[發明專利]一種空調熱水一體機

在審

• 申請號: 201410414705.8
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104180558A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 陳友明;劉小江;肖文瑜;劉赟
• 申請（專利權）人: 湖南創化低碳環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B13/00;F25B41/04;F25B39/00;F24H4/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 黃純能;寧星耀

技術領域

本發明涉及一種空調熱水一體機。

背景技術

隨著科技的進步和經濟的發展，人們對生活要求也進一步提高，尤其是對生活空間環境的要求。講究適宜的居住溫度環境和適宜的居住濕度環境，空調已成為生活所必需的家電產品，但也是能耗最高的家電產品。據相關資料顯示，我國建筑能耗已達GDP能耗的35%左右，已緊追發達國家的相關比例，而空調及生活熱水的能耗占建筑能耗75%以上，顯然，空調能耗非常巨大，這對環境污染有著不可忽視的巨大影響，尤其北方冬季采暖消耗掉大量各類礦物能源，產生大量二氧化碳，尤其是制造大量NOx霧霾氣體。在我國經濟結構轉型和大力發展低耗能產業的今天，必須要有所為而有所不為，并做到有的放矢，抓住高排放行列及污染大戶進行節能改造，這樣可以起到提綱挈領的作用。面對高耗能行列，不僅僅是采用關停并轉就可以實現經濟結構轉型的，必須采用先進的節能技術，而積極推進科技進步與節能技術的應用，不僅對我國經濟結構轉型和節能減排事業大有好處，這也是每一個國民義不容辭的責任，尤其是科技工作者。鑒于空調及熱水能耗高，鑒于熱水采暖成本高，并且很大部分還在依賴礦物能源來實現制熱采暖空調以及生產衛生熱水，必須加強這一領域技術創新，以消除傳統的鍋爐采暖方式。

當前，家用空調實際能效比一般只有2.8左右，若配有直流電機，其能效比可達3.6，中央空調能效比雖然可以達4.8，但其維護成本高，占用空間大。雖然采用變頻技術可以節約能源，這是利用冷熱量需求平衡來實現節約能源的方式，以此來杜絕多產熱、多制冷而導致供需失衡所引起能源浪費的現象，也就是說交流電機通過變頻從而達到其輸出功率匹配于實際制冷量或制熱量的需求，但變頻是不可以提高機組能效比的，降低電機啟動能耗其實節能意義并不是很大，其減小電流對電機沖擊作用大于其節能意義，因為電機啟動時間是非常短暫的，反而擔心低頻運行遇到蒸發器壓力過低或冷凝器壓力過高時，電機出現低頻堵轉情況，而引起堵轉電流的浪費，而且會有高次諧波電流以及變頻器本身耗電發熱情況，同樣也會有低速運轉而造成效率低的情況。至于采用直流無刷電機的壓縮機，其實，直流是不可以變頻的，什么1赫茲變頻，純粹是廣告，不過無刷直流電機確實節能，不再吸收電網能量來建立電機磁場，轉子與定子磁場同步運行，轉子繞組中無感生電流，消除了轉子電阻銅耗和磁滯損耗，而且低速運行的直流電機效率高，可以節省電能。無刷直流電機與異步電機相比，可減小定子電流15%，可提高運行效率20%左右。這也是非?？陀^實際的空調技術之現狀。針對提高空調效率的手段和方法很多，諸如磁懸浮壓縮機、雙極壓縮機、直流壓縮機、變頻壓縮機，針對離心、螺桿、渦旋等都有改進。在換熱器方面大量朝高效方面發展，中央空調主要采用管殼式換熱器，在換熱管表面形成多樣化的溝槽以加強換熱能力，但也有采用板式換熱器的；小型化中央空調有逐步采用微通道換熱器的，但依然停留在制冷劑與空氣進行換熱方面，而且是采用錯流換熱方式。針對熱泵運行化霜技術依然是業內老大難問題，中央空調有采用不凍液方式解決結露結霜問題，現實中發現其經濟性不佳，而且會出現污染環境的情況；也有采用蓄熱化霜的，該方式會影響機組正常運行，耽擱制熱時間，投資成本也大；當然，采用地下水化霜成本更高，因受到地域限制而無法普及。家用空調通常采用四通閥反向運行來實現化霜，化霜時間長，且要從房間吸熱進行化霜，這不僅影響空調舒適度，而且化霜完后空調末端溫度非常低，出熱風須得延時3分鐘左右。采用電熱棒化霜既耗能又容易出故障，采用吹熱風辦法化霜同樣能耗高，且化霜不均勻也不夠徹底。

目前，市場上出現的家用一體機大致可以分成兩類：一類是空調末端及水箱走的是冷媒，該類能效比低，成本高，由于冷媒循環路程長，管程阻力大，壓降也大，機組很容易產生冷凍油堵住循環管道；另一類是空調末端走暖媒水或冷媒水，而水箱熱水是通過冷凝器加熱而來的熱水，該類機組體積大，所需換熱器大且分成多組，包括熱水所需換熱器、制冷空調所需組分、制熱采暖空調所需組分等，占用空間大，難以實現換熱器設備最大化共用，制造成本過高。而大型中央空調能效比雖然高，但尚未有一體機，因為離心機空調的冷凝溫度比不及渦旋壓縮機或螺桿壓縮機，一般是配鍋爐采暖和制衛生熱水。若采用溴化鋰制冷制熱機組，雖然可以同時產熱水，還可以有制冷空調和采暖空調，但運行成本費用非常高昂，而且設備體積也很大，投資費用也多，維護費用也高。