专利名称：复合冷暖系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热动技术领域，具体而言，涉及一种在寒冷地区或冬季的超低温外气状态下取暖或制备温水时，能够以较低的费用实现良好性能且能够实现压缩机的稳定运行的复合冷暖系统。
背景技术：
目前已开发出利用化石燃料或利用电气负荷将金属烧热并利用其取暖或制备温水的方法，借助于有关应用，作为新再生能源的太阳热(太阳光)、地热、潮力、风力、空气热等的新再生能源，正成为研究的热点，并正在研究如何应用这些新再生能源以实现节能的方法。作为其中一个，目前被大量生产并普及的有利用热泵系统设备取暖、制冷以及制备温水的设备，其中，热泵系统设备利用自然清洁能源，即空气热(大气潜热)或水热源(地热)。利用空气(大气潜热)的冷暖系统具有制造以及安装较为简单且费用较低的优点，但在低温下其性能急剧下降，冷媒以液体状流入压缩机导致压缩机产生故障，从而导致在设备的使用过程中存在较多问题。为了解决上述问题，利用低效率的电热线(辅助加热器)补充不足的热量，或者同时使用利用化石燃料的锅炉，或者正在努力开发较为复杂并且在SEER上的省电功能未能得到验证、低温下的工作效率不明确、价格较高的变频压缩机等。并且，还没有办法解决在低温驱动时冷媒以液体状流入压缩机使压缩机频繁发生故障的问题。上述的冷暖系统在取暖时，从室外机流出的低温冷媒直接流入压缩机，因此为了在压缩机将其压缩成高温高压的冷媒，需要较多热量，并且机械结构上存在问题。用于解决上述问题的现有的冷暖系统包括将冷媒压缩成高温高压的压缩机，设置在室内，使从压缩机输入的冷媒与室内空气相互之间进行热交换的室内机，设置在室内，用于使输入的冷媒与外气相互之间进行热交换的室外机，以及取暖时，使室内机排出的冷媒与室外机排出的冷媒进行热交换加热室外机排出的冷媒后供给压缩机的热交换部。但是，现有的冷暖系统在寒冷地区或冬季的超低温外气状态下供给压缩机的冷媒的温度较低，在压缩机将其压缩成高温高压需要较多的热量，并且机械性结构上也存在一些问题。
实用新型内容考虑到上述背景技术，本实用新型的一个目的是提供一种冷媒加热装置，其可以为循环回压缩机的冷媒加热，本实用新型的另一个目的是提供一种复合冷暖系统，不仅可以解决液状冷媒流入压缩机造成压缩机故障的问题，还可以解决压缩机将降温的冷媒进行重新压缩时需要大量热量的问题。根据本实用新型的一个方面，提供了一种复合冷暖系统，包括主压缩机，连接至凝缩器和凝缩蒸发加热热交换器，用于在取暖时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至所述凝缩器以及在制冷时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至所述凝缩蒸发加热热交换器；所述凝缩器，用于在取暖时，接收来自所述主压缩机的所述高温高压的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换以及在制冷时，接收来自主膨胀部的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换；所述主膨胀部，设置在所述凝缩蒸发加热热交换器与主蒸发器之间，在取暖时，接收从所述凝缩蒸发加热热交换器排出的第一冷媒并将其进行膨胀，在制冷时，接收来自所述主蒸发器的第一冷媒并将其进行膨胀后传输至所述凝缩器；所述主蒸发器，连接至所述主膨胀部和所述凝缩蒸发加热热交换器，在取暖时，接收来自所述主膨胀部的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至所述凝缩蒸发加热热交换器，以及在制冷时，接收来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至所述主膨胀部；所述凝缩蒸发加热热交换器，设置在所述凝缩器与所述主蒸发器之间，用于在取暖时，接收来自所述凝缩器的第一冷媒、接收来自冷媒加热装置的第二冷媒以及接收来自所述主蒸发器的第一冷媒并使三者进行热交换，将经过热交换后的来自所述主蒸发器的第一冷媒输入至所述主压缩机，以及在制冷时，将来自所述主压缩机的第一冷媒传输至所述主膨胀部；旁通水管，设置在所述凝缩器和所述主膨胀部之间，用于在制冷时，将来自所述主膨胀部的第一冷媒供给所述凝缩器；以及所述冷媒加热装置，在取暖时，为来自所述主蒸发器的第一冷媒加热。