一种空调制冷与热水器即热储水加热及控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，包括：S1.空调制冷控制步骤：制冷剂通过第一阀门通路经主机换热器冷凝，又经空调蒸发器蒸发，形成空调制冷回路，所述主机换热器为冷凝器；S2.热水器制热控制步骤：制冷剂通过第二阀门通路经热水换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器制热回路；包括步骤S21与S22，所述主机换热器为蒸发器，所述热水换热器包括水箱套管换热器和与所述水箱套管换热器连接的外供水套管，所述水箱套管换热器还设置有内供水套管；本发明专利技术充分发挥即热式热水器和储水式热水器的优势，把即热式和储水式组合一起取得重大突破，具有极大的经济价值和使用价值。

A Heating and Control Method and Device for Air Conditioning Refrigeration and Water Heater

【技术实现步骤摘要】
一种空调制冷与热水器即热储水加热及控制方法及装置
本专利技术涉及空调制冷与热水器加热
，具体涉及一种空调制冷与热水器即热储水加热及控制方法及装置。
技术介绍
热水器的发展国内已过50年，从第一代燃气热水器、第二代电热水器、第三代太阳能热水器到第四代空气能热水器，第一代至第四代热水器的市场占有率分别约为41％、39％、7％、3％；可见，四代热水器的市场份额是一代比一代少，这与高速发展的科技与社会经济不相适应。其中，空气能热水器曾因其耗能较高占取了一席位置，但多年来因其成本偏高、受使用人数限制，冬季等待时间长，热水量不足，大储水箱占用空间大、常规储水温度易使细菌繁殖，需人工排污等弊病长期得不到有效解决，导致市场占有率最低。人们对热水器的要求是：安全卫生、快捷方便、省钱耐用、智能控制、一机多用、热水量多、不限人数、性价比高、体小易装、不受各种安装限制。每一代热水器虽各有优势，但难以做到尽善尽美。第一代燃气热水器的优点是：卫生、快捷方便、不受使用人数限制、体小易装；缺点是：安全性差、使用成本高、需换煤气使用不便；第二代电热水器的优点是：相对安全和省钱，减少了换煤气的麻烦、体小易装；缺点是：安全性较差、使用成本较高、热水卫生较差，热水量受使用人数限制，需较长时间等候；第三代太阳能热水器的优点是：有太阳时可免费提供热水；缺点是：水温高易伤人、管路长耗水多，热水量受使用人数限制，需长时间等候。卫生较差需经常排污，体积大占据空间，易受雷击、冰雹和台风自然灾害的侵袭；第四代空气能热水器的优点是：安全、能效高、省钱；缺点是：高温加热能效低，热水需排污，细菌严重超标，千重水不可饮用。人头设计无法满足热水供应，等候时间长。高温保温耗电大，使用寿命短。体积大占据空间，需专业人士安装。热水器分为即热式和储水式。现有的热水器在解决用户对热水的需求上始终存在诸多缺憾。特别是为了满足多人连续使用热水时，传统的热水器不是采用超大功率加热方法(如燃气热水器和即热式电热水器)，就是用较小功率较长时间加热储水的方法(如储水式电热水器和空气能热水器)来对付。而这些方法的共同点是：没有将用户对热水的需求特性和供给系统的内在特性有机地结合统一思考提出解决方案。在第四代空气能热水器之前还出现过空调热水器，传统的空调热水器采用压缩机、热水换热器、冷凝器和蒸发器三者串联形成，因每年的环境温度变化较大，各种换热器间歇性工作，系统制冷剂时多时少，压力时高时低。现有的三联供靠加大储液罐来平衡制冷剂是有限的，增加高压旁通，减少了能效。而变频的三联供靠调整转速来解决制冷剂的平衡是有限的，都易导致关键部件压缩机的损坏。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足而提供一种空调制冷与热水器即热储水加热及控制方法及装置，本申请解决了用户对热水需求的特性，比如集热方式、混水方式、加热模式、系统结构及控制等多环节进行改进，发挥热泵能效是变量的优势，采取高能效时用即热式、低能效时用即热储水式，有效利用低温高效的技术解决现在高温低效带来的问题。本专利技术为解决上述问题所采用的技术方案为：本专利技术提供一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于，包括：S1.空调制冷控制步骤：制冷剂通过第一阀门通路经主机换热器冷凝，又经空调蒸发器蒸发，形成空调制冷回路，所述主机换热器为冷凝器；S2.热水器制热控制步骤：制冷剂通过第二阀门通路经热水换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器制热回路；包括步骤S21与S22，所述主机换热器为蒸发器，所述热水换热器包括水箱套管换热器和与所述水箱套管换热器连接的外供水套管，所述水箱套管换热器还设置有内供水套管；S21.热水器储水加热控制步骤：在热水器的水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，控制器控制压缩机工作，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器储水加热回路；S22.