专利名称：水源冷热能机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷制热设备，具体说是利用水源作为冷/热源进行制冷制 热并提供卫生热水的一种空调机组。
技术背景目前，许多住宅或商业建筑中，要求一方面解决冬季采暖和夏季空调 降温的问题，另一方面又要求全年有卫生热水供应。对于前者一般是用一 套家用或商用中央空调系统，后者则单独用一套卫生热水供应系统，也就 是说用了两套独立的系统。目前最为常见的做法， 一种是夏季开空调，冬 季用锅炉采暖和制取卫生热水；另一种做法则是锅炉作为辅助热源串接在 空调系统的供水管上。上述两种方式，实际上都是两套系统的迭加，用户 不得不又用电、又用燃气或燃油，还要进行手动冬夏工况的切换。也有很 多机组是利用空气源冷热能机组，但由于空气的温湿度随气候的变化存在 明显的差异，尤其是季节分明的地区，空气温湿度随季节变化更为显著， 这就给空气源冷热能机组的设计和使用带来了很大的局限。如在冬季温度 太低的地方，空气源冷热能机组甚至无法正常工作，机组利用率低，而且 能耗费用大，维护管理成本高。 发明内容本发明需解决的问题是提供一种利用地下水等恒温水源作为冷/热源， 解决冬季低气温下的制热效果和真正意义上的夏季空调、冬季采暖、全年 卫生热水供应一体化的"三用机组"。本发明是通过以下技术方案予以实现的 一种水源冷热能机组，包括压 縮机、换热器、蒸发器、膨胀阀、管路控制阀门及对上述部件构成循环的 连接管路，所述压縮机1输出端与换热器2输入端相连，换热器2输出端通过换向阀3与蒸发器4 一端相连，蒸发器4另一端一条管路连接单向阀8、 另一条管路连接膨胀阔9和电磁阀10;所述换向阀3 —条管路连接电磁阀 6、单向阀7，还经过电磁阀5与蒸发器14相连；所述单向阀8、单向阀7、 电磁阔10分别通过电磁阀12、膨胀阀13与蒸发器14连接，所述单向阀8、 单向阀7、电磁阀10分别通过单向阀11与蒸发器14连接。其中，所述换向阀3为四通换向阀；所述换热器2可以是板式、壳管式、 套管式中任一种；所述蒸发器4、 14可以是板式、壳管式中任一种；所述 膨胀阀9、 13为热力膨胀阀或毛细管；所述蒸发器4上设有与地下水等恒 温水源相连接的进、出水口。实地应用时，本发明可以实现多种不同的工况。当所述四通换向阀3失 电(或得电)时，电磁阀6和电磁阔IO断开，此时机组为制冷工况；当所 述四通换向阀3得电(或失电)时，电磁阀5和电磁阀12断开，此时机组 执行卫生热水工况；当所述四通换向阀3得电(或失电)时，电磁阀6和 电磁阀12断开，此时机组为采暖工况。本发明与现有技术相比，具有以下优点1、 通过四通换向阀的电磁开关，控制四通换向阀的切换方式，实现制 冷工质的循环流向，将原先机组外部复杂的水路切换转化成在机组系统内 部即可完成的自动转换，简化了机组外部的管路设计。2、 充分利用地下水等恒温水源作为机组运行的冷/热源，为用户提供稳 定的冷/热量及卫生热水。3、 该机组无燃烧排放污染，环保性好，而且能源的利用率也大大提高。
图l为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明作进一步详细的描述。 如图1所示，本发明包括压縮机、换热器(可以是板式、壳管式和套管 式中任一种)、蒸发器(可以是板式、壳管式中任一种)、膨胀阀(可以是 热力膨胀阀和毛细管中任一种)、管路控制阀门及对上述部件构成循环的连 接管路。所述压缩机1输出端与换热器2输入端相连，换热器2输出端通 过四通换向阀3与蒸发器4 一端相连，蒸发器4另一端一条管路连接单向