利用冷媒加热装置就可以将降温的第一冷媒进一步加温，大幅度降低主压缩机将第一冷媒压缩成高温高压时所需的热量，并且结合凝缩蒸发加热热交换器还可以将液状冷媒完全蒸发为气体，避免了液状冷媒流入主压缩机造成主压缩机出现故障的问题。在上述技术方案中，优选地，所述冷媒加热装置可以包括从动压缩机，连接至所述凝缩蒸发加热热交换器和从动热交换器，接收来自所述从动热交互器的第二冷媒以及将所述第二冷媒压缩成高温高压的第二冷媒并将其输入至所述凝缩蒸发加热热交换器；所述从动热交换器，接收来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒和来自从动蒸发器的第二冷媒，使二者进行热交换，将经过热交换后的来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒输入至从动膨胀部，以及将经过热交换后的来自所述从动蒸发器的第二冷媒输入至所述从动压缩机；所述从动膨胀部，连接至所述从动热交换器和所述从动蒸发器，将所述经过热交换后的来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒进行膨胀处理后传输至所述从动蒸发器；以及所述从动蒸发器，接收来自所述从动膨胀部的第二冷媒并使接收的第二冷媒与外气进行热交换后传输至所述从动热交换器。在上述技术方案中，优选地，所述冷媒加热装置还可以包括第一空气扇，用于促进在所述从动蒸发器中的第二冷媒与所述外气的热交换。在上述技术方案中，优选地，所述冷媒加热装置还可以包括第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀，所述第一开关阀设置在所述从动膨胀部与所从动蒸发器之间的排管上，所述第二开关阀设置在所述从动蒸发器和所述从动热交换器之间的排管上，所述第三开关阀设置在所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的第一排管上，所述第四开关阀设置在所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的第二排管上，在制冷时，打开所述第一开关阀和所述第二开关阀，切断所述从动蒸发器与所述从动热交换器之间的通路，闭合所述第三开关阀和所述第四开关阀，打开所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的通路，使流入所述主蒸发器的第一冷媒同时传输到所述从动蒸发器进行蒸发，以及在取暖时，闭合所述第一开关阀和所述第二开关阀，打开所述从动蒸发器与所述从动热交换器之间的通路，打开所述第三开关阀和所述第四开关阀，切断所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的通路。在制冷时，从动蒸发器与主蒸发器一起使用，增加了蒸发器的尺寸，提高了冷媒与外气进行热交换的效率。在上述技术方案中，优选地，所述凝缩蒸发加热热交换器可以包括上端结构和下端结构，从所述凝缩器排出的第一冷媒流经所述下端结构后输入至所述主膨胀部，从所述从动压缩机排出的第二冷媒流经所述上端结构后输入至所述从动热热交换器，从所述主蒸发器排出的第一冷媒依次通过所述下端结构和所述上端结构后输入至所述主压缩机。在上述技术方案中，优选地，所述上端结构和下端结构之间设置有热交换板，在所述热交换板上设置有通孔，从所述主蒸发器排出的第一冷媒流经所述下端结构后，穿过所述通孔流向所述上端结构。这样，可以使凝缩器排出的第一冷媒与从动压缩机排出的第二冷媒之间的热交换降低为最少，并且也降低了凝缩器20排出的第一冷媒的温度，而主蒸发器排出的第一冷媒则可以以更高温的状态传输至主压缩机。