本发明专利技术是蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组,其用途是打造多种制冷制热循环经济,如空调器与空气能热泵热水器复合机组是在空调器蒸气压缩式制冷系统内,通过三对三通及其左右双向电磁阀分别将水冷式冷凝器与风冷式冷凝器并联;将空气能蒸发器与水源蒸发器并联;将热力膨胀阀与毛细管并联,在控制系统内装有温差控制器和除霜温控器,从而解决了所述复合机组冬季采暖不用辅助电加热,夏季空调,同时制取40°~60℃热水,不会使压缩机过热,这是由于以上技术创新冬季能使制冷剂升温增焓;夏季能使制冷剂的冷凝温度与蒸发温度落差降低;全年能制取60℃热水,不用选购数码蜗旋压缩机,优点(1)节省一台主机;(2)节能减排。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术隶属于蒸气压缩式制冷设备和蒸气压缩式制热设备所属
技术介绍
国内外现有空调器夏季制冷空调是应用制冷剂在蒸发器内蒸发制冷的原理设计制造的,而制冷剂蒸气在风冷式冷凝器内释放的冷凝热排给大气,没有被利用;现有的空气能热泵热水器制取热水是应用制冷剂蒸气在水冷式冷凝器内冷凝,释放冷凝热将冷水加热成45° 60°C热水,供冬季采暖、全年洗浴用,而液态制冷剂在空气能蒸发器蒸发产生的制冷量没有被利用,古今中外特别是近代全球气候变暖,世界各国大力提倡节能减排、循环经济,曾不断有人将空调器与空气能热泵热水器直接嫁接成复合机组,渴望制冷同时制热,构筑循环经济,都没有成功,专利技术人针对前人失败原因,曾在专利200820118551.8申请文件中已将热泵制取热水,由一次性直接加热成60°C热水,改为分两次加热,当室内机制冷空调时,水冷式冷凝器内先制取40°C低温热水,以确保室内机制冷效果不降低,待不用空调器时再利用复合机组自身热泵系统加热成60°C热水,成功了一半,但冬季采暖与制取热水仍达不到要求,本专利技术在其基础上反复试验,分析研究再创新,终于解决了这一古今中外技术难题。
技术实现思路
本专利技术创新点是:(I)在蒸气压缩制冷系统内通过一对三通明确将一台水源蒸发器与一台空气能蒸发器并联,通过另一对三通明确将一台水冷式冷凝器与一台风冷式冷凝器并联;(2)特别是又通过一对三通将热力膨胀阀与毛细管并联;(3)在蒸气压缩式制冷制热复合系统内输送制冷剂的每一个三通其三个管接口横断面的垂直中心线互相平行。本专利技术的任务是:要将冷暖空调器与空气能热泵热水器嫁接成多功能复合机组,不但夏季室内机制冷空调,同时能通过水冷式冷凝器,第一代产品先制取40°C低温热水,待不用空调时再由自身热泵系统第二次加热成60°C洗浴用热水;第二代产品不但夏季能制冷空调;而且能同时通过水冷式冷凝器直接一次性加热成55° 60°C洗浴用热水,并且制冷效果和能效比仍在国标要求范围内;冬季制热采暖,室内机风口温度达到35° 45°C,而且不用辅助电加热,冬季也能运行,全年可用作空气能热泵热水器,制取55° 60°C洗浴用热水,而且可不用价格较贵的数码蜗旋压缩机,这是由于上述创新点实现了本专利技术的第一大类任务,而且还能打造后述其它三大类制冷制热节能产品,构筑循环经济,实现节能减排。本专利技术是这样实现的:如图(2)所示:在家用空调器其蒸气压缩式制冷系统内,介于四通电磁换向阀的左接口与干燥过滤器的左接口之间,通过一对三通及其左右两对双向电磁阀将 一台水冷式冷凝器与一台风冷式冷凝器并联,又由四通电磁换向阀的右接口通过另一对三通及其左右两对双向电磁阀将一台水源蒸发器与一台空气能蒸发器并联,又由干燥过滤器的右接口再通过一对三通将热力膨胀阀与毛细管并联,而热力膨胀阀与毛细管并联用右侧三通其垂直方向管接口和水源蒸发器与空气能蒸发器并联用的下方三通其垂直方向管接口用管道密封连接,从而构成家用空调器与空气能热泵热水器及其蒸气压缩式制冷制热复合系统,在所述系统内充灌有适量的制冷剂,例如氟里昂F22,由于冬季空气温度在0°C以下,而自来水温度在0°C以上,因而由水冷式冷凝器输出的液态制冷剂温度比由风冷式冷凝器内输出的液体制冷剂温度较高,又因流经毛细管节流孔的制冷剂蒸发温度为-1o°c,而流经热力膨胀阀节流孔的制冷剂蒸发温度由小增大,例如由-10°C逐渐增大到+20°,取决于节流孔逐渐开大,由毛细管和热力膨胀阀同时输入三通汇合后的制冷剂节流蒸发温度平均最大值tmax= +2 = 5°〇,它比毛细管节流蒸发温度-101:,提升了 15°C, = 15°C ],冬季汇合的制冷剂蒸气被吸入压缩机不断压缩,有助于升温增焓,所以冬季制热采暖可不用辅助电加热,又冬季制取60°C洗浴用热水可不用数码蜗旋压缩机,如果将空调器的室外机用作热泵的主机,制取60°热水,则冷凝温度为60°C,蒸发温度为-10°C,两者温度落差大,At = 600C -(-1O0C ) = 70°C,压缩机容易过热停机,而毛细管与热力膨胀阀并联后,混合制冷剂蒸发温度为5°C,两者温度落差At=600C -50C= 55°C,因而全年制取60°C热水时,压缩机也不会过热,当室内机同时制冷空调,能效比仍在国标要求范围内,该样机试验已一一证实,而采用三个管接口横断面的垂直中心线互相平行的三通,如图(9)中放大图所示,旨在确保制冷剂蒸气压力作用方向互相平行,不产生反向作用压力使制冷剂流动受阻。