[发明专利]热泵与热水加热组合系统的制冷和制生活热水流程

说明书

本专利是申请日为2014年3月24日、申请号为2014101111800、名称为 “热泵与热水加热组合系统”专利的分案申请。

技术领域

本发明属于空气压缩式制冷空调技术领域，更具体的说，属于一种利用 空气中的能量进行制冷、制热和提供生活热水的蒸汽压缩和低温热源混合热 泵装置系统。

背景技术

空气源热泵空调装置采用蒸汽压缩式制冷循环系统，蒸汽压缩式制冷循 环系统通常利用室外大气中的低品位能源为空调系统提供冷热源的热力设 备，目前空气源热泵已经在住宅和商业建筑中得到了广泛的应用。空气源热 泵空调装置可以制取冷水和热水、并以冷水或热水为介质通过空调末端直接 向房间输送冷风或者热风，以及向房间提供所需要的冷热量以保证房间的热 舒适性。在夏季供冷运行时，空气源热泵空调装置向房间供冷运行时要将大 量的冷凝热排放到室外大气环境中，这样会造成能量损失和环境热污染。在 冬季供热时，空气源热泵空调装置的工作效率急剧降低，当气温降低到一定 程度时空气源热泵空调装置几乎无法正常工作，所以冬季时低温地区使用空 气源热泵空调装置存在经济效益差和运行困难等问题。

如果在商业建筑或者住宅建筑中同时安装空气源热泵空调装置和热泵热 水器装置的话，会增加建筑的整体设备费用、运行费用及其占用空间。同时 空气源热泵空调装置和热泵热水器装置具有相同的工作原理，如何将空气源 热泵空调装置和热泵热水器装置很好地结合在一起以发挥热泵系统的最大能 效一直是制约本技术领域的一大难题。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种热泵与热水加热组 合系统。

本发明的一种热泵与热水加热组合系统的制冷和制生活热水流程，其特 征在于：包括通过制冷剂管道顺序连接为一体的压缩机、四通阀、气液分离 器、空气源支路第一开关阀门、空气源换热器、空气源支路第二开关阀门、 凝冰支路第一开关阀门、止回阀、凝冰蒸发器、凝冰支路第二开关阀门、第 一膨胀阀、空调换热器、第二膨胀阀、热水换热器、空调换热器开关阀门、 热水换热器开关阀门；其中：

所述压缩机、所述四通阀、所述空气源支路第一开关阀门、所述空气源 支路第二开关阀门、所述凝冰支路第一开关阀门、所述凝冰支路第二开关阀 门、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述空调换热器开关阀门和所述热 水换热器开关阀门分别与智能控制器相连；

智能控制器会打开凝冰支路第一开关阀门和凝冰支路第二开关阀门、关 闭空气源支路第一开关阀门和空气源支路第二开关阀门，关闭空调换热器开 关阀门、打开热水换热器开关阀门，打开第一膨胀阀、打开第二膨胀阀，打 开空调水泵、打开热水水泵、关闭换热风扇、关闭冰水水泵和冰水分离器；

智能控制器控制四通阀按着制热方式运行以形成制冷和制生活热水循环 回路，从压缩机排气口出来的高温高压气态制冷剂经过热水换热器开关阀门 流入热水换热器，热水水泵不断向热水换热器中注入新水以实现与高温高压 气态制冷剂进行换热、一部分高温高压气态制冷剂冷凝为高温高压液体；制 冷剂经过第二膨胀阀节流之后变为低温低压气液两相液体再流入空调换热器 中，空调水泵处于工作状态、故制冷剂在空调换热器中发生大量的热交换冷 却空调水并蒸发为低压气体；低压气体再经过第一膨胀阀、凝冰蒸发器、止 回阀返回到压缩机，在凝冰蒸发器中不发生热交换；通过前述这个循环，热 水换热器和空调换热器完成换热之后即可有效地完成制冷和制生活热水，实 现在制冷的同时回收冷凝废热加热生活热水的目的；当制冷负荷较小时，智 能控制器可以开启冰水水泵和冰水分离器以带动凝冰蒸发器蒸发换热。

根据以上所述的热泵与热水加热组合系统的制冷和制生活热水流程，优 选：所述空调换热器的一侧设置有空调水泵，所述热水换热器的一侧设置有 热水水泵。

根据以上所述的热泵与热水加热组合系统的制冷和制生活热水流程，优 选：所述室外换热器的一侧设置有所述换热风扇。

根据以上所述的热泵与热水加热组合系统的制冷和制生活热水流程，优 选：所述凝冰蒸发器的一侧设置有冰水水泵、所述凝冰蒸发器的另一侧设置 有冰水分离器。