本实用新型专利技术涉及一种空气源热泵热水器复合空调装置,包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀,换热保温储水机构连接在压缩机排气口与四通阀第一端口之间,室外换热器连接在四通阀第二端口与所述节流装置之间,节流装置连接至四通阀第三端口,四通阀第四端口连接至压缩机进气口,在节流装置与四通阀第三端口之间设置一个第一两通道耦合器,通过该第一两通道耦合器连接第三换热器并对该第三换热器进行开闭或流量控制,以及变水位水箱技术等综合应用。本实用新型专利技术充分利用制热水时排放的废弃冷气,解决了传统设计除霜时换热保温储水机构水温下降,还能显著提高换热保温储水机构上限温度,降低储水容量要求,更高效节能、节约空间。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及空气源热泵
,具体而言,涉及空气源热泵热水器复合空调功能及多种提高能效比的改进技术综合装置。
技术介绍
由现有技术已知一种由换热保温储水机构和室外主机构成的空气源热泵换热保温储水机构。该室外主机具有压缩机、室外换热器、四通阀、节流装置,它们设置在一个共同的壳体中。在该壳体上还设有两个管道阀,分别用于连接室内换热保温储水机构的冷媒气管和液管。该空气源换热保温储水机构能在制热水与室外主机除霜两种模式下运行。在制热水时运行方式为冷媒经压缩机压缩,排出的高温高压气体经四通阀到室内换热保温储水机构,在室内换热保温储水机构中释放热量,将水加热,冷媒冷凝液化,然后经室外主机接口返回室外主机中,经节流装置至室外换热器,液体冷媒吸收热量气化,经四通阀导向气液分离器回到压缩机进气口,完成一个循环。除霜时系统反向运行,冷媒在室内换热保温储水机构中吸收热量,水温下降,在室外主机的换热器中散热融霜。专利技术人在研宄和实践中发现,现有技术中的这种空气源热泵换热保温储水机构存在下列缺点:1、制热水时,通过室外换热器排放的废弃冷气在尤其是夏季十分浪费;2、除霜时对换热保温储水机构水温有扰动,影响换热保温储水机构制热、使用效果;3、随着换热保温储水机构水温上升,从换热保温储水机构出来的冷媒温度和压力也越高,冷媒散热不充分,导致系统内压力大,压缩机负荷大,不仅加大能源消耗,还会影响系统的正常运行,因此换热保温储水机构热水温度上限受到限制,现有技术中换热保温储水机构设定储水上限温度大多不超过60度,50度以下为高能效比区间,因此水箱的热容量不高,需要加大水箱容量否则影响使用;4、夏季、冬季用水不均衡,定量储水存在能源浪费现象;5,外盘管水箱换热方式中,外盘管与水箱接触面积小,热传递效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种空气源热泵热水器复合空调装置,它能够有效利用制热水时排放的废弃冷气,在除霜时对换热保温储水机构水温无扰动,不影响换热保温储水机构制热、使用效果,能显著提高换热保温储水机构上限温度和改善热传递效率。本技术提出一种空气源热泵热水器复合空调装置,包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀,该换热保温储水机构连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间,该室外换热器连接在所述四通阀的第二端口与所述节流装置之间,所述节流装置连接至所述四通阀的第三端口,所述四通阀的第四端口连接至所述压缩机的进气口,在所述节流装置与所述四通阀的第三端口之间设置一个第一两通道耦合器,通过该第一两通道耦合器连接第三换热器,通过该第一两通道耦合器能对该第三换热器进行开闭或冷媒流量控制。在本技术中,两通道耦合器应当理解为具有两个冷媒通道的装置,该两个冷媒通道能够择一地打开和关闭,或通过电子流量控制阀,控制两个通道内的冷媒流量分配,从而能够启用或禁用通过该两通道耦合器连接的第三换热器,或者按要求分配流量方式对该第三换热器分配冷媒流量。本技术的空气源热泵热水器复合空调装置,将换热保温储水机构置于压缩机排气口和四通阀之间,使其在系统运行时,一直保持加热状态,解决化霜对换热保温储水机构水温的扰动问题。由于将换热保温储水机构移位,在四通阀及节流装置这两个器件之间的蒸发器与冷凝器出现一个部件缺位,这一缺位单以管路连接可能会有蒸发或冷凝不充分导致整机性能下降,本技术在此添加一个第三换热器,该第三换热器优选以空调室内机的形式使能源消耗同时满足制热水和室内温度调节制冷制热两方面需要,最为有效地利用了能源和室内外安装空间。此外,通过两通道耦合器的两个并联通路的选择性开闭或流量调节,使得本装置能在不同工作模式下工作,满足不同条件下的不同需求,使用灵活,节能环保。