一种多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统的制作方法

本发明专利涉及空气能热泵和空气处理机组技术领域，尤其涉及一种多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统。

背景技术：

目前，随着我国人民生活水平的提高，对室内舒适度要求越来越高，建筑供冷供热能耗随之大幅增加；另外，我国大气污染比较严重，因此国家大力推广太阳能和空气能等可再生能源以及低谷电蓄能等清洁能源供暖技术应用。出现了很多空气能热泵与其它技术集成的系统和空气净化机组，但是多数集成系统基本是简单的技术叠加，没有充分高效利用太阳能、空气能和低谷电蓄能等节能技术。另外，多数空气净化机组只考虑净化效果，没有同时考虑处理室内温湿度等需求。

技术实现要素：

为了解决现有空气能热泵和空气处理机组的技术不足，本发明专利提供了一种多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统。能够充分利用太阳能、空气能和低谷电等清洁能源，一套系统高效节能地满足供暖、供冷、生活热水供应等功能和加热、冷却、洁净、加湿和杀菌等空气处理要求。

为实现上述目的，本发明专利的多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统包括多模式空气能热泵系统和多功能空气处理机组，其中，多模式空气能热泵系统包括压缩机、节流阀、空气/制冷剂换热器、水/制冷剂换热器、蓄能水箱、循环水泵、四通换向阀；多功能空气处理机组包括风机、紫外线杀菌装置、加湿器、冷热共用翅片管式换热器、高中效空气过滤器、初效空气过滤器。其中，压缩机、四通换向阀、节流阀、空气/制冷剂换热器、水/制冷剂换热器、蓄能水箱、循环水泵等部件组成多模式空气能热泵系统；风机、紫外线杀菌装置、加湿器、冷热共用翅片管式换热器、高中效空气过滤器、初效空气过滤器等部件组成多功能空气处理机组。

可选地，水/制冷剂换热器、冷热共用翅片管式换热器、空气/制冷剂换热器连接管道上设置有制冷剂电动三通阀f1′、f2′、f1"、f2"，通过这些阀门的调节，可以根据需求将水/制冷剂换热器、冷热共用翅片管式换热器和空气/制冷剂换热器作为蒸发器或冷凝器。从而实现多模式运行。

可选地，冷热共用翅片管式换热器的热流体金属管道和冷流体金属管道与金属翅片紧密连接，热流体金属管道之间形成独立循环回路，冷流体金属管道之间形成另外的循环回路。

可选地，多功能空气处理机组有新风口f.a.和回风口r.a.，每个风口对应一个进风通道，新风通道设置有高中效空气过滤器、初效空气过滤器和第一电动调节风阀(v1)，回风通道设置有初效空气过滤器和第二电动调节风阀(v2)。

本发明专利与现有技术相比具有以下优点：

1、利用冷热共用翅片管式换热器，提高换热效率。

2、多功能空气处理机组具有控制室内温湿度、洁净以及杀菌等功能。通过v1、v2开度和风机转速调节可以实现不同送风模式和送风量。全新风运行系统阻力大、送风量减小，能保持室内足够的正压，避免室外脏空气渗入。全回风运行系统阻力小、送风量增加，能迅速调节室内温湿度，有利于分时分区节能运行。

3、能够充分利用太阳能、空气能和低谷电等清洁能源供暖及供生活热水。夏季能够同时制冷和制备生活热水，高效节能。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明专利的限制。在附图中：

图1为本发明专利多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统的结构示意图；图2为多功能空气处理机组结构示意图。

其中，附图中各标记的含义为：

1-多功能空气处理机组，2-压缩机，3-节流阀，4-空气/制冷剂换热器，5-水/制冷剂换热器，6-蓄能水箱，7-循环水泵，8-风机，9-紫外线杀菌装置，10-加湿器，11-冷热共用翅片管式换热器，12-高中效空气过滤器，13-初效空气过滤器，14-四通换向阀。f1′、f2′、f1"、f2"-制冷剂电动三通阀，f3′、f3"-电动三通水阀，f4′、f5′、f4"、f5"-电动开关水阀，v1、v2-电动调节风阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明专利作进一步的描述。

图1示出了多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统的结构示意图。该多模式空气能热泵与多功能空气处理机组组合系统包括多模式空气能热泵系统和多功能空气处理机组(1)，其中，多模式空气能热泵系统包括压缩机(2)、节流阀(3)、空气/制冷剂换热器(4)、水/制冷剂换热器(5)、蓄能水箱(6)、循环水泵(7)、四通换向阀(14)；多功能空气处理机组(1)包括风机(8)、紫外线杀菌装置(9)、加湿器(10)、冷热共用翅片管式换热器(11)、高中效空气过滤器(12)、初效空气过滤器(13)；根据不同室外气候条件要求，通过压缩机和循环水泵的启停以及电动阀门的转换实现热泵直接供热、热泵蓄热运行、蓄能水箱供热、蓄能水箱和热泵联合供热、热泵边供热边蓄热、太阳能及其它热源蓄热、风冷模式供冷、水冷模式供冷和供生活热水多种运行模式；根据室内舒适度要求，通过风机转速调整和风阀转换可实现最大新风量净化、最大室内风量供热供冷、新风和回风混合供热供冷、最小新风量净化运行模式。

