专利名称：太阳能水冷热泵“三效”空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热交换领域及一种“三效”热泵空调系统的设置，具体提供一种热 管热交换设备，结合太阳能集热装置，全天候提供生活热水和采暖热水的节能热泵装置，同 时也可以作为空调主机为空调末端提供所需的冷量。
背景技术：
为了节省资源浪费，减少运行成本，目前普遍采用“热泵”或太阳能来制取生活用 热水。采用“热泵”技术时机组产生的冷量白白浪费，没有有效利用，“热泵”机组受换热器 的限制，无法制取高温热水，水温越高其能效比越低，机组运行越耗能；采用太阳能集热的 方式容易受环境因素影响，无法保证热水长时间稳定供给。
实用新型内容本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种“冷热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。本实用新型采用的技术方案如下太阳能水冷热泵“三效”空调装置，包括水冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水 箱、恒温水箱和末端风机盘管，保温水箱与太阳能集热器连接，其间设有热水循环泵(13)； 保温水箱与恒温水箱连接，其间设有热水循环泵(17)和热水循环泵(18)；恒温水箱与水冷 冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵(8)；在水冷冷水热泵系统、保温水箱、末端风机 盘管之间通过电动三通阀(6)和电动三通阀(10)连接；恒温水箱与末端生活用水连接，其 间的管路通过电动三通阀(15)和电动三通阀(21)与末端风机盘管和水冷冷水热泵系统连 接。具体的，所述水冷冷水热泵系统由冷凝器、压缩机、蒸发器，冷凝器、热力膨胀阀组 成。冷凝器由双管程高效罐式壳管换热器与热管换热器组成。具体的，保温水箱内设有电加热器，保温水箱与自动补水装置连接。本实用新型使用由压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器组成的水冷冷水“热泵” 系统，蒸发器的冷冻水循环可在保温水箱与末端风机盘管之间进行切换。此系统在“热泵” 开启时可以实现制冷制热水、制冷不制热水、制热水不制冷三种运行模式，在“热泵”不开启 时可以通过太阳能集热器实现制取热水功能。其最主要的特点是在室外温度较低或阴暗天 气，太阳强度不足时，太阳能集热仍可以为“热泵”提供低品位热源，使“热泵”依然可以高 效运行并制取所需的热水。本实用新型的有益效果为将“热泵”与太阳能集热结合使用，有效地解决了传统 “热泵”及太阳能集热所存在的问题，“热泵”的冷热源均可利用，有效地利用热管换热器的 等温特性，高效快捷的制取所需要的高温热水；并充分利用太阳能集热热源，提供一种“冷 热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。
图1为本实用新型实施例的系统原理图 图中各标号对应部件名称为1、热管换热器；2、冷凝器；3、压缩机；4、蒸发器；5、 冷冻水泵；6、电动三通阀；7、热力膨胀阀；8、热水循环泵；9、冷却水泵；10、电动三通阀； 11、电加热器；12、太阳能集热器；13、热水循环泵；14、自动补水装置；15、电动三通阀；16、 保温水箱；17、热水循环泵；18、热水循环泵；19恒温水箱；20、热水循环泵；21、电动三通 阀；22、电磁阀；23、末端生活热水；24、末端风机盘管
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型技术方案做进一步的说明，但不作为对本实用新型 的限定。如图1所示，太阳能水冷热泵“三效”空调装置，包括水冷冷水热泵系统、太阳能集 热器12、保温水箱16、恒温水箱19和末端风机盘管24。保温水箱16内设有电加热器11， 保温水箱16与自动补水装置14连接。保温水箱16与太阳能集热器12连接，其间设有热 水循环泵13 ；保温水箱16与恒温水箱19连接，其间设有热水循环泵17和热水循环泵18 ； 恒温水箱19与水冷冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵8。水冷冷水热泵系统包括相互连接的冷凝器2、压缩机3、蒸发器4，冷凝器2和蒸发 器4之间设有热力膨胀阀7，冷凝器2由双管程高效罐式壳管换热器与热管换热器1组成。 在水冷冷水热泵系统、保温水箱16、末端风机盘管24之间通过电动三通阀6和电动三通阀 10连接；恒温水箱19与末端生活热水23连接，其间的管路通过电动三通阀15和电动三通 阀21与末端风机盘管24和水冷冷水热泵系统连接。保温水箱16与太阳能集热器12连接，并通过热水循环泵13将太阳能集热器12 中的高温热水转移到保温水箱16中；当保温水箱16水位过低时，自动补水装置14开启， 当水位至设定高度时，关闭自动补水装置14 ；当保温水箱16水温高于设定温度时，热水循 环泵17、热水循环泵18联动开启一定时间，将保温水箱16的高温热水转移至恒温水箱19 ； 当保温水箱16水温低于设定值时，电加热器11开启，当水温达到设定值时，电加热器11关 闭。当恒温水箱19水位低于设定值时，热水循环泵18开启，当水位达到设定值时，热水循 环泵18关闭；当恒温水箱19水温低于设定值时，启动热泵制热水模式，热水循环泵8开启， 当水温达到设定要求时，停止热泵制热水模式，关闭热水循环泵8。当末端需要制冷时，电 动三通阀6、10切换与末端风机盘管21保持通路，电动三通阀15、21切换至冷冻水侧，电磁 阀22关闭；此时如果系统需要制取热水，则热水循环泵8开启，如果系统不需要制取热水， 则冷却水泵9开启。当末端21需要供暖时，电动三通阀6、10切换至保温水箱侧，电动三通 阀15、21切换与恒温水箱19保持通路，电磁阀22开启。当过渡季节不需要供冷、暖时，电 动三通阀6、10切换至保温水箱16侧，电磁阀22关闭。以上冷冻水循环系统均采用独立密闭循环系统。以上所述的实施实例，只是本发明技术较优选的具体实施方式
的一种，本领域的 技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应该包含在本发明技术的保 护范围内。
权利要求太阳能水冷热泵“三效”空调装置，其特征在于包括水冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水箱、恒温水箱和末端风机盘管，保温水箱与太阳能集热器连接，其间设有热水循环泵(13)；保温水箱与恒温水箱连接，其间设有热水循环泵(17)和热水循环泵(18)；恒温水箱与水冷冷水热泵系统连接，其间设有热水循环泵(8)；在水冷冷水热泵系统、保温水箱、末端风机盘管之间通过电动三通阀(6)和电动三通阀(10)连接；恒温水箱与末端生活用水连接，其间的管路通过电动三通阀(15)和电动三通阀(21)与末端风机盘管和水冷冷水热泵系统连接。
2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于所述水冷冷水热泵系统由冷凝器、压缩 机、蒸发器、热力膨胀阀组成。
3.如权利要求2所述的空调装置，其特征在于冷凝器由双管程高效罐式壳管换热器 与热管换热器组成。
4.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于保温水箱内设有电加热器。
5.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于保温水箱与自动补水装置连接。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能水冷热泵“三效”空调装置，包括水冷冷水热泵系统、太阳能集热器、保温水箱、恒温水箱和末端风机盘管。本实用新型将“热泵”与太阳能集热结合使用，有效地解决了传统“热泵”及太阳能集热所存在的问题，“热泵”的冷热源均可利用，有效地利用热管换热器的等温特性，高效快捷的制取所需要的高温热水；并充分利用太阳能集热热源，提供一种“冷热源”双取、高效、节能的冷、热、暖“三效”空调热水系统。
文档编号F24J2/00GK201615652SQ20092026472
公开日2010年10月27日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者何德辉, 柯柳斌 申请人:广东省科学院自动化工程研制中心