本专利技术的优点是:(I)它与国内外单一功能的空调器和单一功能的空气能热泵热水器相比节省了一台主机,能为企业降低制造成本,为国家省资源,为用户节省开支;(2)用一份电力,同时制冷制热获两份收益,可打造节能产品,构筑循环经济,节能减排,减缓全球气候变暖。附图说明:图(I)是装有太阳能热水系统的第一种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统Al原理示意图。图(2)是不装太阳能热水系统的第一’种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复·合系统Al’原理示意图。图(3)是连接有保温水箱的第二种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A2原理示意图。图(4)是不连接保温水箱及其太阳能集热器的第二’种蒸气压缩制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A2’原理示意图。图(5)是装有太阳能热水系统的第三种蒸气压缩式制冷设备与制热设复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A3原理示意图。图(6)是不装太阳能热水系统的第三’种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A3’原理示意图。图(7)是第四种压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A4原理示意图。图(8)是第五种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A5原理示意图。图(9)是第五,种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组内并联有一台空气能蒸发器和一台风冷式冷凝器的第五’种蒸气压缩式制冷制热复合系统A5’原理示意图。图(10)是第六种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A6原理示意图。图(11)是第七种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统A7原理示意图。图(12)是第八种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制冷制热复合系统AS原理示意图。图(13)是对应于图(2)的不装有太阳能热水系统的第一’种蒸气压缩式制冷设备与制热设备复合机组其蒸气压缩式制热复合系统Al’其控制系统C电路原理图。说明书备注本专利技术说明书及权利要求书中所涉及的设备、部件和器件包含市场上已有的常规产品和最新的创新产品,由设计人员因地制宜选用定制或选购。(I)太阳能热水系统:包含水箱与集热器分体式太阳能热水器、整体式太阳能热水器、太阳能热水工程系统,真空管太阳能热水系统或热水器、热管式太阳能热水系统或热水器、平板型管板式太阳能热水系统或热水器、或三防真空管太阳能热水系统或热水器等。(2)热交换系统:包含地板采暖热交换系统、走水风机盘管热交换系统、冷热风道热交换系统、装有吊顶式室内机、壁挂式室内机或立式柜机的走制冷剂的热交换系统等。(3)水冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空调器蒸气压缩式制冷系统(A0),它由压缩机(1)、四通电磁换向阀(2)的中间上接口(2C)至左接口(2a)、风冷式冷凝器(5A)、干燥过滤器(9)、节流阀(10)、空气能蒸发器(6A)、四通电磁换向阀(2)的右接口(2b)至中间下接口(2d)和气液分离器(11),用管道依次密封连接成蒸气压缩式制冷系统(A0),特别是一种改进的制冷设备与制热设备复合机组,其特征是:在空调器的蒸气压缩式制冷系统(A0)内,介于四通电磁换向阀(2)的左接口(2a)与干燥过滤器(9)的左接口之间,通过第一号三通(3A)和第二号三通(3B)将水冷式冷凝