阀8、另一条管路连接膨胀阀9、电磁阀10;所述四通换向阀3—条管路连接电磁阀6、单向阀7，还经过电磁阀5与蒸发器14相连；所述单向阀8、 单向阀7、电磁阀10分别通过电磁阀12、膨胀阀13与蒸发器14连接，所 述单向阀8、单向阀7、电磁阀10分别通过单向阀11与蒸发器14连接。所述蒸发器4设有进水口和出水口，负责对地下水等恒温水源进行抽取 和回流。所述蒸发器14设有进水口和出水口，负责将冷/热水送到末端设 备，实现制冷和采暖。本发明可以实现5种独立的工况循环1、 单冷工况(四通换向阀失电或得电，由外部控制系统控制电磁阀6、 IO断开)本发明中压縮机1压縮做功后排出的高温高压的制冷剂气体依次经过 换热器2和四通换向阀3进入蒸发器4中，通过蒸发器4释放热量给地下 水等恒温水源后冷凝成中温高压的制冷剂液体，上述制冷剂液体经单向阀 8、电磁阀12进入膨胀阀13中，膨胀阀13将制冷剂液体节流降压为低温 低压的液体，该制冷剂液体进入蒸发器14与末端设备流回的高温冻水进行 热交换后蒸发成低温低压的制冷剂气体，从蒸发器14出来的制冷剂气体经 电磁阀5和四通换向阀3回到压縮机1压縮做功，从而形成一个制冷回路 并如此循环。当控制电路中的预设冻水温度达到，机组即卸载停机。在上述过程中，从地下水等恒温水源抽取的水作为冷却水从蒸发器4 的进水口进入，将高温高压的制冷剂蒸气冷凝为中温高压的制冷剂液体， 所述冷却水再经过蒸发器4的出水口回流，此时蒸发器发挥着冷凝器的作 用。工程上，所述蒸发器14的进水口和出水口连接到末端设备，例如，将 蒸发器14连接到楼里的各个房间，蒸发器14内的冷冻水通过末端设备同 室内空气进行换热达到降温的目的。2、 制冷时制取卫生热水(四通换向阀失电或得电) 本发明机组开机的初始阶段，电磁阀6、 IO断开，首先将制冷工质压縮成高温高压的制冷剂蒸气，该制冷剂蒸气经换热器2、四通换向阀3进入蒸
发器4，此时通过进水口抽取的冷却水(地下水等恒温水)进入蒸发器4， 所述冷却水与制冷工质进行换热，将上述高温高压的制冷剂蒸气冷凝为中 温高压的制冷剂液体，所述冷却水经过蒸发器4的出水口回流，而中温高 压的制冷剂液体则经单向阀8、电磁阀12进入膨胀阀13，膨胀阀13将中 温高压的制冷剂液体节流降压为低温低压的制冷剂液体，然后进入蒸发器 14吸收载冷剂的热量，将其转化为低温低压的制冷剂气体，从蒸发器14出 来的制冷剂气体经电磁阀5和四通换向阀3回到压縮机1压縮做功，从而 形成一个制冷回路并如此循环。I )当控制系统中的预设空调温度达到，机组切换为卫生热水工况；II) 当控制系统中的预设卫生热水温度达到，机组切换为单冷工况；III) 当控制系统中的空调温度和卫生热水温度都达到时，机组即卸载停机。
3、 卫生热水工况(四通换向阀得电或失电，由外部控制系统控制电磁 阀5、 12断开)本发明中的压縮机1将制冷工质压縮成高温高压的制冷剂蒸气并进入 换热器2，与热水系统水路进行热量交换即可得到45-55X:(温度可设置) 的卫生热水，这时制冷剂冷凝为中温高压的制冷剂液体，经四通换向阀3、 电磁阀6、单向阀7、电磁阀IO、进入膨胀阀9，节流降压为低温低压的制 冷剂液体，再进入蒸发器4吸收低温环境(地下水等恒温水源)的热量， 变为低温低压的制冷剂气体，最后经四通换向阀3回到压縮机1，形成一个 制热回路并如此循环。当控制系统中的卫生热水温度达到，机组即卸载停 机。
4、 采暖工况(四通换向阀得电或失电，由外部控制系统控制电磁阀6、 12断开)本发明中的压縮机1压縮做功排出高温高压的制冷剂蒸气，经换热器2 、 四通换向阀3、电磁阀5进入蒸发器14，蒸发器14中的制冷工质通过与末 端设备流回的低温热水进行热交换，冷凝成中温高压的制冷剂液体，再经 单向阀ll、电磁阀10进入膨胀阀9中，膨胀阀9将其节流降压为低温低压
