一种建筑一体化冷热交换系统的制作方法

本实用新型涉及一种与建筑结构层一体化的冷热交换系统。

背景技术：

随着科技水平的提高，人们对生活和居住环境的要求也随之提高，在日常生活中会使用到越来越多的需冷设备和需热设备，如冰箱、热水器、空调、电暖器等，这些设备在给人们提供便利的同时，需要消耗大量能源。如何降低这些制冷制热设备的能源消耗是本领域技术人员不断追求的目标。

技术实现要素：

空调制冷制热的原理是：在制冷时，制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的；制热时，由换向阀改变压缩机与冷凝器和蒸发器的连接关系，使室外机的换热管作为蒸发器使用，而室内机的换热管作为冷凝器使用从而达到制热目的。

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种建筑一体化冷热交换系统，该系统利用了空调中的制冷制热原理，利用冷媒介质进行能量传导，分别向室内的需冷设备和需热设备供应冷量和热量，而经过需冷设备和需热设备后流出的冷媒介质在室外交换能量，能量交换后的冷媒介质重新送入需冷设备和需热设备中工作，这样冷热交换的能量在系统内部消化、节约了能源。

具体技术方案为：

一种建筑一体化冷热交换系统，该系统包括：室外的能量机、室内的需冷设备和需热设备；所述能量机内设置有：两位八通换向阀、储液罐、交叉式能量交换器和至少两台压缩机，其中，两台所述压缩机均与所述交叉式能量交换器和所述两位八通换向阀连接，在所述压缩机与两位八通换向阀连接的管路上设置有储液罐；所述需冷设备和所述需热设备的冷媒介质输入端和输出端与两位八通换向阀连接。

进一步，所述交叉式能量交换器上设置有两组位置相近的换热管，两组所述换热管分别与两台所述压缩机连接。

进一步，所述换热管的壁厚在2mm以上，内径在1-20mm之间。

进一步，在建筑结构壁内铺设有用于调节室内温度的毛细管，所述毛细管的进口和出口通过分歧箱与所述两位八通换向阀连接。

进一步，所述建筑结构壁从内到外依次包括：基层、保温层、节能层、辅助加热层、功能层和装饰层，所述功能层中铺设有金属网，所述毛细管固定在所述金属网上，功能层的其余空间由蓄能材料填充。

进一步，在建筑结构壁上设置有与所述需冷设备上的蒸发器和所述需热设备上的冷凝器连接的端口。

进一步，所述建筑结构壁包括：墙壁、地板和顶板。

进一步，所述冷热交换系统内流动的冷媒介质为R22、R410A或CO₂。

进一步，当设置多个所述需冷设备和所述需热设备时，需冷设备的冷媒介质输入端和输出端并联接入需冷设备主管路后，由需冷设备主管路与所述两位八通换向阀连接；需热设备的冷媒介质输入端和输出端并联接入需热设备主管路后，由需热设备主管路与两位八通换向阀连接。

进一步，所述压缩机为变频压缩机。

本实用新型本系统工作模为：将交叉式能量交换器中的一组换热管作为蒸发器使用，与一台压缩机和需热设备中的冷凝器连接构成一个冷热循环回路，将，将交叉式能量交换器中另一组换热管作为冷凝器使用，与另一台压缩机和需冷设备中的蒸发器连接构成另一个冷热循环回路，将两个冷热循环回路从需冷设备和需热设备中传转移的热量和冷量在交叉式能量交换器中进行能量交换，实现能量的二次利用。将需热设备释放的冷量和需冷设备释放的热量在系统内部消化，尽可能使系统能量达到供需平衡，用很少的电能作为驱动使能量互相搬运、传递达到绿色、节能、环保理念造福人类。

同时，本实用新型将原有需冷设备和需热设备中带有的压缩机进行整合，使需冷设备和需热设备在生产时无需配备压缩机，只需在建筑结构壁上预留连接端口即可，进行了系统性优化后，降低了需冷设备和需热设备的生产成本，使其简单化、简易化、整合化、装配化。需冷设备和需热设备如：冰箱、冰柜、热水器、空调等。