在上述技术方案中，优选地，还可以包括第二空气扇，用于促进在所述主蒸发器中的第一冷媒与所述外气的热交换。在上述技术方案中，优选地，还可以包括第五开关阀，设置在连接于所述凝缩蒸发加热热交换器的两侧的排管上，用于调节以使在制冷时，将来自所述主膨胀部的第一冷媒输入至所述旁通水管。在上述技术方案中，优选地，还可以包括四通阀，连接至所述主压缩机，用于调节第一冷媒在取暖时或在制冷时的循环通路。在上述技术方案中，优选地，所述冷媒加热装置可以为多个。根据本实用新型的技术方案，解决了相关技术中压缩机需要大量热量来将冷媒压缩成高温高压状态的问题以及液状冷媒进入压缩机造成压缩机故障的问题，并且还提高了蒸发器的热交换效率，在寒冷地区或冬季的超低温外气状态下取暖或制备温水时能够以较低的费用实现良好性能且实现压缩机的稳定运行。
图1示出了根据本实用新型的实施例的复合冷暖系统的示意图；图2示出了根据本实用新型的另一实施例的复合冷暖系统的示意图；图3示出了根据本实用新型的另一实施例的复合冷暖系统的示意图；图4示出了根据本实用新型的又一实施例的复合冷暖系统的示意图；图5示出了根据本实用新型的又一实施例的用于取暖时的复合冷暖系统的示意图；以及图6示出了根据本实用新型的又一实施例的用于制冷时的复合冷暖系统的示意图。
具体实施方式
[0028]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细描述。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，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。图1示出了根据本实用新型的实施例的复合冷暖系统的示意图。如图1所示，根据本实用新型的实施例的复合冷暖系统包括主压缩机10，连接至凝缩器20和凝缩蒸发加热热交换器40，用于在取暖时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至凝缩器20以及在制冷时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至凝缩蒸发加热热交换器40 ；凝缩器20，用于在取暖时，接收来自主压缩机10的高温高压的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换以及在制冷时，接收来自主膨胀部50的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换；主膨胀部50，设置在凝缩蒸发加热热交换器40与主蒸发器之间30，在取暖时，接收从凝缩蒸发加热热交换器40排出的第一冷媒并将其进行膨胀，在制冷时，接收来自主蒸发器30的第一冷媒并将其进行膨胀后传输至凝缩器20 ；主蒸发器30，连接至主膨胀部50和凝缩蒸发加热热交换器40，在取暖时，接收来自主膨胀部50的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至凝缩蒸发加热热交换器40，以及在制冷时，接收来自凝缩蒸发加热热交换器40的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至主膨胀部50 ；凝缩蒸发加热热交换器40，设置在凝缩器20与主蒸发器30之间，用于在取暖时，接收来自凝缩器20的第一冷媒、接收来自冷媒加热装置82的第二冷媒以及接收来自主蒸发器30的第一冷媒并使三者进行热交换，将经过热交换后的来自主蒸发器30的第一冷媒输入至主压缩机10，以及在制冷时，将来自主压缩机10的第一冷媒传输至主膨胀部50 ；旁通水管60，设置在凝缩器20和主膨胀部50之间，用于在制冷时，将来自主膨胀部的第一冷媒供给凝缩器；以及冷媒加热装置，在取暖时，为来自主蒸发器30的第一冷媒加热。利用冷媒加热装置80就可以将降温的第一冷媒进一步加温，大幅度降低主压缩机将第一冷媒压缩成高温高压时所需的热量，并且结合凝缩蒸发加热热交换器40还可以将液状冷媒完全蒸发为气体，避免了液状冷媒流入主压缩机10造成主压缩机10出现故障的问题。