本發(fā)明的內(nèi)容主要涉及熱泵領(lǐng)域,尤其涉及可以同時(shí)提供制冰和制熱水的制冷設(shè)備。
背景技術(shù):
熱泵是這樣的一種制冷設(shè)備,能夠?qū)崮軓囊粋€(gè)環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)環(huán)境。一般,熱泵的運(yùn)行流程如下:氣態(tài)制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮,然后以高溫高壓氣體的形式被排出,接著在熱交換器中被冷卻而冷凝成為高壓、中溫的液體制冷機(jī),冷凝后的液體制冷劑再經(jīng)節(jié)流裝置變?yōu)榈蛪旱囊后w制冷機(jī),然后進(jìn)入另一熱交換器吸熱和蒸發(fā)為氣態(tài)制冷機(jī),氣態(tài)制冷劑最后返回壓縮機(jī)。通常熱泵的熱源可以來(lái)自環(huán)境空氣、土壤、地下水、地表水等等,但是這些熱泵的普遍缺點(diǎn)在于熱利用效率低、能效比低、應(yīng)用場(chǎng)合有限等等。
為了克服上述缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種相較于傳統(tǒng)熱泵而言能效比更高,熱量調(diào)節(jié)更靈活,應(yīng)用更廣的制冷設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是,本發(fā)明的實(shí)施例中,提供了一種制冷設(shè)備,制冷設(shè)備的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機(jī),冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器,其特征在于。
蒸發(fā)器包括第一管束群、第二管束群和第三管束群,第一管束群連接于制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中,第一管束群的入口連接節(jié)流裝置的出口,第一管束群的出口連接壓縮機(jī)的入口,第二管束群的入口連接循環(huán)泵的出口,循環(huán)泵的入口連接制冰池出口,制冰池入口連接第二管束群的出口,第三管束群的入口通過(guò)閥連接廢熱源,第一管束群和第二管束群平行并間隔交差布置;第三管束群與第一管束群、第二管束群垂直布置,第三管束群可位于第一管束群、第二管束群之間,或者位置于第一管束群和第二管束群的外側(cè)。
冷凝器組件包括第一冷凝器和第二冷凝器,第一冷凝器和第二冷凝器設(shè)有制冷劑側(cè)和熱水側(cè),其制冷劑側(cè)連接于制冷劑循環(huán)中,熱水側(cè)連接到生活熱水系統(tǒng),壓縮機(jī)出口通過(guò)三通閥分別連接第一冷凝器的入口和出口,生活熱水系統(tǒng)包括主水箱和第一、第二附加存儲(chǔ)容器,主水箱與第一、第二附加存儲(chǔ)容器的容量不相同,其中冷凝器組件的熱水側(cè)通過(guò)進(jìn)水管連接到城市用水,通過(guò)出水主管連接到主水箱的入口,第一和第二附加存儲(chǔ)容器通過(guò)管路并聯(lián)地設(shè)置在熱水主管和出水主管之間,熱水主管連通主水箱的出口。
蒸發(fā)器上設(shè)置有電容式結(jié)霜傳感器和外部溫度傳感器,電容式結(jié)霜傳感器和外部溫度傳感器分別連接控制器。主水箱上設(shè)有溫度傳感器和水位傳感器,溫度傳感器和水位傳感器分別連接控制器。第一、第二附加存儲(chǔ)容器都設(shè)有入水管和出水管,入水管和出水管分別通過(guò)三通閥連接到熱水主管和出水主管,各個(gè)三通閥連接到控制器。
本發(fā)明通過(guò)獨(dú)特的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)設(shè)置提高了換熱效果,同時(shí)還可以利用廢熱對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行除霜。另外,獨(dú)立的生活熱水系統(tǒng)可以充分利用制冷循環(huán)產(chǎn)生的熱量制造熱水或儲(chǔ)存熱量,并且可以根據(jù)水箱中的水溫自由選擇儲(chǔ)存方式,從而構(gòu)成了一個(gè)使用方便,熱效率高,適用性廣的熱泵系統(tǒng)。
附圖說(shuō)明
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2圖示了蒸發(fā)器正面示意圖。
圖3圖示了蒸發(fā)器的截面圖。
圖4圖示了另一蒸發(fā)器的截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。制冷設(shè)備包括壓縮機(jī)10,冷凝器20,節(jié)流裝置30,蒸發(fā)器40,制冰池45,熱水箱51和控制器110等。
實(shí)施例1:
蒸發(fā)器40具體結(jié)構(gòu)參見圖2。蒸發(fā)器40包括三組換熱管道,即第一管束群41,第二管束群42和第三管束群43。第一管束群41包括多根制冷劑管,多根制冷劑管的一端連接到壓縮機(jī)10的入口,另一端連接至節(jié)流裝置30的出口。第二管束群42包括多根冷凍水管,多根冷凍水管的入口連接循環(huán)泵44的出口,循環(huán)泵44的入口連接制冰池45的出口,制冰池45的入口連接第二管束群42的出口。第三管束群43的入口連接廢熱源200。第一管束群41的多根制冷劑管和第二管束群42的多根冷凍水管平行,并間隔交差布置,例如,一根一根地間隔,或兩根兩根地間隔,或多根多根地間隔,圖2所示的是兩根兩根間隔的結(jié)構(gòu)。
