专利名称：热泵一机多能能源中心的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热泵一机多能能源中心。
背景技术：
在中国，家庭对生活品味和质量要求的标准越来越高，家居生活已经不是仅仅局限于满足基本的空调、采暖、淋浴等需要，日益向更舒适、更美观、更智能、高集成的方向发展。目前的中高端户型，多是三房两厅、四房两厅等较大户型，配备多个卫生间。这需要配置多台空调和多个热水器，严重影响外墙美观和使用安全。现在市场上的户用空调多为风冷氟机(全称风冷氟利昂循环机)，氟机多为壁挂或立式，存在诸多缺陷:一是氟机制冷时，夏天室外空气灼热，人们普遍穿得少，但室内的空调冷气吹得厉害，单薄的衣服不足以对人体形成保护，这样的低温环境会刺激血管急剧收缩，血液流通不畅，导致关节受损、受冷、疼痛，像脖子和后背僵硬、腰和四肢疼痛、手脚冰凉麻木等都是常见的反应。二是氟机制热时，由于位置较高，热空气较轻，上部温度较高，不能有效利用氟机的制热热量，同时造成人体感觉空气十分干燥。热泵一机多能能源中心中，室内部分会包含有水箱，包括上述氟机在内的空气能热泵热水器组成部分在内，匹配的空气能热泵水 箱主要是采用内盘(内置换热盘管)流通介质以进行换热，氟利昂有腐蚀性，同时，水箱内的水也会对盘管产生影响，内盘存在泄漏的危险，进而影响人体健康。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热泵一机多能能源中心，整体美观且使用安全。本发明采用以下技术方案:
一种热泵一机多能能源中心，包括:
水箱，配置有上水、用水管路；
空气能外机组，分成第一空气能外机组和第二空气能外机组；
换热器，分成两组，第一组换热器的冷流体侧连接所述水箱，热流体侧连接第一空气能外机组；而第二组则包括并接的两子组，其中一子组通过一位于第一组换热器热流体侧连接管路上的换向阀接出而与第一组换热器互斥使用权；
室内换热末端，通过管路与第二组换热器连接；以及
控制器，匹配连接空气能外机组及室内换热末端的电气部分以及所述换向阀，控制热泵一机多能能源中心的模式切换和运行。从以上方案可以看出，依据本发明，采用空气能外机组，对室内影响比较小，且空气能外机组被分组，一方面解决单台驱动能力偏弱的问题，另一方面通过分组以整合不同的应用，从而起到节能降耗的作用，并且使得应用形式更多。换热器配置在水箱外，可以降低水对换热器的腐蚀，而且不会产生串水，应影响水质，使用安全性更好。上述热泵一机多能能源中心，所述换热器集成在位于所述水箱顶端的舱室内，且第二组换热器和第一组换热器上下布置，其中，第一组换热器的冷流体侧配有独立的循环水泵。上述热泵一机多能能源中心，所述换热器为套管换热器，其中对应于第一组换热器的套管换热器的壳程连接所述第一组空气能外机组，相应地，对应管程连接于所述水箱。上述热泵一机多能能源中心，所述空气能外机组为氟循环室外机组，而室内换热末端为水循环室内换热末端。上述热泵一机多能能源中心，所述室内换热末端为卧式风机盘管。上述热泵一机多能能源中心，所有卧式风机盘管并接，且每一卧室风机盘管均设有手动阀门。
图1为依据本发明的一种热泵一机多能能源中心的结构原理图。图中:1、氟循环室外机组；2、集成水箱；3、氟循环室外机组；4、换热末端；5、两位三通电磁阀；6.循环泵；7、循环泵B ;8、控制器；9、两并联套管换热器；10、套管换热器。
具体实施例方式参照说明书附图1，图中有两台氟循环室外机组，也就是图1中所示的氟循环室外机组I和氟循环室外机组3， 在不同的运行模式下充当不同的作用。显然，常规的氟循环室外机组和水循环室外机组均可以使用，且两者结构当前以为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。在此，为了有利于本领域的技术人员选型，对两者进行一个简单描述。水循环室外机与氟循环室外机决定了所适用空调设备的类型，一般区分为水机和氟机，两者在环保舒适度方面区别很大，环保方面，水机是冷水进房间，氟机是氟利昂直接进房间。舒适度方面区别也很大，酒店会所等高档场所等讲究舒适度的地方都采用水机。氟机还存在另一个缺陷，就是如果一个出风口出问题，则所有出风口都不能使用，水机在一个出风口出问题的情况下，其他出风口照样使用。水机防腐蚀需要重点考虑的问题，氟机则无需考虑，且如者能耗闻，后者能耗低。在图1所示的一种热泵一机多能能源中心中使用的是两台氟循环室外机组，在图中表示为氟循环室外机组I和氟循环室外机组3，图中的图形符号本领域的技术人员应当能够清楚地读懂，其基本构造与已知的氟机外机没有什么不同，在这里取而用之，分组配置以满足各种应用。