所述多功能空气处理机组(1)采用冷热共用翅片管式换热器(11)，提高了换热效率；第一电动调节风阀(v1)调节新风量、第二电动调节风阀(v2)调节回风量，通过电动调节风阀开度和风机转速调节可以实现不同送风模式和送风量；全新风运行系统阻力大、送风量减小，能保持室内足够的正压，避免室外脏空气渗入；全回风运行系统阻力小、送风量增加，能迅速调节室内温湿度，有利于分时分区节能运行。

冷热共用翅片管式换热器(11)的热流体管道和冷流体管道与翅片紧密连接，热流体管道之间形成独立循环回路，冷流体管道之间形成另外的循环回路；分时供冷供热时，充分利用了翅片换热面积，相同体积时可以提高换热能力，相同换热量时可以减小换热器体积。

所述多模式空气能热泵系统采用了空气/制冷剂换热器(4)、水/制冷剂换热器(5)和蓄能水箱(6)，制冷剂电动三通阀(f1′、f2′、f1"、f2")分配制冷剂，电动三通水阀(f3′、f3")分配水量，电动开关水阀(f4′、f5′、f4"、f5")控制水流方向；通过上述调节可实现热泵直接供热、热泵蓄热运行、蓄能水箱供热、蓄能水箱和热泵联合供热、热泵边供热边蓄热、太阳能及其它热源蓄热、风冷模式供冷、水冷模式供冷、供生活热水运行模式。

蓄能水箱(6)的a口接太阳能或其它热源回水，b口接太阳能或其它热源供水，c口接生活热水供水，d口接自来水补水。设置有制冷剂电动三通阀f1′、f2′、f1"、f2"，通过这些阀门的调节，可以实现以下多模式运行。

模式一：空气能热泵直接供热

电动三通阀f2′、f2"至空气/制冷剂换热器(4)方向开启，电动三通阀f1′、f1"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启。压缩机(3)开启，风机(8)开启，循环水泵(7)停止。

模式二：空气能热泵蓄热运行

电动三通阀f3′、f3"至水/制冷剂换热器(5)方向开启，电动三通阀f2′、f2"至空气/制冷剂换热器(4)方向开启，电动三通阀f1′、f1"至水/制冷剂换热器(5)方向开启。压缩机(3)开启，循环水泵(7)开启。

模式三：蓄能水箱单独供热

电动三通阀f3′、f3"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启，压缩机(3)停止，风机(8)开启，循环水泵(7)开启。

模式四：蓄能水箱和热泵联合供热

电动三通阀f3′、f3"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启，电动三通阀f2′、f2"至空气/制冷剂换热器(4)方向开启，电动三通阀f1′、f1"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启。压缩机(3)开启，风机(8)开启，循环水泵(7)开启。

模式五：空气能热泵边供热边蓄热

电动三通阀f3′、f3"至水/制冷剂换热器(5)方向开启，电动三通阀f2′、f2"至空气/制冷剂换热器(4)方向开启，电动三通阀f1′、f1"根据需求调节开度。压缩机(3)开启，风机(8)开启，循环水泵(7)开启。

模式六：太阳能及其它热源蓄热

电动阀f4′、f4"开启，其它阀门根据需求开关，压缩机(3)、风机(8)、循环水泵(7)根据需求开关。

模式七：风冷模式供冷

电动三通阀f2′、f2"至空气/制冷剂换热器(4)方向开启，电动三通阀f1′、f1"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启。压缩机(3)开启，风机(8)开启，循环水泵(7)停止。

模式八：水冷模式供冷

电动三通阀f2′、f2"至冷热共用翅片管式换热器(11)方向开启，电动三通阀f1′、f1"至水/制冷剂换热器(5)方向开启，电动三通阀f3′、f3"至蓄能水箱(6)开启。压缩机(3)开启，风机(8)开启，循环水泵(7)开启。

模式九：供生活热水

电动阀f5′、f5"开启，其它阀门根据需求开关。压缩机(3)、风机(8)、循环水泵(7)根据需求启停。

图2示出了多功能空气处理机组的结构示意图。包括风机(8)、紫外线杀菌装置(9)、加湿器(10)、冷热共用翅片管式换热器(11)、高中效空气过滤器(12)、初效空气过滤器(13)等部件和第一电动调节风阀(v1)、v2。通过电动调节风阀的调节可以实现以下几种运行方式。

方式一：最大新风量净化运行

v2全关，v1全开，风机高速运行。

方式二：最大室内风量供冷供热

v1全关，v2全开，风机高速运行。

方式三：新风和回风混合运行

v1部分开启，v2部分开启，风机转速根据需求调节运行。

方式四：最小新风量净化运行

v1部分开启，v2关闭，风机低速运行。

应该注意的是，上述实施例对本发明专利进行说明而不是对本发明专利进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。