的制冷剂液体，进入蒸发器4吸收低温环境(地下水等恒温水源)的热量， 变为低温低压的制冷剂气体，最后经四通换向阀3回到压縮机1，形成一个 制热回路并如此循环。当控制系统中的供暖温度达到，机组即卸载停机。在上述过程中，蒸发器14内的高温高压制冷剂蒸气与末端设备流回的 低温热水进行热交换，蒸发器14发挥冷凝器的作用。5、采暖时制取卫生热水(四通换向阀得电或失电，由外部控制系统控 制电磁阀12断开)本发明机组开机的初始阶段，电磁阀6、 12断开，压縮机1排出高温 高压的制冷剂蒸气，经换热器2、四通换向阀3、电磁阀5进入蒸发器14 (作冷凝器用)，蒸发器14将制冷工质冷凝成中温高压的制冷剂液体，再 经单向阀ll、电磁阀10进入膨胀阀9中，膨胀阀9将其节流降压为低温低 压的制冷剂液体，进入蒸发器4吸收低温环境(地下水等恒温水源)的热 量，变为低温低压的制冷剂气体，最后经四通换向阀3回到压縮机1，形成 一个制热回路并如此循环。I )当控制系统中的供暖温度达到时，机组切换为热水工况；II) 当控制系统中的卫生热水温度达到时，机组切换为采暖工况；III) 当控制系统中的供暖温度和卫生热水温度都达到时，机组即卸载停机。
权利要求
1、一种水源冷热能机组，包括借助管路依次连接的压缩机、换热器、管路控制阀门、蒸发器、膨胀阀且使上述部件构成循环的连接管路，其特征在于，所述压缩机(1)输出端与换热器(2)输入端相连，换热器(2)输出端通过换向阀(3)与蒸发器(4)一端相连，蒸发器(4)另一端一条管路连接单向阀(8)、另一条管路连接膨胀阀(9)和电磁阀(10)；所述换向阀(3)一条管路连接电磁阀(6)、单向阀(7)，还经过电磁阀(5)与蒸发器(14)相连；所述单向阀(8)、单向阀(7)、电磁阀(10)分别通过电磁阀(12)、膨胀阀(13)与蒸发器(14)连接，所述单向阀(8)、单向阀(7)、电磁阀(10)分别通过单向阀(11)与蒸发器(14)连接。
2、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组，其特征在于，所述换向阀(3) 为四通换向阀。
3、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组，其特征在于，所述换热器(2) 为板式、壳管式、套管式中任一种。
4、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组，其特征在于，所述蒸发器(4)、 (14)为板式或壳管式。
5、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组，其特征在于，所述膨胀阀(9)、(13) 为热力膨胀阀或毛细管。
6、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组，其特征在于，所述蒸发器(4) 上设有与地下水等恒温水源相连接的进、出水口。
7、 根据权利要求1所述的水源冷热能机组的运行控制方法，其特征在于， 当换向阀(3)失电或得电时，所述电磁阀(6)和电磁阀(10)断开，机组制冷；当换向阀(3)得电或失电时，所述电磁阀(5)和电磁阀(12)断开， 机组制取卫生热水；当换向阀(3)得电或失电时，所述电磁阀(6)和电磁阀(12)断开， 机组采暖。
全文摘要
本发明公开了一种水源冷热能机组，其利用水源提供一种制取冷/暖和卫生热水的空调机组。该机组的压缩机(1)输出端与换热器(2)输入端相连，换热器(2)输出端通过换向阀(3)与蒸发器(4)一端相连，蒸发器(4)另一端一条管路连接单向阀(8)、另一条管路连接膨胀阀(9)和电磁阀(10)；所述换向阀(3)一条管路连接电磁阀(6)、单向阀(7)，还经过电磁阀(5)与蒸发器(14)相连；所述单向阀(8)、单向阀(7)、电磁阀(10)分别通过电磁阀(12)、膨胀阀(13)与蒸发器(14)连接，所述单向阀(8)、单向阀(7)、电磁阀(10)分别通过单向阀(11)与蒸发器(14)连接。
文档编号F24F5/00GK101158492SQ200710031269
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者袁博洪 申请人:广州恒星冷冻机械制造有限公司