圖3為蒸發(fā)器40的截面圖,其清楚地顯示了第三管束群43與第一和第二管束群41、42的位置關(guān)系。第三管束群43與第一和第二管束群41、42垂直布置,并且第三管束群43間隔布置在第一和第二管束群41、42之間。如圖3所示,第三管束群43與第一和第二管束群41、42單組間隔布置。第三管束群43利用廢熱源的熱量為蒸發(fā)器40化霜,這種垂直布置的結(jié)構(gòu)有利于全面、有效地化霜。廢熱源200可以是工業(yè)廢熱水,使用后的生活廢熱水,例如收集于浴室的淋浴廢水等等。廢熱源200通過(guò)閥210連接第三管束群43的入口。
另外,如圖1所示,制冰池45還包括外部介質(zhì)管46,外部介質(zhì)管46固定時(shí)間或不固定時(shí)間地向制冰池45輸入外部介質(zhì),外部介質(zhì)可以是自來(lái)水、或者收集的雨水、海水、生活廢水、工業(yè)廢水等等。
仍如圖1所示,冷凝器組件包括第一冷凝器21和第二冷凝器22,第一冷凝器21和第二冷凝器22設(shè)有制冷劑側(cè)和熱水側(cè),其制冷劑側(cè)連接于制冷劑循環(huán)中,熱水側(cè)連接到生活熱水系統(tǒng)50,壓縮機(jī)10的出口通過(guò)三通閥31分別連接第一冷凝器21的入口和出口,生活熱水系統(tǒng)50包括主水箱51和第一附加存儲(chǔ)容器61、第二附加存儲(chǔ)容器71,主水箱50與第一附加存儲(chǔ)容器61、第二附加存儲(chǔ)容器71的熱容量都不相同,其中冷凝器組件的熱水側(cè)入口連接進(jìn)水管81,出口連接出水主管911的一端,出水主管911的另一端連接到主水箱51的入口。第一和第二附加存儲(chǔ)容器61,71通過(guò)管路并聯(lián)地設(shè)置在熱水主管912和出水主管911之間,熱水主管912連通主水箱51的出口。進(jìn)水管81通過(guò)泵811連接到諸如城市供水的水源812。
第一、第二附加存儲(chǔ)容器61,71都設(shè)有入水管和出水管,入水管和出水管分別通過(guò)三通閥611、612、711、712連接到出水主管911和熱水主管912。兩個(gè)附加存儲(chǔ)容器61,71可以是單純?nèi)菁{水的水箱,或者可選擇地兩個(gè)附加存儲(chǔ)容器61,71之一或兩者都為夾層結(jié)構(gòu),即內(nèi)層容納水以外的其它蓄熱介質(zhì),外層容納水。利用三通閥611、612、711、712,可以自由地選擇熱量的儲(chǔ)存方式。
分別參照?qǐng)D1和圖2,主水箱51上設(shè)有溫度傳感器511和水位傳感器512,溫度傳感器511和水位傳感器512分別連接控制器110。蒸發(fā)器40上設(shè)有電容式結(jié)霜傳感器401和外部溫度傳感器402,電容式結(jié)霜傳感器401和外部溫度傳感器402也連接到控制器110。三通閥611、612、711、712都連接到控制器110(未圖示)。
制冷設(shè)備各部分運(yùn)行方法如下:
1、熱水系統(tǒng)運(yùn)行流程:控制器110監(jiān)測(cè)溫度傳感器511檢測(cè)的溫度值TW,當(dāng)TW大于等于第一溫度設(shè)定值T1時(shí),控制器110打開三通閥611,612,711,712;當(dāng)TW大于等于第二溫度設(shè)定值T2,小于第一溫度設(shè)定值T1時(shí),控制器110打開三通閥611和612,并關(guān)閉三通閥711,712,或者打開三通閥711和712,并關(guān)閉三通閥611,612;當(dāng)TW小于第二溫度設(shè)定值T2時(shí),關(guān)閉三通閥611,612,711和712,其中T1>T2,且T1和T2可進(jìn)行人工設(shè)定。
2、化霜運(yùn)行流程:控制器110監(jiān)測(cè)溫度傳感器402檢測(cè)的溫度值TE,當(dāng)TE大于等于T10時(shí),控制器110關(guān)閉閥210;當(dāng)TE小于T10時(shí),控制器110接收結(jié)霜傳感器402檢測(cè)到的結(jié)霜厚度信息,若結(jié)霜厚度A1小于等于A0,則控制器110保持關(guān)閉閥210,若結(jié)霜厚度A1大于A0則,控制器110打開閥210。A0可進(jìn)行人工設(shè)定。
實(shí)施例2:
如圖4所示,在第二實(shí)施例中,其它部分與實(shí)施例1基本相同,不同點(diǎn)在于蒸發(fā)器40中第一管束群41和第二管束群42的位置不變,第三管束群43位于第一管束群41和第二管束群42的外側(cè)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是,本發(fā)明不局限于上文已經(jīng)特別顯示和說(shuō)明的內(nèi)容。相反,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定,并且包括上文所述各種特征的組合和子組合,以及本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了前面的描述之后可作出的變化和修改。