通过将毛细管预埋在建筑结构壁中，利用毛细管对室内温度进行冷热调节能够提升换热效率，接触式换热比空气换热效率提升数倍。

本系统采用两台或多台变频压缩工作模式能够双压缩机或多压缩机同时运行也可以单独压缩机单独运行与传统空调相比具有系统的稳定性和耐久性，通过两位八通电磁阀切换可以使两台或多台变频压缩机同时制冷或制热。

附图说明

图1为本实用新型的建筑一体化冷热交换系统的示意图；

图2为毛细管的铺设示意图；

图3为本实用新型的建筑结构墙的示意图；

其中，1能量机、11交叉式能量交换器、12变频压缩机、13储液罐、14两位八通电磁阀、15换热管、2建筑结构壁、21基层、22保温层、23节能层、24辅助加热层、25功能层、26循环空腔、27装饰层、3毛细管、31管路分配器、4储能材料、5金属网、6导流槽、7分歧箱、8冷藏柜、9空调室内机、10热水器。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示的建筑一体化冷热交换系统，包括：安装在室外的能量机1、室内安装有冷藏柜8、空调室内机9、热水器10和与建筑结构壁2结合的毛细管3；能量机1内设置有：两位八通换向阀14、两个储液罐13、交叉式能量交换器11和两台变频压缩机12，其中，交叉式能量交换器11上设置有两组位置相靠近的换热管15，换热管15呈“S”型盘布，换热管15的壁厚在2mm以上，内径在1-20mm之间。每组换热管15上设置有供冷媒介质进出的两个端口，换热管15的一个端口通过管路依次与变频压缩机12、储液罐13和两位八通换向阀14连接，换热管15的另一个端口直接与两位八通换向阀14连接；冷藏柜8、空调室内机9、热水器10和毛细管3上均设置有冷媒介质的输入端和输出端，根据设备需要冷量或者热量，将其输入端和输出端通过支管并联接入需冷设备主管路和需热设备主管路，由主管路连接两位八通换向阀14。本系统统采用VRV并联多联模式末端配有电子膨胀阀，系统内流动的冷媒介质为R22、R410A或CO₂。

在建筑结构壁2上设置有与需冷设备上的蒸发器和需热设备上的冷凝器连接的端口。

如图2和图3所示，毛细管3的进口和出口连接有管路分配器31，管路分配器31的一端为单个接口，另一端为多个接口，用于向毛细管3中分配的冷媒介质或者将毛细管3中的冷媒介质聚集，管路分配器31安装在分歧箱7中，通过分歧箱7与两位八通换向阀14连接。

毛细管3预埋在建筑结构壁2中，具体来说可以将毛细管3预埋在墙体、地面或者天花板中，预埋毛细管3时的建筑结构壁2从内到外依次包括：基层21、保温层22、节能层23、辅助加热层24、功能层25和装饰层27，其中，基层21为建筑结构2中固有的基础，如混凝土结构等，保温层22铺设在基层21上面，具体为挤塑板、苯板、岩棉板、聚氨酯板或发泡水泥，具有一定的保温隔热效果，减少室内室外的能量通过建筑墙体互换，提高能量的使用率；节能层23铺设在保温层22上面，具体为反射纸、反射膜或铝箔，节能层23将功能层25释放的能量向室内反射；辅助加热层24为铺设在节能层23上的电热膜、发热电缆或者发热板，辅助加热层24能够使室内迅速升温；功能层25中铺设有金属网5，如铁丝网，毛细管3绑缚在金属网5上，金属网5在用于固定毛细管3的同时，毛细管3中的能量借助金属网5传导，便于能量的扩散，功能层25的其余空间由蓄能材料4填充，蓄能材料4为水泥砂浆、混凝土、胶泥和石墨的混合物，功能层25的外侧设置有导流槽6，导流槽6为金属材质，在降温除湿过程中，室内空气中的水份在功能层25、装饰层27表面冷凝后汇入导流槽25中并随之排出；在蓄能材料4的外侧铺设有用来美化建筑结构表面的装饰层26。

还可以，当在地面或墙体上铺设毛细管3时，可以在基层21和保温层22之间增铺防水层。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。