[發(fā)明專利]冰蓄冷式制熱水供冷暖氣中央空調(diào)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310094648.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN103148553A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李桂楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李桂楊
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 廖世傳

（一）技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及空調(diào)和熱水器，特別是一種冰蓄冷式制熱水供冷暖氣中央空調(diào)。

（二）背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，人們生活水平的提高和受全球氣候變暖的影響，空調(diào)已越來越成為人們調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境及保障身體健康的必需品。但是目前在使用的常規(guī)冷暖空調(diào)和空氣能熱水器現(xiàn)有技術(shù)中，還存在幾大難點(diǎn)沒有解決。

其一是：冷暖空調(diào)機(jī)與空氣能熱水器作為兩種用途不同的產(chǎn)品是分開使用的，空調(diào)機(jī)用于調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度和濕度，空氣能熱水器則用于生產(chǎn)可使用的熱水。兩種產(chǎn)品在使用時(shí)，它們的能效比都不高，其主要原因是空調(diào)機(jī)在工作時(shí)只利用了蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量，空氣能熱水器在工作時(shí)又只利用了冷凝器排放的熱量。如果能同時(shí)利用制冷系統(tǒng)中冷凝器排放的熱量和蒸發(fā)器排放的冷量，那么就能獲得雙倍的能效比，但是，冷量的需求和熱量的需求在全年是不匹配的，夏季冷量需求大而熱量需求少，春秋季情況相反，而冬季則只需要熱量。

其二是：現(xiàn)有空調(diào)不僅耗電大，在夏季使用時(shí)，其冷負(fù)荷高峰時(shí)間與城市用電高峰時(shí)間相吻合，不僅加劇了峰谷電力不平衡，也使得峰期供電不足的矛盾更加突出，而且在制冷時(shí)產(chǎn)生的熱排放，在很大程度上給區(qū)域空氣質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的影響。

其三：冷暖空調(diào)機(jī)和空氣能熱水器都是采用將主機(jī)在室外安裝的方法，我們都知道，空調(diào)機(jī)供暖和空氣能熱水器獲取熱能的途徑除電能外，主要是通過設(shè)置在室外的蒸發(fā)器來獲取外界空氣中的熱能。如果在冬季使用時(shí)，安裝在室外的主機(jī)受寒冷氣候的影響電耗要高，甚至?xí)霈F(xiàn)不能正常工作的現(xiàn)象。

（三）發(fā)明內(nèi)容：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種冰蓄冷式制熱水供冷暖氣中央空調(diào)，其目的在于通過設(shè)置二種制冷工況以及設(shè)置制冷態(tài)和制熱態(tài)兩大模式，解決冷負(fù)荷和熱負(fù)荷在全年需求匹配的問題。

能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的冰蓄冷式制熱水供冷暖氣中央空調(diào)，其與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于包括由壓縮機(jī)、制熱水系統(tǒng)、制冰系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成并設(shè)于室內(nèi)的主機(jī)以及室內(nèi)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)，并在所述主機(jī)的工作區(qū)域設(shè)置更換室內(nèi)空氣的新風(fēng)換熱器。所述制熱水系統(tǒng)包括熱水桶，所述熱水桶中設(shè)置冷凝器；所述制冰系統(tǒng)包括制冰蓄冰儲(chǔ)能桶，所述制冰蓄冰儲(chǔ)能桶中設(shè)置浸泡在防凍液中的蒸發(fā)器和若干冰瓶；所述空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)包括制冷用熱交換器、制熱用熱交換器、空調(diào)風(fēng)機(jī)和空調(diào)送風(fēng)管，所述制冷用熱交換器通過泵管循環(huán)制冰蓄冰儲(chǔ)能桶中的冷防凍液，所述制熱用熱交換器通過泵管循環(huán)熱水桶中的熱水；所述控制系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、制熱水系統(tǒng)和制冰系統(tǒng)之間相互連接的管路，所述管路中設(shè)置各種液壓元件控制系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的流向，分別實(shí)現(xiàn)制熱水制冰模式、制熱水模式和備用應(yīng)急制冰模式。

所述制熱水制冰模式的管程：壓縮機(jī)——冷凝器——制冰蓄冰儲(chǔ)能桶內(nèi)蒸發(fā)器——?dú)庖悍蛛x器——壓縮機(jī)；所述制熱水模式的管程：壓縮機(jī)——冷凝器——制冰蓄冰儲(chǔ)能桶外蒸發(fā)器——?dú)庖悍蛛x器——壓縮機(jī)；所述備用應(yīng)急制冰模式的管程：壓縮機(jī)——制冰蓄冰儲(chǔ)能桶外蒸發(fā)器——制冰蓄冰儲(chǔ)能桶內(nèi)蒸發(fā)器——?dú)庖悍蛛x器——壓縮機(jī)。

對(duì)應(yīng)于制冰蓄冰儲(chǔ)能桶外蒸發(fā)器設(shè)置由風(fēng)機(jī)和排風(fēng)管構(gòu)成的室外排風(fēng)系統(tǒng)。

所述熱水桶為相互連通的高溫水桶和低溫水桶，所述高溫水桶內(nèi)的第一冷凝器和低溫水桶內(nèi)的第二冷凝器相互連通。

所述新風(fēng)換熱器包括風(fēng)管、空氣過濾網(wǎng)和電加熱器，所述電加熱器設(shè)于風(fēng)管內(nèi)，所述空氣過濾網(wǎng)設(shè)于風(fēng)管的室外管口處。

所述液壓元件包括電磁三通閥、截止閥、干燥過濾器、單向閥、熱力膨脹閥、三通管、毛細(xì)管等。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明冰蓄冷式制熱水供冷暖氣中央空調(diào)的主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，所設(shè)置的多形式并聯(lián)回路在使用時(shí)可通過電磁閥切換和單向閥的作用，改變制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的流向，達(dá)到完成制冰蓄冷和制熱水的功能。

2、本發(fā)明可用優(yōu)化設(shè)計(jì)冰瓶的形狀來獲得在桶內(nèi)的最大蓄冰量，達(dá)到主機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊。用改變冰瓶的結(jié)構(gòu)確定是用外融冰方式還是用內(nèi)、外融冰的方式來控制融冰、釋冷的速率，并結(jié)合使用空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)來達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間的融冰供冷目的。

3、本發(fā)明設(shè)置的低溫（熱能儲(chǔ)存）水桶，利用制冷劑氣體剩余熱量，將桶內(nèi)自來水進(jìn)行預(yù)先低溫加熱，并儲(chǔ)存在桶內(nèi)；在高溫水桶內(nèi)制熱水時(shí)，向高溫水桶內(nèi)輸送被預(yù)先加熱的溫水，使之能快速制取熱水，并降低能耗。

4、本發(fā)明把冰蓄冷和熱泵這兩項(xiàng)相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)結(jié)合在一起應(yīng)用后，使得本機(jī)既具有在夏季利用白天放冷、晚上制冰、蓄冰及無溫室氣體排放和平衡峰谷電力的功效，又具有在春、秋、冬三季制熱水和制熱供暖的功效，使得本機(jī)一年四季都能使用。