那么第一种应用就是提供生活热水，对应地配置位于室内的水箱，如图1所示的集成水箱2，通过氟循环室外机组3进行加热。在图1中，集成水箱2配置有上水、用水管路，在图中有图形符号进行了标识，配管相对简单，在此不再赘述。集成水箱2与氟循环室外机组3之间通过套管换热器10进行换热，自然，按照换热器的基本术语匹配，水箱内的水是被加热的对象，应该配置在换热器的冷流体侧，相应地，氟循环室外机组3配置连接在对应换热器的热流体侧。通过氟循环室外机组与套管换热器10构成的循环可以对水箱内的水进行加热。然后涉及另一种应用，氟循环室外机组3进行室内制热或者制冷，如套管换热器10周为管路的连接，在图中，套管换热器的热流体侧的管路上设有一个两外三通电磁阀5而引出一个旁路，实际构成套管换热器10与两并联套管换热器9接入氟循环室外机组3系统的变换变换。从而，当需要氟循环室外机组3可以对套管换热器10进行热循环利用，而对于两并联套管换热器9进行冷利用或者热利用。在上述的应用中，套管换热器10与两并联套管换热器9中参与氟循环室外机组3循环的套管换热器是互斥使用的，也就是一个在使用时，另一个必然停止。再在一些应用中，氟循环室外机组I连接两并联套管换热器9的另一个套管换热器上，参与制冷、制热。然后再看其他应用所针对的对象，也就是室内制冷、制热部分，如图1所示的换热末端4，在图1中有3片，显然，针对室内的应用，可以选择多一点或者少一点，匹配厅室的个数进行选择。并在图1中设有控制器8，虚线表示控制器与所控制对象的连接，这种连接在控制对象选定时，其连接即为确定，在此不再赘述，他们只是按照现有技术的匹配，以控制热泵一机多能能源中心的模式切换和运行。为了更清楚地理解不同应用的实现，下面结合说明书附图1进行详细说明。第一种应用是制生活热水模式:
氟循环室外机组3运行在制热 模式，循环水泵6打开，两位三通电磁阀5通向套管换热器10，制热水方向，氟循环室外机组3对集成水箱2进行加热，被加热后的集成水箱2内的水就可以被取用。第二种应用是米暖模式:
氟循环室外机组3和氟循环室外机组I同时运行在制热模式，循环水泵7打开，两位三通电磁阀通5向两并联套管换热器9，通过换热末端4对房间进行加热。第三种应用是制冷模式:
氟循环室外机组3和氟循环室外机组I同时运行在制冷模式，循环水泵7打开，两位三通电磁阀5通向两并联套管换热器9，通过换热末端对房间进行制冷。第四种应用是制生活热水+采暖模式:
氟循环室外机组3和氟循环室外机组I同时运行在制热模式，循环水泵6打开，循环水泵7打开，两位三通电磁阀5通向套管换热器10，通过套管换热器10对水箱中的水进行加热，制取生活热水，两并联套管换热器9吸收热量后，通过换热末端4对房间进行加热。第五种应用是制生活热水+制冷模式:
氟循环室外机组3运行在制热模式，氟循环室外机组I运行在制冷模式，循环水泵6打开，循环水泵7打开，两位三通电磁阀5通向套管换热器10，通过套管换热器10对水箱中的水进行加热，制取生活热水，两并联套管换热器9放出热量后，通过换热末端4对房间进行制冷。在图1所示的结构中，所述换热器集成在位于所述水箱顶端的舱室内，形成所标识的集成水箱2，在这样的结构中，首先是不再使用盘管进行换热，而是采用换热器，且置于集成水箱2上侧容纳部内，不仅解决了盘管换热所带来的问题，同时，由于集成水箱2位于室内，等于把换热器等效的置入室内，解决了循环管路防冻的问题。另一方面，集成水箱2循环管路大大缩短，循环流阻降低，可以更有效地降低集成水箱2内水的分层，可以进一步的提高换热效果。在图1所示的结构中，两并联套管换热器9与套管换热器10上下布置，整体上比较节约空间，且可以缩短整体的循环管路。在图1所示的结构中，套管换热器10配有独立的循环水泵6。套管式换热器(一般简称为套管换热器)是以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程”，程的内管(传热管)借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体(A流体)由上部引入，而冷流体(B流体)则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接，便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4 7米。