空调、热泵和热水系统的制作方法

本发明涉及一种空调、热泵和热水系统，更具体来说，是涉及一种空调、热泵和热水系统，与传统空调、热泵和热水系统相比，能够节省大量的能源。

背景技术：

1、一种传统的产生热水的方法是燃烧化石燃料。这类技术产生了大量污染且能源效率低。近年来，如图1所示，热水可以通过制冷系统利用电能和制冷剂作为热交换媒体而产生。，电能和制冷剂作为热交换介质的制冷系统来产生热水。这种类型的热水系统包括室外热换器100p、压缩机101p和热水器102p。预定量的制冷剂可以在室外热换器100p、压缩机101p和热水器102p之间循环。制冷剂可以从室外热换器100p吸收热能并将吸收的热能传递至流过热水器的水中。

2、上述的制冷剂式热水器存在一些缺点。首先，尽管制冷剂式热水器大大减少了与化石燃料燃烧相关的污染，但能源效率仍然很低。其次，上述的制冷剂式热水器不能也一拼提供空调。因此，在夏季时，一个住宅可能需要同时配备制冷剂式热水器和空调系统，以分别提供热水和冷空气。从技术角度来看，制冷剂式热水器从环境空气中吸收热能，从而使环境空气变得凉爽。另一方面，空调系统将热能释放到环境空气中，从而使环境空气变得更温暖。这造成了大量的能源浪费。

3、因此，需要开发一种具有相对较高能量效率的空调、热泵和热水系统。

技术实现思路

1、本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水系统，和传统空调、热泵和热水系统相比，其配置可节省大量能源。

2、本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水系统，能够通过一个单一的系统选择性地产生冷气、暖气和热水。

3、本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水系统，它利用室内空间的热能来加热水，以最大限度地减少生产热水时的能源浪费。

4、在本发明的一个方面，提供了一种空调、热泵和热水系统，它包括：

5、多条连接管；

6、至少一压缩机，压缩机具有一压缩机出口和一压缩机进口；

7、一切换阀，通过至少一条连接管连接压缩机的压缩机进口；

8、一室外热换器，位于室外空间，并通过至少一条连接管连接到切换阀；

9、一制冷剂储存箱，通过至少一条连接管连接到室外热换器；

10、一室内热换系统，通过至少一连接管连接至室外热换器和制冷剂储存箱；和

11、一热水器，它包括：

12、一水箱，具有进水口和出水口；和

13、一第一水热换器，通过至少一条连接管连接到压缩机的压缩机出口，预定量的水通过进水口流入水箱并通过出水口流出水箱；

14、空调、热泵和热水系统设置在空调模式和热泵模式之间选择性操作，其中在空调模式中，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机并导流进入热水器的第一水热换器并向流经热水器的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀到达室外热换器，向环境空气释放热能，制冷剂离开室外热换器引导流过制冷剂储存箱并进入室内热换系统，从室内热换系统中循环的换热媒体中吸收热能，制冷剂离开室内热换系统后导流回到压缩机，即完成一个空调循环，

15、其中在热泵模式下，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机并导流进入热水器的第一水热换器并向流经热水器的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀到达室内热换系统并向室内热换系统中循环的热换媒体释放热能，制冷剂离开室内热换系统后引导流过制冷剂储存箱并进入室外热换器，从环境空气中吸收热能，制冷剂离开室外热换器后导流回到压缩机，即完成一个热泵循环。

16、本概述的说明是为了介绍下面在优选实施例的详细描述中要详细阐述的各种主题。本概述并非旨在识别所要求保护的发明的关键或基本方面。本概述并非旨在帮助确定权利要求的范围。

技术特征：

1.空调、热泵和热水系统，它包括：

2.根据权利要求1的空调、热泵和热水系统，其中该热水器包括一第二水热换器设置在水箱内，该第二水热换器通过至少一条该连接管连接到该切换阀、该制冷剂储存箱、该室外热换器和该室内热换系统。

3.根据权利要求2的空调、热泵和热水系统，进一步选择性设置在一第一热水模式操作，其中在该第一热水模式，预定量的气态制冷剂设置离开该压缩机后导流进入该热水器的第一水热换器，并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第一水热换器后引导流过该第二水热换器，进一步向流过该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第二水热换器后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室内热换系统，并从该室内热换系统中循环的热换媒体吸收热能，制冷剂离开该室内热换系统后导流回到该压缩机，即完成一个第一热水循环。

4.根据权利要求3的空调、热泵和热水系统，进一步选择性设置在一第二热水模式操作，其中在该第二热水模式，预定量的气态制冷剂可设置离开该压缩机后导流进入该热水器的第一水热换器，并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第一水热换器后引导流过该第二水热换器，以进一步向流过该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第二水热换器后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室外热换器，并从环境空气中吸收热能，制冷剂离开该室外热换器后可导流回到该压缩机，即完成一个第二热水循环。

5.根据权利要求4的空调、热泵和热水系统，其中该切换阀包括一第一四通阀，该第一四通阀具有第一至第四连接口，并在一第一操作模式和一第二操作模式之间切换，其中，在该第一操作模式，该第一四通阀的切换使该第一连接口连接到该第二连接口，而该第三连接口连接到该第四连接口，其中，在该第二操作模式，该第一四通阀的切换使该第一连接口连接到该第四连接口，而该第二连接口连接到该第三连接口。