器(5B)与风冷式冷凝器(5A)并联,亦即第一号三通(3A)的左接口与风冷式冷凝器(5A)内输送制冷剂的盘管上接口用管道密封连接,在其连接管道上装有或不装第三号双向电磁阀(4C),第一号三通(3A)的右接口与水冷式冷凝器(5B)内输送制冷剂的螺旋金属管上接口用管道密封连接,在其连接管道上装有或不装第四号双向电磁阀(4D),第一号三通(3A)的上接口与四通电磁换向阀(2)的左接口(2a)用管道密封连接,第二号三通(3B)的左接口与风冷式冷凝器(5A)内输送制冷剂的盘管下接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第一号双向电磁阀(4A),第二号三通(3B)的右接口与水冷式冷凝器(5B)内输送制冷剂的螺旋金属管下接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第二号双向电磁阀(4B),第二号三通(3B)的下接口与干燥过滤器(9)的左接口用管道密封连接,特别是通过第五号三通(3E)和第六号三通(3F)将热力膨胀阀(10B)与毛细管(10A)并联,亦即第五号三通(3E)垂直方向管接口与干燥过滤器(9)的右接口用管道密封连接,第五号三通(3E)的上接口与毛细管(10A)的左接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第十号双向电磁阀(4J),第五号三通(3E)的下接口与热力膨胀阀(10B)的左接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第九号双向电磁阀(4I),而第六号三通(3F)的上接口与毛细管(10A)的右接口用管道密封连接,而第六号三通(3F)的下接口与热力膨胀阀(10B)的右接口用管道密封连接,又通过第三号三通(3C)和第四号三通(3D)将水源蒸发器(6B)与空气能蒸发器(6A)并联,亦即四通电磁换向阀(2)的右接口(2b)与第三号三通(3C)的上接口用管道密封连接,第三号三通(3C)左接口与水源蒸发器(6B)内输送制冷剂的螺旋金属管上接口用管道密封连接,在其连接管道上装有或不装第八号双向电磁阀(4H),第三号三通(3C)的右接口与空气能蒸发器(6A)内输送制冷剂的盘管上接口用管道密封连接,在其连接管道上装有或不装第七号双向电磁阀(4G),第四号三通(3D)的右接口与空气能蒸发器(6A)内输送制冷剂的盘管下接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第五号双向电磁阀(4E),第四号三通(3D)左接口与水源蒸发器(6B)内输送制冷剂的螺旋金属管的下接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第六号双向电磁阀(4F),第四号三通(3D)的下接口与第六号三通(3F)的垂直方向管接口用管道密封连接,从而构成封闭系统,在所述系统内充灌有适量的制冷剂,水冷式冷凝器(5B)与水源蒸发器(6B)其盛水容器连接有上、下连通管道,并在上连通管道上装有第七号单向电磁阀(15G),在下连通管道上装有第五号水泵(14E),在水冷式冷凝器(5B)上装有可设定温度的第一号温差控制器(7A),水冷式冷凝器(5B)其盛水容器不连接或连 接有第一号保温水箱(12A)及其第一组太阳能集热器(13A),亦即水冷式冷凝器(5B)其盛水容器的出水管接口与第一号保温水箱(12A)的进水管接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第一号水泵(14A),水冷式冷凝器(5B)其盛水容器的进水管接口与第一号保温水箱(12A)的出水管接口用管道密封连接,在其连接管道上装有第二号单向电磁阀(15B),第一号保温水箱(12A)的另一侧进出水管接口连接有第一组太阳能集热器(13A),在第一号保温水箱(12A)出水管道上装有第一号单向电磁阀(15A),第一号保温水箱(12A)的进水管道装有第三号水泵(14C),在水冷式冷凝器(5B)盛水容器的下方管接口与第一号自来水源(16A)用管道密封连接,在其连接管道上装有第五号单向电磁阀(15E),在水冷式冷凝器(5B)盛水容器的另一侧上方装有出水管接口,供用水设备连接用,并装有第三号单向电磁阀(15C),水冷式冷凝器(5B)盛水容器下方设置有排水管接口,并装有第四...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:罗鸣,
申请(专利权)人:罗鸣,
类型:发明
国别省市:
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