)中還包括一熱交換器,該熱交換器的第一組管路串聯(lián)連接于所述室外換熱器與蓄冰筒之間,熱交換器的第二組管路串接于所述蓄冰筒與室內(nèi)換熱器之間;一電磁閥,并聯(lián)于所述室外換熱器和熱交換器第一管路所構(gòu)成的支路兩端;一電子膨脹閥與電磁閥構(gòu)成的并聯(lián)組件,該并聯(lián)組件串接于所述蓄冰桶前端;一電子膨脹閥,串接于室內(nèi)換熱器前端;一電磁閥,并聯(lián)于由所述并聯(lián)組件與蓄冰筒所構(gòu)成的支路兩端;以及三電磁閥,其中一電磁閥串接于熱交換器第二管路的前端,另一電磁閥并聯(lián)于所述熱交換器第二管路與串接的電磁閥所構(gòu)成的支路的兩端,而第三個(gè)電磁閥并聯(lián)于由所述室內(nèi)換熱器和電子膨脹閥構(gòu)成的支路兩端。在室外換熱器與熱交換器的第一管路構(gòu)成的支路上串接一復(fù)合組件,該復(fù)合組件由一電子膨脹閥與一單向閥并聯(lián)組成并位于熱交換器的第一管路后端。所述熱交換器為一板式熱交換器或套管式熱交換器。在所述蓄冰筒上設(shè)置有回水口、供水口和補(bǔ)水口。一種對(duì)上述多功能蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,通過(guò)控制上述各閥門的狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的六種運(yùn)行模式,各運(yùn)行模式的閥門控制狀態(tài)如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本實(shí)用新型的多功能空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1)系統(tǒng)擁有多種功能常規(guī)制冷、蓄冰、融冰取冷(間接、直接取冷均可)、熱泵供暖、熱泵/制冷制熱水、蓄熱、釋熱供熱。2)在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一換熱器,在蓄冰冷循環(huán)時(shí)增大節(jié)流前的過(guò)冷度、回收部分蓄冰筒末端冷量,還可提高壓縮機(jī)的吸氣溫度,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。3)在制冷或供暖的同時(shí)可以制取生活用熱水,也可單獨(dú)制取熱水(電磁閥12開(kāi)啟的供暖循環(huán)),回收廢熱,節(jié)省能源。4)蓄冰筒與室外換熱器采用并、串聯(lián)電磁的獨(dú)立控制設(shè)計(jì),制熱快,熱損失小。供暖啟動(dòng)時(shí)先使用蓄熱量加熱空氣,減少普通熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)所需的"防止吹冷風(fēng)"等待時(shí)間,且低溫正常供熱無(wú)能量損失,延長(zhǎng)釋熱時(shí)間。圖1為本實(shí)用新型多功能蓄冰空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖2為本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在低溫釋熱時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)示意圖。圖3為本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在蓄冰模式運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。圖4為本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在制冷狀態(tài)時(shí)同時(shí)運(yùn)行熱泵熱水器模式的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。圖中l(wèi).壓縮機(jī)2.四通閥3.室外換熱器4.換交換器7,13.電子膨脹閥8.蓄冰筒(或蓄熱筒)9.回水口IO.供水口5,6,11,12,18,19電磁閥14.室內(nèi)換熱器15.氣液分離器16.補(bǔ)水口17.復(fù)合組件(由電子膨脹閥與單向閥組成)具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參閱圖l,本實(shí)用新型的多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng),包括壓縮機(jī)l、氣液分離器15、四通閥2、室外換熱器3、蓄冰筒8和室內(nèi)換熱器14,所述蓄冰筒8位于室外換熱器3與室內(nèi)換熱器14之間,該空調(diào)系統(tǒng)中還包括一熱交換器4,該熱交換器4的第一組管路串聯(lián)連接于所述室外換熱器3與蓄冰筒8之間,熱交換器4的第二組管路串接于所述蓄冰筒8與室內(nèi)換熱器14之間。一電磁閥5,并聯(lián)于所述室外換熱器3和熱交換器第一管路所構(gòu)成的支路兩端。一電子膨脹閥7與電磁閥19構(gòu)成的并聯(lián)組件,該并聯(lián)組件串接于所述蓄冰桶8前端。一電子膨脹閥13,串接于室內(nèi)換熱器14前端。一電磁閥6,并聯(lián)于由所述并聯(lián)組件與蓄冰筒8所構(gòu)成的支路兩端。以及三電磁闊ll、12和18,其中一電磁閥18串接于熱交換器4第二管路的前端,另一電磁閥11并聯(lián)于所述熱交換器4第二管路與串接的電磁閥18所構(gòu)成的支路的兩端,而電磁閥12并聯(lián)于由所述室內(nèi)換熱器14和電子膨脹閥13構(gòu)成的支路兩端。在圖1-圖4中,上述室內(nèi)換熱器14和膨脹閥13均為一個(gè),實(shí)際上室內(nèi)換熱器14和膨脹閥13可以為多個(gè)。在室外換熱器3與熱交換器4的第一管路構(gòu)成的支路上串接一復(fù)合組件17,該復(fù)合組件17由一電子膨脹閥與一單向閥并聯(lián)組成并位于熱交換器4的第一管路后端。設(shè)置復(fù)合組件17,其在制冷、蓄冰和融冰等工況下不會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響,而在常規(guī)供暖工況下則可以避免在多室內(nèi)換熱器情況下由于各膨脹閥13節(jié)流開(kāi)度不一而導(dǎo)致的壓力損失,使系統(tǒng)既使在多室內(nèi)機(jī)運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的運(yùn)行效率。所述熱交換器4可以為一板式熱交換器、套管式熱交換器或其他形式的換熱器。