图2示出了根据本实用新型的另一实施例的复合冷暖系统的示意图。如图2所示，根据本实用新型的另一实施例的复合冷暖系统包括主压缩机10、凝缩器20、主蒸发器30、凝缩蒸发加热热交换器40、主膨胀部50、旁通水管60以及冷媒加热装置80。主压缩机10将第一冷媒压缩成高温高压后通过四通阀11排出。其中，四通阀11连接于主压缩机10、凝缩器20、凝缩蒸发加热热交换器40，调节第一冷媒的循环方向，以便能够用于取暖或者制冷，在图2中的实线箭头表示在取暖时第一冷媒和第二冷媒的循环方向。凝缩器20配置成能够与室内空气或者从冷水/温水箱70流入的流入水进行热交换状，在取暖时，其接收来自主压缩机10排出的高温高压的第一冷媒，使在凝缩器20内部流通的第一冷媒与室内空气或者从冷水/温水箱70流出的流入水之间进行热交换。这样，凝缩器20使从主压缩机10排出的高温高压的第一冷媒与室内空气或者从冷水/温水箱70流出的流入水进行热交换，提高室内温度，以实现取暖，或者提高水箱70中的冷水/温水，以实现制备热水。在制冷时，其接收来自主蒸发器30的第一冷媒，接收的该第一冷媒从室内空气或者水箱70的温水中吸收潜热，降低室内温度，实现空气制冷或者降低流入水的温度，实现制备冷水。主蒸发器30配置成能够与外气(室外空气)接触状，连接至主膨胀部50和凝缩蒸发加热热交换器40，在取暖时，其接收来自主膨胀部50的第一冷媒，该第一冷媒从外气吸收热，使第一冷媒蒸发然后传输至凝缩蒸发加热热交换器40。在制冷时，接收来自凝缩蒸发加热热交换器40的高温高压的第一冷媒，在主蒸发器30内的第一冷媒向外气散热。主蒸发器30的附近还可以设置第二风扇31，用于促进主蒸发器30内的第一冷媒与外气之间的热交换。凝缩蒸发加热热交换器40设置在凝缩器20与主蒸发器30之间，在取暖时，接收凝缩器20排出的第一冷媒、接收后述的从动压缩机81排出的第二冷媒以及接收主蒸发器30排出的第一冷媒，使三者进行热交换。这样，主蒸发器30排出的第一冷媒经过凝缩蒸发加热热交换器40后温度上升，然后将温度上升的第一冷媒输入主压缩机10，来自凝缩器20的第一冷媒和来自从动压缩机81的第二冷媒与主蒸发器30排出的第一冷媒进行热交换后，温度均下降。在制冷时，从动压缩机81不运行，主压缩机10排出的第一冷媒通过凝缩蒸发加热热交换器40后流入主蒸发器30，由于从动压缩机81不运行，因此，在凝缩蒸发加热热交换器40中不会流入第二冷媒，而主蒸发器30排出的第一冷媒被分流(不经过凝缩蒸发加热热交换器40)，因此，在凝缩蒸发加热热交换器40中就不会发生热交换。主膨胀部50设置在凝缩蒸发加热热交换器40与主蒸发器30之间，在取暖时，主膨胀部50接收来自凝缩蒸发加热热交换器40的第一冷媒并将其进行膨胀，以降低输入的第一冷媒的温度和压力，并将降低温度后的第一冷媒传输至凝缩蒸发加热热交换器40进行热交换。在制冷时，接收主蒸发器30排出的第一冷媒并将其进行膨胀，以降低输入的第一冷媒的温度，然后将温度降低的第一冷媒传输至凝缩器20。旁通水管60设置在主膨胀部50与凝缩器20之间，在制冷时，将经过主膨胀部50膨胀处理的第一冷媒供给凝缩器20。在与凝缩蒸发加热热交换器40连接的排管上形成有转换阀61，该转换阀61可用于进行调节，以便只有在制冷时，切断通向凝缩蒸发加热热交换器40的通路，使来自主膨胀部50的第一冷媒可以通过旁通水管60供给凝缩器20。冷媒加热装置80，在取暖时，通过热交换来对取暖时输入主压缩机10的第一冷媒进行加热，该冷媒加热装置80可以包括从动压缩机81、从动热交换器82、从动膨胀部83以及从动蒸发器84。这样的冷媒加热装置80优选在制冷时不运作。上述冷媒加热装置80用于在寒冷地区或者超低温外气状态下实现顺利且稳定的主循环运作以及低费用高效率地取暖或制备热水。从动压缩机81连接至凝缩蒸发加热热交换器40和从动热交换器82，其接收来自从动热交换器82的第二冷媒，将从动热交换器82排出的第二冷媒压缩成高温高压的第二冷媒后输入至凝缩蒸发加热热交换器40。