6.根据权利要求5的空调、热泵和热水系统，其中该切换阀包括一第二四通阀，该第二四通阀具有第五至第八连接口并在第三操作模式和第四操作模式之间切换，其中，在该第三操作模式，该第二四通阀的切换使该第五连接口连接到该第六连接口，而该第七连接口连接到该第八连接口，其中，在该第四操作模式，该第二四通阀的切换使该第五连接口连接到该第八连接口，而该第六连接口连接到该第七连接口。

7.根据权利要求6的空调、热泵和热水系统，其中该室外热换器具有一第一连通口和一第二连通口，该第一连通口连接到该第二四通阀的第六连接口，该第二连通口连接到该制冷剂储存箱、该室内热换系统和该热水器。

8.根据权利要求7的空调、热泵和热水系统，其中该室内热换系统具有一第一通口和一第二通口，该第一通口连接到该室外热换器的第二连通口、该制冷剂储存箱和该热水器，而该第二通口连接该第二四通阀的第八连接口。

9.根据权利要求8的空调、热泵和热水系统，其中该制冷剂储存箱具有一液体进口，该液体进口连接该室外热换器的第二连通口、该室内热换系统的第一通口和该热水器的第二水热换器，该制冷剂储存箱进一步具有一液体出口，该液体出口连接该室外热换器的第二连通口和该室内热换系统的第一通口。

10.根据权利要求9的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第一单向阀，连接于该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该第一单向阀的构设使制冷剂仅由该室外热换器的第二连通口朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

11.根据权利要求10的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第二单向阀，连接于该室内热换系统的第一通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该第二单向阀的构设使制冷剂仅由该室内热换系统的第一通口朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

12.根据权利要求11的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第三单向阀，连接于该热水器的第二水热换器和该制冷剂储存箱的液体进口之间,该第三单向阀的构设使制冷剂仅由该热水器的第二水热换器朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

13.根据权利要求12的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第一电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体出口；一第二电控二通阀,连接该室内热换系统的第一通口和该第一电控二通阀，该第一电控二通阀和该第一单向阀并联连接,该第一电控二通阀和该第二电控二通阀中之一的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可为选择性地开启，以允许制冷剂流通。

14.根据权利要求13的空调、热泵和热水系统，其中在该空调模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第三操作模式，该第一电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

15.根据权利要求14的空调、热泵和热水系统，其中在该热泵模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀打开，而该第二电控二通阀关闭。

16.根据权利要求14的空调、热泵和热水系统，其中在该第一热水模式时，该第一四通阀切换至该第二操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

17.根据权利要求14的空调、热泵和热水系统，其中在该第二热水模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀打开，而该第二电控二通阀关闭。

18.根据权利要求2的空调、热泵和热水系统，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

19.根据权利要求9的空调、热泵和热水系统，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

20.根据权利要求17的空调、热泵和热水系统，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

21.根据权利要求9的空调、热泵和热水系统，其中，该室内热换系统包括多个并联连接的风机盘管单元,该风机盘管单元连接该第一通口和该第二通口。

22.根据权利要求21的空调、热泵和热水系统，进一步包括一单向阀，连接于该热水器的第二水热换器和该制冷剂储存箱的液体进口之间,该单向阀的构设使制冷剂仅由该热水器的第二水热换器朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

23.根据权利要求22的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第一电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体出口，该第一电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

24.根据权利要求23的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第二电控二通阀，连接该室内热换系统的第一通口、该第一电控二通阀和该制冷剂储存箱的液体出口，该第二电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

25.根据权利要求24的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第三电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体进口，该第三电控二通阀和该第一电控二通阀并联连接，该第三电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

26.根据权利要求25的空调、热泵和热水系统，进一步包括一第四电控二通阀，连接该室内热换系统的第一通口、该第二电控二通阀、该制冷剂储存箱的液体进口和该热水器的第二水热换器，该第四电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

27.根据权利要求26的空调、热泵和热水系统，其中在该空调模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第三操作模式，该第一电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀和该第三电控二通阀打开。

28.根据权利要求27的空调、热泵和热水系统，其中在该热泵模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀和该第四电控二通阀打开，而该第二电控二通阀和该第三电控二通阀关闭。

29.根据权利要求28的空调、热泵和热水系统，其中在该第一热水模式时，该第一四通阀切换至该第二操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀、该第三电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

30.根据权利要求29的空调、热泵和热水系统，其中在该第二热水模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第二电控二通阀、该第三电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第一电控二通阀打开。

31.根据权利要求21的空调、热泵和热水系统，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

32.根据权利要求30的空调、热泵和热水系统，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱的液体进口、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口，连接热该水器的进水口。

技术总结
空调、热泵和热水系统，包括包括压缩机、切换阀、室外热换器、制冷剂储存箱、室内热换器和热水器。空调、热泵和热水系统构设成选择在空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式之间操作。在第一热水模式中，利用由室内空间吸收的热能来加热热水器中循环的水，使得当空调、热泵和热水系统在第一热水模式操作时，没有热能排放到周围环境。在第二热水模式中，热能由周围环境吸收，并加热热水器中循环的水。

技术研发人员：黄利华
受保护的技术使用者：黄利华
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16