液体循环式取能的水环热泵设备的制作方法
【专利摘要】一种液体循环式取能的水环热泵设备，板式换热器通过氟管路和四通阀连接，与四通阀相连的氟管路至少与一个压缩机连接，板式换热器通过与四通阀连接的氟管路及装有毛细管的氟管路与供冷暖或供新风机组或热水储存装置相连接，板式换热器一端装有进水管、另一端装有出水管。采用这种方式制冷时可节能60%左右，节能效果显著。更重要的是人的舒适度大大提高，使用效果较好；供暖时热泵系统的冷凝温度降低15℃以上、室外部分的蒸发温度提高10℃左右，设备输入功率小、制热量大、能效比高、噪音低、便于安装、供热效果与人体的生理需求相适应。供热节能70%左右，具有较高的推广价值。
【专利说明】液体循环式取能的水环热泵设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供冷供暖供热水供新风的装置。
【背景技术】
[0002]风源热泵受环境温度影响很大，北方在冬季室外温度长时间低于_5°C、夏季有长时间高于35°C，此时风源热泵的能效比就会较低，近年来人们采用大型水源热泵系统解决冷暖问题，但是我国的大部分地区由于地质条件的限制，地下水存量有限，而且抽取的地下水回灌困难，大型水源热泵的应用受到很大的限制，特别是大型空调系统系统循环量大，循环能耗高，不能准确分户计量，无法进行收费管理，实用中过分使用造成浪费，因此大型水源热泵系统不是解决问题的合理方案。而采用传统的风源热泵提供热量或冷量，应用风机盘管或风管系统供暖，在寒冷的季节如果不采用电辅加热必会吹出冷风，无法满足供暖需要，采用电辅加热电网负荷又无法全部满足。况且，传统的风源热泵运行费用太高，消费者根本无法接受；而当应用风机盘管或风管系统供冷时，又因系统蒸发温度低，运行能效比低供冷时并不十分节能。
[0003]为了解决上述问题，ZL2008 2 0071027.X、ZL201010502398.0、ZL201220275353.9、ZL201220275358.1 和 ZL 2008 2 0071026.5 等专利中，进行了深入的
研究，取得了相应的系统成果，供冷供暖能够实现相对节能运行。但是在以往的专利中只是将热泵装置的室内机系统更改为:在室内风机盘管的两端设置三通，并设置电动三通阀或安装电磁阀，一个通路通往室内风机盘管、另一个通路通往埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管，供暖时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体；供冷时压缩介质进入风机盘管。通过压缩蒸汽在压缩机驱动下持续循环维持稳定的进行冷、暖能量供给，满足室内供冷供暖的需求。供暖时采用压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体传递热量，供暖时热泵系统的冷凝温度降低10°C以上，设备输入功率小、能效比高(制热运行的COP最高时可达到6.3以上，供暖季节综合能效比可达到2.8以上)、噪音低，地板辐射供热与人体的生理需求相适应。这是一种十分先进的方法，具有:节能、环保、可以实现分户计量等优点，该发明由于大大降低了冷凝温度因此供暖能效比很高，而其热泵系统利用的能量是从的风中提取，在冬季气温较低又需要融霜，系统能效比下降很大；同时已公布的专利技术供冷没有特点，供冷时采用风机盘管传递冷量，系统转换控制阀门容易泄漏，增加风盘后系统造价增加，同时造成不必要的材料浪费。
[0004]上述技术中虽然能够供冷、供暖，但是系统造价高，控制复杂，而且地板内埋管氟系统和风盘氟系统通过电子阀或电动三通阀转换，密封性较差，长时间运行后容易造成另外一个系统缺氟或缺油，降低了系统运行的可靠性。在供冷时，与传统风源空调器没有差另IJ。特别是在北方寒冷区域由于室外温度过低其推广应用受到限制，即使使用能效比也不会太闻。[0005]上述情况说明，上述的供热(暖)、供冷形式、供(热)暖、供冷设备仍存在进一步完善、提闻的空间。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足之处，提供一种能够稳定工作、输入功率小、能效比高、环保、噪音低、造价低、便于安装的液体循环式取能的水环热栗设备。
[0007]为了解决上述问题采用以下技术方案:一种液体循环式取能的水环热泵设备，板式换热器通过氟管路和四通阀连接，与四通阀相连的氟管路至少与一个压缩机连接，板式换热器通过与四通阀连接的氟管路及装有毛细管的氟管路与供冷暖或供新风机组或热水储存装置相连接，板式换热器一端装有进水管、另一端装有出水管。
[0008]板式换热器与一个压缩机上部相连接，与板式换热器相连的氟管路与四通阀连接，与该氟管路相连通的氟管路又与压缩机相连接，与该四通阀相连的另一条氟管路与压缩机下部相连通，该氟管路靠近板式换热器的出水口，与靠近板式换热器进水口相连接的氟管路上装有毛细管，与该氟管路相连的氟管路与供冷暖装置中的地板辐射装置中的采暖毛细盘管连接，与靠近板式换热器的出水口相连接的氟管路与四通阀相连，该氟管路也与地板辐射装置中的采暖毛细管连接。