从动热交换器82设置在凝缩蒸发加热热交换器40与从动蒸发器84之间，接收从凝缩蒸发加热器40中排出的第二冷媒和从动蒸发器84排出的第二冷媒，将两者进行热交换，降低从凝缩蒸发加热器40中排出的第二冷媒的温度，提高从动蒸发器84排出的第二冷媒的温度。从从动热交换器82中升温的、从从动蒸发器中84中排出的第二冷媒重新供给从动压缩机81，依靠这种从动交换器82，将在从动蒸发器82中未能完全蒸发的液态的第二冷媒进行强制蒸发，凝缩蒸发加热器40排出的第二冷媒的潜热经过热交换回收，从而降低了凝缩蒸发加热器40排出的第二冷媒的温度。这样起到了防止液状第二冷媒流入从动压缩机81，保护从动压缩机81，提高从动压缩机81的吐出热量。从动膨胀部83设置在从动热交换器82与从动蒸发器84之间，接收从动热交换器82排出的第二冷媒并将其进行膨胀，以降低来自从动热交换器82的第二冷媒的温度和压力。从动蒸发器84配置成能够与外气接触状，使从动膨胀部83排出的第二冷媒从外气吸收热。从动蒸发器84还可以具备第一风扇(图中未示出)，用于促进从动膨胀部83排出的第二冷媒与外气之间的热交换。在此，应该理解，冷媒加热装置80可以为多个，在取暖时，对循环回主压缩机10的第一冷媒进行多次加热，进一步提高第一冷媒的温度，减轻主压缩机10的负担。根据本实用新型的技术方案，解决了相关技术中压缩机需要大量热量来将冷媒压缩成高温高压状态的问题以及液状冷媒进入压缩机造成压缩机故障的问题，并且还提高了蒸发器的热交换效率，在寒冷地区或冬季的超低温外气状态下取暖或制备温水时能够以较低的费用实现良好性能且实现压缩机的稳定运行。另外，如图3所示，根据本实用新型的另一实施例的复合冷暖系统，主蒸发器30与从动蒸发器84通过第一连接排管90和第二连接排管92连接，其中，在第一连接排管90上形成有第三开关阀91，用于使流入主蒸发器30的第一冷媒也传输到从动蒸发器84进行同时蒸发，在第二连接排管92上形成第四开关阀93。用于向从动蒸发器84供给第二冷媒的从动膨胀部83的排管上形成第一开关阀94，用于从动蒸发器84将排出的第二冷媒供给从动热交换器82的排管上形成第二开关阀95。从而，在制冷时，接通主蒸发器30和从动蒸发器84之间的第三开关阀91、第四开关阀93，关闭第一开关阀94、第二开关阀95，则输入主蒸发器30的第一冷媒同时被输入到从动蒸发器84，与外气进行热交换，由此扩大蒸发器整体尺寸，增强第一冷媒的热交换效率。另外，如图4所示，根据本实用新型的又一实施例的复合冷暖系统，凝缩蒸发加热热交换器40形成上端结构42和下端结构41，从凝缩器20排出的第一冷媒经由下端结构41，然后传输至主膨胀部50，从从动压缩机81排出的第二冷媒经由上端结构42，然后传输至从动热交换器82，并且主蒸发器30排出的第一冷媒依次通过下端结构41和上端结构42。因此，主蒸发器30排出的第一冷媒可以依次与凝缩器20排出的第一冷媒和从动压缩机81排出的第二冷媒进行热交换，这样，主蒸发器30排出的第一冷媒经由凝缩蒸发加热热交换器40后能够以更高温的状态传输至主压缩机10，使凝缩器20排出的第一冷媒与从动压缩机81排出的第二冷媒之间的热交换降低为最少，并降低凝缩器20排出的第一冷媒的温度。下面继续参照图5对根据本实用新型的实施例的复合冷暖系统的取暖或制备热水的线路进行说明。取暖或制备热水中使用主循环上的主压缩机10产生的凝缩热(能量)。如图5所示，被主压缩机10压缩成高温高压的第一冷媒通过四通阀11输入凝缩器20，输入到凝缩器20的第一冷媒与室内空气或者从冷水/温水箱70流入的流入水进行热交换，使第一冷媒的温度降低，而与第一冷媒进行热交换的室内空气的温度上升用于取暖，从冷水/温水箱70流入的流入水的温度上升变为热水。之后，从凝缩器20排出的第一冷媒流入凝缩蒸发加热热交换器40，与主蒸发器30供给的第一冷媒以及从动压缩机81供给的第二冷媒进行热交换，从凝缩器20排出的第一冷媒经由凝缩蒸发加热热交换器40后被传输至主膨胀部50，主膨胀部50将其进行膨胀、凝缩，从而使第一冷媒的温度下降。之后，经由主膨胀部50的第一冷媒被输入至主蒸发器30，主蒸发器30使其与外气进行热交换，在热交换时，第一冷媒吸收外气的热量后被蒸发。