在所述蓄冰筒8上設(shè)置有回水口9、供水口IO和補(bǔ)水口16。如果在回水口9和供水口10上連接空調(diào)末端系統(tǒng)可以為末端系統(tǒng)提供冷源或熱源-,也可作為熱水器由供水口對(duì)外提供熱水。筒內(nèi)水的補(bǔ)給通過(guò)補(bǔ)水口16進(jìn)行。本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)可以通過(guò)控制上述各閥門的狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的六種運(yùn)行模式,各運(yùn)行模式的閥門控制狀態(tài)如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖2表示本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在低溫釋熱時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)示意圖。參見(jiàn)圖2,供暖功能一啟動(dòng),電磁閥5開(kāi)啟,從蓄熱筒8中的取出的熱量直接被壓縮機(jī)1吸入,室內(nèi)空氣很快被加熱,減少了使用普通熱泵空調(diào)需要的等待"防止吹冷風(fēng)"的時(shí)間,也避免了熱量流經(jīng)室外換熱器3所帶來(lái)的熱量散失,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。如果環(huán)境溫度比較高,也可部分開(kāi)啟或完全關(guān)閉電磁閥5,從外部環(huán)境吸收熱量,減少蓄冰筒8的熱量消耗。圖3為本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在蓄冰模式運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。此時(shí)電磁閥ll關(guān)閉,電磁閥18開(kāi)啟,冷媒流經(jīng)熱交換器4,利用蓄冰筒8末端的冷量通過(guò)熱交換器4增加節(jié)流前的過(guò)冷度,同時(shí)還可以提高壓縮機(jī)1的吸氣溫度,提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率及安全性。圖4為本實(shí)用新型空調(diào)系統(tǒng)在制冷狀態(tài)時(shí)同時(shí)制熱水模式的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。此時(shí)電磁閥5開(kāi)啟,冷媒經(jīng)電磁閥5進(jìn)入蓄熱筒8,加熱蓄熱筒8內(nèi)的蓄水,進(jìn)行顯熱蓄熱,產(chǎn)生生活熱水,可以有效回收制冷過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱,提高能源利用效率,同時(shí)又避免產(chǎn)生的熱量經(jīng)室外換熱器3散失,造成環(huán)境的熱島效應(yīng)。上面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實(shí)用新型的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。權(quán)利要求1.一種多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng),包括壓縮機(jī)O)、氣液分離器(15)、四通閥(2)、室外換熱器(3)、蓄冰筒(8)和室內(nèi)換熱器(14),所述蓄冰筒(8)位于室外換熱器(3)與室內(nèi)換熱器(14)之間,其特征在于該空調(diào)系統(tǒng)中還包括一熱交換器(4),該熱交換器(4)的第一組管路串聯(lián)連接于所述室外換熱器(3)與蓄冰筒(8)之間,熱交換器(4)的第二組管路串接于所述蓄冰筒(8)與室內(nèi)換熱器(14)之間;一電磁閥(5),并聯(lián)于所述室外換熱器(3)和熱交換器第一管路所構(gòu)成的支路兩端;一電子膨脹閥(7)與電磁閥(19)構(gòu)成的并聯(lián)組件,該并聯(lián)組件串接于所述蓄冰桶(8)前端;一電子膨脹閥(13),串接于室內(nèi)換熱器(14)前端;一電磁閥(6),并聯(lián)于由所述并聯(lián)組件與蓄冰筒(8)所構(gòu)成的支路兩端;以及三電磁閥(11)、(12)和(18),其中一電磁閥(18)串接于熱交換器(4)第二管路的前端,另一電磁閥(ll)并聯(lián)于所述熱交換器(4)第二管路與串接的電磁閥(18)所構(gòu)成的支路的兩端,而電磁閥(12)并聯(lián)于由所述室內(nèi)換熱器(14)和電子膨脹閥(13)構(gòu)成的支路兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能蓄冰空調(diào)系統(tǒng),其特征在于在室外換熱器(3)與熱交換器(4)的第一管路構(gòu)成的支路上串接一復(fù)合組件(17),該復(fù)合組件由一電子膨脹閥與一單向閥并聯(lián)組成并位于熱交換器(4)的第一管路后端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能蓄冰空調(diào)系統(tǒng),其特征在于所述熱交換器(4)為一板式熱交換器或套管式熱交換器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能蓄冰空調(diào)系統(tǒng),其特征在于在所述蓄冰筒(8)上設(shè)置有回水口(9)、供水口(IO)和補(bǔ)水口(16)。專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可有效利用峰谷電價(jià)的多功能蓄冰空調(diào)熱水系統(tǒng)。該空調(diào)熱水系統(tǒng)通過(guò)在蓄冰筒與室外換熱器、室內(nèi)換熱器之間增設(shè)一熱交換器,以及在蓄冰筒及室外換熱器的兩端設(shè)置可獨(dú)立控制的電磁閥,可以大大提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率并提高能源的利用效率。文檔編號(hào)F25B13/00GK201155881SQ20082000158公開(kāi)日2008年11月26日申請(qǐng)日期2008年1月31日優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日發(fā)明者施永康,穎陳申請(qǐng)人:廣東志高空調(diào)有限公司;廣東工業(yè)大學(xué)