[0009]所述的板式换热器为多回路板式换热器，设备中有三个压缩机，其中一个压缩机与供冷暖装置连接，另一个压缩机与供新风机组连接，还有一个压缩机与热水储存装置连接。
[0010]其中一个压缩机与供冷暖装置连接，另一个压缩机通过与另一个四通阀连接的氟管路的一端与靠近多回路板式换热器出水口部位连接，该氟管路的另一端与压缩机上部连接，与四通阀连接的氟管路还与供新风机组连接，与供冷暖装置连接的氟管路也与供新风机组连接，还有一个压缩机与热水储存装置中的水加热盘管连接，与供冷暖装置连接的氟管路也与热水储存装置中的水加热盘管连接，热水储存装置中装有温控装置，热水储存装置上端装有水管，水管与用水设备连通。
[0011]将利用埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管直接供冷供暖，供暖、供冷时压缩蒸气直接进入埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管内，压缩蒸汽、埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管和墙板或天花板或吊挂板一起组成室内辐射传热的热源体和辐射供冷的冷源体；室外部分将风冷表冷器更换为土壤源热泵的地埋管系统，通过水的持续循环维持稳定的从大地土壤中吸取冷量或热量，持续不断的向室内供冷、供暖。
[0012]根据设计需要，供冷时采用压缩机高压蒸汽冷凝后的液体的蒸发作用、供暖时采用压缩机压缩蒸汽的冷凝作用与埋设于墙板或天花板或地板或吊挂板内的盘管一起组成室内辐射传热(制冷)的热源体或冷源体传递热量或冷量。必要时增加一台压缩机，建立风循环的除湿机系统，同时引进新风，夏季进行降温除湿后送入房间，冬季加温增湿后送入房间，自动控制室内湿度，人既生活舒服又节能。将除湿机与主机联动，将室内的湿度、温度、辐射制冷地板的表面温度联系在一起，控制室内湿度、温度和辐射制冷地板的表面温度在适当范围，使得系统稳定运行，地板表面既不结露、运行节能稳定。需要热水时，增加一台压缩机与热水储罐联动制取热水。上述主机均可放置于一个机箱内，共用一个板换、一个水系统。占地面积小，功能多、实现容易、运行稳定。居住、办公环境的空气指标也会大大改善。室内除湿机、一年四季可以单独运行，又可和主机联动运行，运行可靠节能、居住舒适。
[0013]由于采用上述方案，供冷时系统蒸发温度提高1(T12°C、室外部分的冷凝温度降低10°C左右，与传统方式相比能效比高出80% ;实验表明采用辐射供冷室内温度比风机盘管形式供冷时高出3°C左右时人的感觉是基本相同的，制冷时室内温度提高3°C又可节能20%左右；同时湿度控制在50%左右，与氟风盘系统相比不会过度除湿，人的生存环境舒适，又可节能5%，因此采用这种方式制冷时可节能60%左右，节能效果显著。更重要的是人的舒适度大大提高，使用效果较好；供暖时热泵系统的冷凝温度降低15°C以上、室外部分的蒸发温度提闻10°C左右，设备输入功率小、制热量大、能效比闻(制热运行的COP最闻时可达到
7.30以上，供暖季节综合能效比可达到6.0以上)、噪音低、便于安装、供热效果与人体的生理需求相适应。供热节能70%左右，具有较高的推广价值。
[0014]本发明的适用范围受建筑物周围空间的限制，比较适合用于别墅群、多层建筑、高层建筑的底层部分、低密度住宅等。但是:该产品及技术夏季可与蒸发冷式闭式冷却塔联合使用拓宽夏季应用范围，冬季可和超低温风源热泵热回收机组联合使用拓宽冬季的使用范围，采用上述综合技术后该发明适合于各类建筑，没有室外机悬挂，能效比高，不需深埋过多的地埋管、不需建大型机房、大的新风机组基站和大型风道系统，运行可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0016]图2是本发明实施例2的结构示意图。
[0017]图3是本发明实施例3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1:如图1所示，一种液体循环式取能的水环热泵设备，设备中有三个压缩机18、19、20，多回路板式换热器26 —端装有进水管13、另一端装有出水管14，多回路板式换热器26通过氟管路I和四通阀22连接，与四通阀22相连的氟管路27与一个压缩机19上部相连接，与多回路板式换热器26相连的氟管路与四通阀22连接，与该四通阀22相连的另一条氟管路27与压缩机19下部相连通，该氟管路靠近多回路板式换热器26的出水口14，与靠近多回路板式换热器26进水口 13相连接的氟管路2上装有毛细管25，与该氟管路2相连的氟管路7与供冷暖装置中的地板辐射装置中的采暖毛细盘管29连接，与靠近多回路板式换热器26的出水口 14相连接的氟管路I与四通阀22相连，与该氟管路I相连的氟管路8与供冷暖装置中的地板辐射装置中的采暖毛细盘管29连接。
