[發明專利]儲熱型家庭中央空調供暖熱水三用機

在審

• 申請號: 201810775356.0
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108800650A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳則韶;陳開華
• 申請（專利權）人: 陳則韶
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/04;F24H4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開儲熱型家庭中央空調供暖熱水三用機，包括制冷劑和供暖/空調水循環以及控制系統，特征是還包括生活熱水換熱儲熱器，它由前級水換熱器，熱水箱，生活熱水換熱管組成；制冷劑循環系統由壓縮機、前級水換熱器、四通閥、水換熱器、節流閥、室外風換熱器、四通閥、氣液分離器、壓縮機依序連成的回路；供暖/空調水循環系統由循環水泵、水換熱器的水通路、盤管風機、兩用水箱依序連成的回路；春秋天熱泵制生活熱水回路是：循環水泵、水換熱器的水通路、熱水箱、兩用水箱，依序連成的回路；熱水箱儲熱和供生活熱水；前級水換熱器的換熱量小于水換熱器的1/5；本發明三用機具有供暖，空調，四季供生活熱水功能；結構和控制都極簡單，高效節能。

技術領域

本發明涉及制冷空調器、熱泵熱水器和節能技術領域。

背景技術

現有家用冷暖空調器分兩種類型，一種是只用制冷工質循環把室內空氣的熱量輸出到室外的氟循環冷風空調，或把室外空氣的熱量輸入到室內的氟循環熱風供暖，這種形式的設備通常稱冷暖空調機。冷暖空調機只在夏冬兩季使用，春、秋季一般被閑置，造成設備和資金的季節性浪費，把現有冷暖空調器改造為冷暖空調熱水三用機，在保障空調的功能前提下，替代家用電熱水器，可節電70%，節能效果明顯。為實現這一個目標，目前已有很多相關的專利技術，這些技術都要對制冷工質的循環回路進行改進。例如：一種雙效四季節能冷暖空調熱水三用機(專利號：00264455.x），一種四季節能冷暖空調熱水三用機(專利號：02116049.X)，帶導流套筒換熱器熱水箱的空氣源熱泵熱水器(專利號：200510053315.3)，有水內循環換熱回路的熱泵熱水機組(專利號：200610085913.3)等，仍然嫌制冷劑回路配置閥門多，節流結構復雜；多回路制冷系統的制冷劑分布不均，造成運行性能不穩定，這些原因，使三用機的市場化還有困難。另一種是用制冷工質循環和載熱劑的水循環，再通過風機盤管實現對室內空氣溫度的調節，這種形式的設備通常稱為風源冷熱水機組。風源冷熱水機組，也稱空氣源冷熱水機組，其制冷工質循環系統主要是由壓縮機、風換熱器、水換熱器、四通閥、節流閥構成；通過水換熱器與安裝在室內的多個風機盤管的供暖熱水或空調冷水的循環，把熱量或冷量送到風機盤管，再經風機盤管的風扇，把熱風或冷風送到室內；目前，風源冷熱水機組又主要用于北方煤改電的地板采暖工程；風源冷熱水機組對于家庭室內空調和供暖負荷不同，平衡能力差；北方家庭，冬季供暖負荷很大，而夏季空調制冷負荷較小，即使在同一季節，不同氣溫的日子，白天和晚上，人員在家與否，對于空調和供暖負荷的需求是不同的；而家庭中央空調通常采用5匹機的風源冷熱水機組，它只在設計穩定的工況下才有最高效率，其自調節制冷量和制熱量的范圍較小，對波動適應能力或調節能力比較差；例如，家庭中央空調系統，對于只有部分房間需要制冷時，就出現大馬拉小車的情況，不僅機組效率不能正常發揮，而且調節室溫常常依靠主機頻繁啟停，或要用變頻壓縮機和變頻風機來解決；在冬季遇到嚴寒的天氣，即使采用地板供暖的方式，供暖能力也不足，也需要輔助電加熱；如果冬季只采用地板供暖的方式，也無法采用簡單電加熱補充熱量的方式給熱水提升溫度，增大供暖負荷，因為電輔助加熱使熱泵輸出的熱水溫度提高，增加地板散熱器的溫度，增加向房間輸出的熱量，另一方面，由于地板散熱系數基本不變，必然使地板散熱器的回水溫度也幾乎同步上升，最終導致回水溫度超過熱泵工作溫度限制而不能工作；國內知名廠家，就有這種失敗的例子；另外，為了利用冷熱水機組提供洗浴生活熱水，通常的做法是在制冷劑系統的壓縮機排氣管路上插入一個收集熱量的生活熱水換熱器。增加的生活熱水換熱器,如果設計不當，會使制冷工質系統循環不穩定。生活熱水換熱器的換熱量過大, 制冷劑在生活熱水換熱器內變成飽和液體，通過四通閥時，會因為四通閥的內漏，使高壓制冷劑液體短路流到低壓蒸發器去，造成制冷空調或熱泵供暖性能降低，另外制冷劑在生活熱水換熱器變成液體后，進入后一級換熱器的制冷劑容積流量減小，造成系統的冷凝壓力過低，節流量不足；如果設計的換熱量過小，又不能滿足生活熱水的需求，再者問題更多是進水自來水溫度和換熱量不穩定，所以也影響系統制冷空調和供熱性能；因此，生活熱水換熱器的設計非常關鍵；再者，風源冷熱水機組在春秋季，如何提供生活洗浴熱水以及如何提高熱泵制生活熱水的效率，也是十分重要的；盡管 “空氣源熱泵三聯供機組”的前景誘人，但是由于上述問題沒有很好解決，現有技術沒有吃透系統中各換熱器所承擔功能和負荷的差別，導致目前大牌的空調器熱泵家電廠家，都不敢大張旗鼓宣傳和推廣“空氣源熱泵三聯供機組”，仍然沒有能夠推出穩定運行節能的家庭中央空調+供暖+熱水三用機商品。