热水器即热储水加热控制步骤：用水时，水流开关接通，控制器控制压缩机工作，通过水箱套管换热器加热，再经供水套管加热升温，再经过即热电加热装置进行加热升温，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器及供水套管冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器即热加热回路。进一步地，在步骤S2中，水箱套管换热器包括水箱，还包括竖立于所述水箱内的用于氟水循环的上下设置位于水箱内胆上方的加热较高温度热水的集热盘管和位于水箱内胆下方的加热较低温度热水的均匀加热盘管，所述集热盘管的圆盘管径小于所述均匀加热盘管的圆盘管径；所述集热盘管的上端为制冷剂输入口，与所内供水套管制冷剂的输出口相连，所述集热盘管的下端为制冷剂输出口，与所述均匀加热盘管的制冷剂输入口相连，所述均匀加热盘管底端制冷剂的输出口连接水箱的连接铜管，再连接主机换热器，所述集热盘管的顶端到均匀加热盘管的底端的圆盘内或圆盘外设置所述内供水套管，所述内供水套管的底端为制冷剂输入口，并连接外供水套管的制冷剂输出口，所述内供水套管的一端在所述水箱内胆的顶端，并用于热水的上进水，所述内供水套管的另一端在所述水箱内胆的底端，并开有下进水口，冷水从水箱底端进入，从水箱顶端流出，制冷剂从水箱的上端的集热盘管的顶端进入，经水箱底端的均匀加热盘管的底端输出，水流方向与制冷剂流动方向为相反方向，以便于形成对流加热，如同水箱套管，通过热水连接管供热水输出，所述内供水套管底端下进水口的口径不大于内供水套管顶端的上进水口的管径，所述水箱套管换热器外设置用于输送制冷剂并用于供水时加热的外供水套管，所述外供水套管一端连接所述四通阀，为制冷剂输入端和热水输出口，所述外供水套管的热水出口还连接有即热电加热装置，所述外供水套管的另一端为制冷剂输出端与所述内供水套管制冷剂输入口相连，所述外供水套管的热水输入口与水箱的热水供水口相连。进一步地，热水器制热过程为所述均匀加热盘管可单独对热水进行加热，或所述均匀加热盘管与所述集热盘管、内供水套管、外供水套管、即热电加热装置中的一种或几种同时对热水进行加热。进一步地，所述水箱包括内胆、保温层和外壳，所述保温层设置在所述内胆与所述外壳之间，所述外供水套管设在所述内胆外，所述内供水套管设在所述内胆内部，S21加热过程为静止加热，水箱垂直竖立，制冷剂在水箱顶部的集热盘管顶端的进口温度远高于在水箱底部的均匀加热盘管的制冷剂出口的温度，以水箱中顺应冷下沉热上升的原理，使水箱内胆的水温的的温差加大，S22加热过程为流动加热，冷水从水箱底端的进水口进入，热水从水箱的高端的出水口流出，制冷剂从水箱高温处进入，从水箱低温处流出，形成对流换热。一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户。进一步地，所述四通阀四个接口包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一阀门通路为：所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于，包括：S1.空调制冷控制步骤：制冷剂通过第一阀门通路经主机换热器冷凝，又经空调蒸发器蒸发，形成空调制冷回路，所述主机换热器为冷凝器；S2.热水器制热控制步骤：制冷剂通过第二阀门通路经热水换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器制热回路；包括步骤S21与S22，所述主机换热器为蒸发器，所述热水换热器包括水箱套管换热器和与所述水箱套管换热器连接的外供水套管，所述水箱套管换热器还设置有内供水套管；S21.热水器储水加热控制步骤：在热水器的水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，控制器控制压缩机工作，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器储水加热回路；S22.热水器即热储水加热控制步骤：用水时，水流开关接通，控制器控制压缩机工作，通过水箱套管换热器加热，再经供水套管加热升温，再经过即热电加热装置进行加热升温，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器及供水套管冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器即热加热回路。

【技术特征摘要】
