[发明专利]无需水资源的水、风源热泵空调机

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵空气调节机。

背景技术

现有的地源热泵空气调节机是近年来迅速发展起来的单元整体式空气调节机，它是一种利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源的机组。它的最大特点是：高效节能，无污染、运行费用低，可供热制冷，它永无枯竭，是一种可再生能源。但不足之处是：耗电、耗水较大，制冷循环尾部的内焓排放到地下水中，冬季无热回收功能，压缩机的冷凝热未能完全回收利用。因此，尚有潜力可挖，需进一步完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需水资源的水、风源热泵空调机，解决进一步提高热泵空气调节机的效率、节省水资源、进一步节能降耗的问题。

本发明的技术方案：一种无需水资源的水、风源热泵空调机，包括一个制冷循环管路，其特征在于：

制冷循环管路11由压缩机1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、三级冷凝器4、风源蒸发器6顺序串连；在三级冷凝器4的制冷循环管路出口端与风源蒸发器6的制冷循环管路出口端之间连接一个水蒸发器5。

上述水蒸发器5的外水套之进水口与三级冷凝器4的外水套之出水口连通，水蒸发器5的外水套之出水口经冷冻水循环管路12和冷冻水循环泵8与三级冷凝器4的外水套之进水口连通，在水蒸发器5的外水套与三级冷凝器4的外水套之间形成冷冻水环路。

上述二级冷凝器3的外水套与一级冷凝器2的外水套之间经热水管路13和采暖循环泵7连成室内水系统。

上述换热设备是风机盘管9或暖气片10。

上述一级冷凝器2、二级冷凝器3为水凝器，三级冷凝器4为冷凝器。

上述室内水系统中的二级冷凝器3的外水套之出水口经热水管道13和采暖循环泵7与一级冷凝器2的外水套之进水口连通，一级冷凝器2的外水套之出水口经换热设备与二级冷凝器3的外水套之进水口间连通。

上述室内水系统中的二级冷凝器3外水套出水口经水管道13和采暖循环泵7与一级冷凝器2外水套的进水口连通，二级冷凝器3外水套出水口经换换设备与二级冷凝器3外水套进水口连通，一级冷凝器2的外水套之出水口与一个蓄能器14连接，蓄能器14的出水口与室内水系统连通，形成蓄能、供能循环系统。

上述采暖循环泵7的吸入口可连有平衡阀15。

工作过程：打开本发明的开关，各循环泵启动，压缩机工作，制冷剂在各蒸发器内吸热工作，室内水系统经采暖循环泵进入一级冷凝器、二级冷凝器，升温后进入室内换热设备放热。当供水水温达到预设高温时，本发明可停止工作。

工作原理：本发明利用制冷循环尾部的内焓，将它回收利用，三级冷凝器的功效替代了传统的水源井，因为蒸发器制冷需吸收地下水中的热量。三级冷凝器就是生产此部热量的换热器，它达到了一石二鸟功能：1、替代了水源井；2、还降低了排放到室外风源蒸发器的能量。从计算证明：三级冷凝器回收的热量足以供给水蒸发器达到相对平衡，也可以采暖循环泵7的吸入口设平衡阀来协调。

二级冷凝器与传统冷凝器相同，但结构比传统小，因为原结构的热量是功+凝结热，而本发明将此部分功的热量由一级冷凝器负责。从压焓图可知，在压缩机出口到二级冷凝器区间是过热蒸汽，其温度在82-95℃，传统做法是将此部热全部进入二级冷凝器，即高温、中温无区别，而本发明是将部分高温热单独处理，因为此部高温热通常占1/3，如果加以利用，就能使水温升高。经计算，当系统水温差为15℃时，热水出水温度比常规机组机高5℃，即传统热泵机极限出水温度75℃，而新型机可达到80℃。它达到了一石二鸟功能：1、温度升级达到超级限水温；2、由于温度升级压缩功降低5℃，可节能10％，全年节能可观。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明用于空气调节及小区采暖系统中，热泵机可设在屋顶，设备间内不需机房，取消了室外供热总管，可以取消小区集中锅炉，实现一楼一组或多组的分散小系统，减少了室外供热管道的热损失，节约了室外管道运行成本，有利节能，实现绿色工程。与传统水源热泵相比较可节能节电20％，装机容量可降低20％，设备投资降低20％；更为重要的是制冷水循环系统闭环运行，不需增加水源，节省水资源；系统结构实用，维修简单，可实现多种能源供热，提供一种节能、节水新思路，可轻松实现燃煤、燃油锅炉改造，全部实现自动化管理。