[0019]另一个压缩机18通过与另一个四通阀21连接的氟管路3的一端与靠近多回路板式换热器出水口部位连接，该氟管路3的另一端与压缩机18上部连接，与四通阀21连接的氟管路10还与供新风机组30连接，与多回路板式换热器26连接的氟管路4也与供新风机组30连接.还有一个压缩机20通过氟管路12与热水储存装置中的水加热盘管36连接，与多回路板式换热器26连接的氟管路11也与热水储存装置中的水加热盘管连接，热水储存装置中装有温控装置35，热水储存装置上端装有水管32，水管32与用水设备33连通。
[0020]实施例2:—种液体循环式取能的水环热泵设备，本实施例是由地板直接进行冷暖供、系统具有独立除湿、全新风运行、全天候供应热水的装置。其具体结构如图2所示。
[0021]在图2中，多回路板式换热器26透过氟管路I与四通阀22连接，压缩机19通过氟管路27与四通阀22连接，四通阀22通过氟管路8穿过机壳17与地板辐射采暖毛细盘管29连接，多回路板式换热器26通过氟管路2与毛细管25连接，毛细管25与氟管路7连接后穿过机壳17与地板辐射采暖系统29连接；多回路板式换热器26透过氟管路3与四通阀21连接，压缩机18通过氟管路28与四通阀21连接，四通阀21通过氟管路10穿过机壳17与新风机组30连接，多回路板式换热器26通过氟管路4与毛细管24连接，毛细管24与氟管路9连接后穿过机壳17与新风机组30连接；多回路板式换热器26透过氟管路5与压缩机20连接，压缩机20氟管路12穿过机壳17与热水储罐31的水加热盘管36连接，多回路板式换热器26通过氟管路6与毛细管23连接，毛细管23与氟管路11连接后穿过机壳17与热水储罐31的水加热盘管36连接。多回路板式换热器26通过进水管路13、出水管路14与水环系统的水循环系统连接。水温设定及温控器35安装于热水储罐31上并通过电力及控制线16与主机电源及控制板15，压缩机18、19、20，四通阀21、22，新风机组30，室内温度感应及控制器37连接。热水储罐31上端装有水管32，水管32与用水设备33连通、下端装有进水管34。
[0022]实施例3:如图3所示，一种液体循环式取能的水环热泵设备，机组内减少了两台压缩机，只进行冷暖供应。其他结构同实施例2。
[0023]本发明的使用方法如下:使用前，接通电源，设定运行模式、温度参数。此时整个系统就会根据设定自动工作，实现节能运行。
[0024]本发明的室内除湿部分也可以是常规的风机盘管形式、风管机形式等，室内供冷或供暖时系统是冷暖双供还是单供等形式的改变，将主机内板换更换为套管或列管换热器等，不采用热水功能等均是本发明的技术覆盖范围。
【权利要求】
1.一种液体循环式取能的水环热泵设备，其特征是:板式换热器通过氟管路和四通阀连接，与四通阀相连的氟管路至少与一个压缩机连接，板式换热器通过与四通阀连接的氟管路及装有毛细管的氟管路与供冷暖或供新风机组或热水储存装置相连接，板式换热器一端装有进水管、另一端装有出水管。
2.根据权利要求1所述的液体循环式取能的水环热泵设备，其特征是:板式换热器与一个压缩机上部相连接，与板式换热器相连的氟管路与四通阀连接，该氟管路靠近板式换热器的出水口，与该四通阀相连的另一条氟管路与压缩机下部相连通，靠近板式换热器进水口相连接的氟管路上装有毛细管，与该氟管路相连的氟管路与供冷暖装置中的地板辐射装置中的采暖毛细盘管连接，与靠近板式换热器的出水口相连接的氟管路与四通阀相连，该氟管路也与供冷暖装置中的地板辐射装置中的采暖毛细管连接。
3.根据权利要求1所述的液体循环式取能的水环热泵设备，其特征是:所述的板式换热器为多回路板式换热器，设备中有三个压缩机，其中一个压缩机与供冷暖装置连接，另一个压缩机与供新风机组连接，还有一个压缩机与热水储存装置连接。
4.根据权利要求3所述的液体循环式取能的水环热泵设备，其特征是:其中一个压缩机与供冷暖装置连接，另一个压缩机通过与另一个四通阀连接的氟管路的一端与靠近多回路板式换热器出水口部位连接，该氟管路的另一端与压缩机上部连接，与四通阀连接的氟管路还与供新风机组连接，与供冷暖装置连接的氟管路也与供新风机组连接，还有一个压缩机与热水储存装置中的水加热盘管连接，与供冷暖装置连接的氟管路也与热水储存装置中的水加热盘管连接，热水储存装置中装有温控装置，热水储存装置上端装有水管，水管与用水设备连通。
【文档编号】F25B41/00GK103486763SQ201310437780
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】陈万仁, 陈小爽, 梁年良 申请人:陈万仁, 郑州大学综合设计研究院有限公司