这种换热器传热面积最高达18平方米，故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时，可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封，以减小温差应力，灵活性比较好。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成，若选材得当，它可用于腐蚀性介质的换热。为了提高换热效果，所述套管式换热器10的壳程连接所述集成水箱的热水管和冷水管，在图1中表示为探入集成水箱2内的两条管路。而相应地，管程连接冷媒进口和冷媒出口，也就是氟循环室外机组3，从而，温度较低的水包容温度较高的热媒，可以有效的提高换热效果，且能够减少与空气直接接触部分的温阶，而减少热损。
壳程和管程与冷媒循环和水循环管路配接为对流连接，也就是所述的逆流连接，这种结构可以有效的提高换热效果，换热过程，两种流体出一种相对较高的温阶状态下进行换热。套管换热器结构比较紧凑，且可以通过包容关系实现高效换热，不过在本方案中，也可以采用其他的换热器，如夹套式换热器，这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限制，传热系数也不高，但在本方案中不会影响基本换热的运行模式。再如沉浸式蛇管换热器，这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状，并沉浸在容器内的液体中，蛇管换热器的优点是结构简单，能承受高压，这种结构类似于盘管。这里的换热器把盘管排除在外，盘管是要浸入相关流体中以进行换热的设备，在此不予采用。再如板式换热器，是最古老的一种换热器，显然在本方案中也可以使用。在图1所示的结构中，所述室内换热末端为卧式风机盘管，可以避免中央空调热空气无法下降，上部温度高，下部温度低的问题。在图1所示的结构中，换热末端4为水冷方式，可以提高室内环境的舒适度。整体上本方案采用了结合水机和氟机，兼具两者的优点，而没有两者的缺点。
所有卧式风机盘管并接，且每一卧式风机盘管均设有手动阀门，可以根据需要关停某些卧式风 机盘管，以降低能耗。
权利要求
1.一种热泵一机多能能源中心，其特征在于，包括: 水箱，配置有上水、用水管路； 空气能外机组，分成第一空气能外机组和第二空气能外机组； 换热器，分成两组，第一组换热器的冷流体侧连接所述水箱，热流体侧连接第一空气能外机组；而第二组则包括并接的两子组，其中一子组通过一位于第一组换热器热流体侧连接管路上的换向阀接出而与第一组换热器互斥使用权； 室内换热末端，通过管路与第二组换热器连接；以及 控制器，匹配连接空气能外机组及室内换热末端的电气部分以及所述换向阀，控制热泵一机多能能源中心的模式切换和运行。
2.根据权利要求1所述的热泵一机多能能源中心，其特征在于，所述换热器集成在位于所述水箱顶端的舱室内，且第二组换热器和第一组换热器上下布置，其中，第一组换热器的冷流体侧配有独立的循环水泵。
3.根据权利要求1或2所述的热泵一机多能能源中心，其特征在于，所述换热器为套管换热器，其中对应于第一组换热器的套管换热器的壳程连接所述第一组空气能外机组，相应地，对应管程连接于所述水箱。
4.根据权利要求1所述的热泵一机多能能源中心，其特征在于，所述空气能外机组为氟循环室外机组，而室内换热末端为水循环室内换热末端。
5.根据权利要求1或4所述的热泵一机多能能源中心，其特征在于，所述室内换热末端为卧式风机盘管。
6.根据权利要求5所述的热泵一机多能能源中心，其特征在于，所有卧式风机盘管并接，且每一卧式风机盘管均设有手动阀门。
全文摘要
本发明公开了一种热泵一机多能能源中心，包括水箱；空气能外机组，分成第一空气能外机组和第二空气能外机组；换热器，分成两组，第一组换热器的冷流体侧连接所述水箱，热流体侧连接第一空气能外机组；而第二组则包括并接的两子组，其中一子组通过一位于第一组换热器热流体侧连接管路上的换向阀接出而与第一组换热器互斥使用权；室内换热末端，通过管路与第二组换热器连接；以及控制器，匹配连接空气能外机组及室内换热末端的电气部分以及所述换向阀，控制热泵一机多能能源中心的模式切换和运行。依据本发明整体美观且使用安全。
文档编号F25B49/00GK103225929SQ20131016210
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日
发明者任勇, 刘磊, 马光柏, 高辉, 刘宁, 张艳乔 申请人:力诺瑞特(上海)新能源有限公司