1.一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于，包括：S1.空调制冷控制步骤：制冷剂通过第一阀门通路经主机换热器冷凝，又经空调蒸发器蒸发，形成空调制冷回路，所述主机换热器为冷凝器；S2.热水器制热控制步骤：制冷剂通过第二阀门通路经热水换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器制热回路；包括步骤S21与S22，所述主机换热器为蒸发器，所述热水换热器包括水箱套管换热器和与所述水箱套管换热器连接的外供水套管，所述水箱套管换热器还设置有内供水套管；S21.热水器储水加热控制步骤：在热水器的水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，控制器控制压缩机工作，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器储水加热回路；S22.热水器即热储水加热控制步骤：用水时，水流开关接通，控制器控制压缩机工作，通过水箱套管换热器加热，再经供水套管加热升温，再经过即热电加热装置进行加热升温，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器及供水套管冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器即热加热回路。2.根据权利要求1所述的一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于：在步骤S2中，水箱套管换热器包括水箱，还包括竖立于所述水箱内的用于氟水循环的上下设置位于水箱内胆上方的加热较高温度热水的集热盘管和位于水箱内胆下方的加热较低温度热水的均匀加热盘管，所述集热盘管的圆盘管径小于所述均匀加热盘管的圆盘管径；所述集热盘管的上端为制冷剂输入口，与所内供水套管制冷剂的输出口相连，所述集热盘管的下端为制冷剂输出口，与所述均匀加热盘管的制冷剂输入口相连，所述均匀加热盘管底端制冷剂的输出口连接水箱的连接铜管，再连接主机换热器，所述集热盘管的顶端到均匀加热盘管的底端的圆盘内或圆盘外设置所述内供水套管，所述内供水套管的底端为制冷剂输入口，并连接外供水套管的制冷剂输出口，所述内供水套管的一端在所述水箱内胆的顶端，并用于热水的上进水，所述内供水套管的另一端在所述水箱内胆的底端，并开有下进水口，冷水从水箱底端进入，从水箱顶端流出，制冷剂从水箱的上端的集热盘管的顶端进入，经水箱底端的均匀加热盘管的底端输出，水流方向与制冷剂流动方向为相反方向，以便于形成对流加热，如同水箱套管，通过热水连接管供热水输出，所述内供水套管底端下进水口的口径不大于内供水套管顶端的上进水口的管径，所述水箱套管换热器外设置用于输送制冷剂并用于供水时加热的外供水套管，所述外供水套管一端连接所述四通阀，为制冷剂输入端和热水输出口，所述外供水套管的热水出口还连接有即热电加热装置，所述外供水套管的另一端为制冷剂输出端与所述内供水套管制冷剂输入口相连，所述外供水套管的热水输入口与水箱的热水供水口相连。3.根据权利要求1或2所述的一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于：热水器制热过程为所述均匀加热盘管可单独对热水进行加热，或所述均匀加热盘管与所述集热盘管、内供水套管、外供水套管、即热电加热装置中的一种或几种同时对热水进行加热。4.根据权利要求1或3所述的一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，其特征在于：所述水箱包括内胆、保温层和外壳，所述保温层设置在所述内胆与所述外壳之间，所述外供水套管设在所述内胆外，所述内供水套管设在所述内胆内部，S21加热过程为静止加热，水箱垂直竖立，制冷剂在水箱顶部的集热盘管顶端的进口温度远高于在水箱底部的均匀加热盘管的制冷剂出口的温度，以水箱中顺应冷下沉热上升的原理，使水箱内胆的水温的的温差加大，S22加热过程为流动加热，冷水从水箱底端的进水口进入，热水从水箱的高端的出水口流出，制冷剂从水箱高温处进入，从水箱低温处流出，形成对流换热。5.一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户。6.根据权利要求5所述的空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：所述四通阀四个接口包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一阀门通路为：所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第三接口相通，第三接口连接主机换热器制冷剂入口，主机换热器制冷剂出口与空调蒸发器制冷剂入口相连，空调蒸发器制冷剂出口与所述第二接口连接，所述第二接口连通第四接口，第四接口连接压缩机的制冷剂入口；空调蒸发器与主机换热器之间连接有第一节流阀与第一截止阀；空调蒸发器的制冷剂出口与四通...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伟强，罗灵东，罗思宸，
申请(专利权)人：罗伟强，
类型：发明
国别省市：广东,44