通过主蒸发器30的第一冷媒被输入至凝缩蒸发加热热交换器40。另外，在冷媒加热装置80中，在从动压缩机81被压缩成高温高压的第二冷媒被输入至凝缩蒸发加热热交换器40。这样，凝缩器20排出的第一冷媒和从动压缩机81排出的第二冷媒以及主蒸发器30排出的第一冷媒分别被输入至凝缩蒸发加热热交换器40中并使三者进行热交换。从而，经由主蒸发器30的第一冷媒与凝缩器20排出的第一冷媒和从动压缩机81排出的第二冷媒进行热交换后，使经由主蒸发器30的第一冷媒的温度上升，而凝缩器20排出的第一冷媒与经由主蒸发器30的第一冷媒进行热交换后温度下降，从动压缩机81排出的第二冷媒与经由主蒸发器30的第一冷媒进行热交换后，以温度下降的状态通过。这时，如图5所示，在凝缩蒸发加热热交换器40使主蒸发器30排出的第一冷媒与从凝缩器20排出的第一冷媒进行首次热交换，使主蒸发器30排出的第一冷媒温度上升，主蒸发器30排出的第一冷媒再次与从动压缩机81排出的第二冷媒进行第二次热交换，从而能够进一步提高主蒸发器30排出的第一冷媒的温度。温度在经由凝缩蒸发加热热交换器40时上升的第一冷媒又经由四通阀11输入到主压缩机10，被再次加热成高温高压。由于，输入至主压缩机10的第一冷媒与从凝缩器20排出的第一冷媒和从从动压缩机81排出的第二冷媒进行了热交换，温度上升，因此能够大大节约在主压缩机10将第一冷媒压缩成高温高压的所需热量。另外，温度在经由凝缩蒸发加热热交换器40时降低的、从从动压缩机81排出的第二冷媒在经由从动热交换器82后，被输入至从动膨胀部83进行凝缩处理，使第二冷媒的温度下降，之后，经由从动膨胀部83的第二冷媒被输入至从动蒸发器84，与外气进行热交换的同时吸收外气，被蒸发，再次被输入至从动热交换器82，与从凝缩蒸发加热热交换器40排出的第二冷媒进行热交换，使从从动蒸发器84排出的第二冷媒的温度增高。在经由从动热交换器82时温度上升的第二冷媒再次被输入到从动压缩机81，再次被加热成高温高压的状态，开始进行下一次的循环。下面参照图6对根据本实用新型的又一实施例的复合冷暖系统的制冷线路进行说明。在制冷时只利用主压缩机10产生的能量，用于制冷装置时，停止从动压缩机81的运作。在制冷运作中利用冷冻循环原理，是取暖过程的逆循环过程，主蒸发器30与凝缩器20的作用相互调换。如图6所示，如果用户选择制冷，则在主压缩机10压缩成高温高压的第一冷媒经由四通阀11被输入至主蒸发器30，与外气进行热交换，使从主压缩机10排出的第一冷媒的温度下降。[0059]在主蒸发器30与外气进行热交换后温度下降的第一冷媒又被输入至主膨胀部50，在经由主膨胀部50时被膨胀，冷却为低温低压的水蒸气状态。之后，经由主膨胀部50的被冷却的第一冷媒经由旁通水管60流入凝缩器20，与室内空气或者从冷水/温水箱70流入的流入水进行热交换，冷却室内空气或者制备冷水，而第一冷媒本身被加热后蒸发。如图所示，在凝缩蒸发加热热交换器40的两侧的排管(凝缩器20与凝缩蒸发加热热交换器40之间的排管以及主膨胀部50与凝缩蒸发加热热交换器40之间的排管)上设置有第五开关阀61，用于在制冷时切断凝缩器20与凝缩蒸发加热热交换器40之间的通路，以及切断主膨胀部50与凝缩蒸发加热热交换器40之间的通路，这样，可以使主膨胀部50排出的第一冷媒通过旁通水管60输入至凝缩器20，不让其进入凝缩蒸发加热热交换器40进行热交换。另外，在凝缩器20加热的第一冷媒流入主压缩机10后再次被压缩成高温高压的状态。另外，在制冷时，接通主蒸发器30和从动蒸发器84之间的第三开关阀91、第四开关阀93，关闭从动热交换器82和从动蒸发器84之间的第一开关阀94、第二开关阀95，则输入主蒸发器30的第一冷媒同时被输入到从动蒸发器84，与外气进行热交换后，再次输入主蒸发器30后排出。如上，在制冷时，同时使用主蒸发器30和从动蒸发器84能够进一步提高第一冷媒的热交换效率。