本技术的空气源热泵热水器复合空调装置,随着换热保温储水机构水温的不断上升,影响冷凝效果,此时使用室外换热器或所述第三换热器作为补充冷凝,系统将不仅可以保持高能效比的平衡运行,还可以显著提高换热保温储水机构水温上限,提高换热保温储水机构热容量,在等量热水需求下可减小换热保温储水机构水箱容积,利于减小设备安装对环境要求。本技术进一步提出,设有一个第二两通道耦合器,所述换热保温储水机构通过该第二两通道耦合器连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间。通过用第二两通道耦合器连接换热保温储水机构,使得本技术的空气源热泵热水器复合空调装置能够通过该两通道耦合器来禁用或启用换热保温储水机构,以更多的工作模式运行,满足更多样化的需求。本技术进一步提出,在所述四通阀与所述节流装置之间,与所述室外换热器并联地设置管路,在该管路中设置管道阀,通过该管道阀能启用或禁用所述室外换热器或者调节流过该室外换热器的冷媒流量。该管道阀可以是开关阀、流量控制阀等,其控制方式可以是机械的、电子的等,通过它能够实现所述室外换热器的启用、禁用以及冷媒流量控制。该空气源热泵热水器复合空调装置还能够实现室内无用空气热能的回收和储存。例如在冬季经常有这样情况,晚上回家有热水需要,同时还可能有取暖需要,白天上班或外出,对室温无要求,通过打开该管道阀,使得室外换热器短路,减少散热,这样可以更有效将室内无用的空气热能回收,该回收的空气热能以换热保温储水机构中被加热的水的形式被保温存储,以备需要时使用。因空气源换热保温储水机构的能效对环境温度敏感,高度正相关,这样不仅实现室内无用热量的回收,还对节约能耗非常有利。本技术提出,所述第一两通道耦合器由第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀构成,其中,第一二通阀设在所述节流装置与所述第三换热器之间,第二二通阀设在所述第三换热器与所述四通阀之间,第三二通阀与所述第一二通阀、第三换热器和第二二通阀并联地设在所述节流装置与所述四通阀之间,使得第一二通阀、第三换热器、第二二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第一冷媒通道,第三二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第二冷媒通道。所述第一两通道耦合器还可以由第一三通阀与第七二通阀构成,该第七二通阀连接在所述第三换热器与所述四通阀之间,该第一三通阀的第一端口连接至所述节流装置、该第一三通阀的第二端口连接至所述第三换热器,该第一三通阀的第三端口连接至所述四通阀。该第一两通道耦合器的具体构成及其连接关系同样适用于第二两通道耦合器。上述根据本技术的两通道耦合器的【具体实施方式】仅仅是示范性列举,根据本技术的两通道耦合器还可以是本领域技术人员认为有意义的各种阀的不同组合,例如可以使用电磁阀、机械控制阀、气动阀或液动阀。本技术进一步提出,所述换热保温储水机构包括变水位装置,该变水位装置包括空气阀、上出水口、下出水口控制阀、进水阀和水位控制器,当要将所述换热保温储水机构的水箱中的水位上限调节至较低的第一水位上限时,关闭进水阀关闭,打开空气阀和用水端,当水箱中水位下降至低于上出水口时,打开下出水口控制阀,当水箱中水位下降至所述第一水位上限时,通过水位控制器开通进水阀,关闭空气阀,用进水压力压缩水箱中的空气,直到空气和水压力平衡,保持水箱承压,当要将水箱中水位上限调节至较高的第二水位上限时,保持进水阀开通,打开空气阀,通过进水阀进水排出水箱中的空气,当水箱中水位升高至所述第二水位上限时,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空气源热泵热水器复合空调装置,包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀,其特征在于,该换热保温储水机构连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间,该室外换热器连接在所述四通阀的第二端口与所述节流装置之间,所述节流装置连接至所述四通阀的第三端口,所述四通阀的第四端口连接至所述压缩机的进气口,在所述节流装置与所述四通阀的第三端口之间设置第一两通道耦合器,通过该第一两通道耦合器连接第三换热器,通过该第一两通道耦合器能对该第三换热器进行开闭或冷媒流量控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:郎力文,
申请(专利权)人:郎力文,
类型:新型
国别省市:内蒙古;15
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