因此，根据本实用新型的复合冷暖系统，具有单独的冷媒加热装置，用于在取暖时加热输入至压缩机的冷媒，可以提高输入至主压缩机的冷媒的温度，从而大幅度节省将输入至主压缩机的冷媒压缩成高温高压时的所需热量，其次在寒冷地区或者冬季的超低温外气状态下取暖或者制备温水时能够以较低的费用实现良好性能，并且由于输入至主压缩机的冷媒被完全蒸发为气体，防止液状冷媒输入至主压缩机，从而能够实现压缩机的稳定运作，解决了压缩机的故障问题。并且，在制冷时，将仅用于取暖的冷媒加热装置中的从动蒸发器与主蒸发器一起使用进行热交换，增加制冷时暴露于外气的蒸发器的整体尺寸，从而提高冷媒的热交换效率。并且，本实用新型利用内部具有蒸发点各不相同的冷媒(第一冷媒和第二冷媒)的主压缩机和从动压缩机、与其对应的主蒸发器和从动蒸发器以及基于这些部件的其他装置等，使压缩机排出的高温高压的冷媒与水(利用其他热交换装置与室内空气进行热交换的方式也可以)进行热交换，从而即使在超低温的室外温度下也能够实现大量高温(高热量)的取暖以及制备温水，能够弥补现有的热泵方式在低温下的取暖性能急剧下降的问题。
权利要求1.一种复合冷暖系统，其特征在于，包括主压缩机，连接至凝缩器和凝缩蒸发加热热交换器，用于在取暖时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至所述凝缩器以及在制冷时，将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒并输入至所述凝缩蒸发加热热交换器；所述凝缩器，用于在取暖时，接收来自所述主压缩机的所述高温高压的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换以及在制冷时，接收来自主膨胀部的第一冷媒，使其与室内空气或来自水箱的流入水进行热交换；所述主膨胀部，设置在所述凝缩蒸发加热热交换器与主蒸发器之间，在取暖时，接收从所述凝缩蒸发加热热交换器排出的第一冷媒并将其进行膨胀，在制冷时，接收来自所述主蒸发器的第一冷媒并将其进行膨胀后传输至所述凝缩器；所述主蒸发器，连接至所述主膨胀部和所述凝缩蒸发加热热交换器，在取暖时，接收来自所述主膨胀部的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至所述凝缩蒸发加热热交换器，以及在制冷时，接收来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第一冷媒，使接收的第一冷媒与外气进行热交换后传输至所述主膨胀部；所述凝缩蒸发加热热交换器，设置在所述凝缩器与所述主蒸发器之间，用于在取暖时，接收来自所述凝缩器的第一冷媒、接收来自冷媒加热装置的第二冷媒以及接收来自所述主蒸发器的第一冷媒并使三者进行热交换，将经过热交换后的来自所述主蒸发器的第一冷媒输入至所述主压缩机，以及在制冷时，将来自所述主压缩机的第一冷媒传输至所述主膨胀部；旁通水管，设置在所述凝缩器和所述主膨胀部之间，用于在制冷时，将来自所述主膨胀部的第一冷媒供给所述凝缩器；以及所述冷媒加热装置，在取暖时，为来自所述主蒸发器的第一冷媒加热。
2.根据权利要求1所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述冷媒加热装置包括从动压缩机，连接至所述凝缩蒸发加热热交换器和从动热交换器，接收来自所述从动热交互器的第二冷媒以及将所述第二冷媒压缩成高温高压的第二冷媒并将其输入至所述凝缩蒸发加热热交换器；所述从动热交换器，接收来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒和来自从动蒸发器的第二冷媒，使二者进行热交换，将经过热交换后的来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒输入至从动膨胀部，以及将经过热交换后的来自所述从动蒸发器的第二冷媒输入至所述从动压缩机；所述从动膨胀部，连接至所述从动热交换器和所述从动蒸发器，将所述经过热交换后的来自所述凝缩蒸发加热热交换器的第二冷媒进行膨胀处理后传输至所述从动蒸发器；以及所述从动蒸发器，接收来自所述从动膨胀部的第二冷媒并使接收的第二冷媒与外气进行热交换后传输至所述从动热交换器。
3.根据权利要求2所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述冷媒加热装置还包括第一空气扇，用于促进在所述从动蒸发器中的第二冷媒与所述外气的热交换。
4.根据权利要求2所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述冷媒加热装置还包括第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀，所述第一开关阀设置在所述从动膨胀部与所从动蒸发器之间的排管上，所述第二开关阀设置在所述从动蒸发器和所述从动热交换器之间的排管上，所述第三开关阀设置在所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的第一排管上，所述第四开关阀设置在所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的第二排管上，在制冷时，打开所述第一开关阀和所述第二开关阀，切断所述从动蒸发器与所述从动热交换器之间的通路，闭合所述第三开关阀和所述第四开关阀，打开所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的通路，使流入所述主蒸发器的第一冷媒同时传输到所述从动蒸发器进行蒸发，以及在取暖时，闭合所述第一开关阀和所述第二开关阀，打开所述从动蒸发器与所述从动热交换器之间的通路，打开所述第三开关阀和所述第四开关阀，切断所述从动蒸发器和所述主蒸发器之间的通路。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述凝缩蒸发加热热交换器包括上端结构和下端结构，从所述凝缩器排出的第一冷媒流经所述下端结构后输入至所述主膨胀部，从所述从动压缩机排出的第二冷媒流经所述上端结构后输入至所述从动热热交换器，从所述主蒸发器排出的第一冷媒依次通过所述下端结构和所述上端结构后输入至所述主压缩机。
6.根据权利要求5所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述上端结构和下端结构之间设置有热交换板，在所述热交换板上设置有通孔，从所述主蒸发器排出的第一冷媒流经所述下端结构后，穿过所述通孔流向所述上端结构。
7.根据权利要求1所述的复合冷暖系统，其特征在于，还包括第二空气扇，用于促进在所述主蒸发器中的第一冷媒与所述外气的热交换。
8.根据权利要求1所述的复合冷暖系统，其特征在于，还包括第五开关阀，设置在连接于所述凝缩蒸发加热热交换器的两侧的排管上，用于调节以使在制冷时，将来自所述主膨胀部的第一冷媒输入至所述旁通水管。
9.根据权利要求1所述的复合冷暖系统，其特征在于，还包括四通阀，连接至所述主压缩机，用于调节第一冷媒在取暖时或在制冷时的循环通路。
10.根据权利要求1至4、6至9中任一项所述的复合冷暖系统，其特征在于，所述冷媒加热装置为多个。
专利摘要本实用新型提供的一种复合冷暖系统包括主压缩机，用于将第一冷媒压缩成高温高压的第一冷媒；凝缩器，用于将接收的来自主压缩机的第一冷媒与室内空气或水箱的水进行热交换以及在制冷时将接收的来自主膨胀部的第一冷媒与室内空气或水箱的水进行热交换；主膨胀部，将接收的第一冷媒进行膨胀；主蒸发器，使接收的第一冷媒与外气进行热交换；凝缩蒸发加热热交换器，用于在取暖时使接收的来自凝缩器的第一冷媒、来自冷媒加热装置的第二冷媒以及来自主蒸发器的第一冷媒进行热交换；旁通水管，用于在制冷时将来自主膨胀部的第一冷媒供给凝缩器；冷媒加热装置，在取暖时为来自主蒸发器的第一冷媒加热。实现压缩机的稳定运行和减少压缩机的所需能量。
文档编号F25B41/04GK202328903SQ20112045360
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者朱寅灿, 王化植 申请人:山东天宝空气能热泵技术有限公司, 朱寅灿