[发明专利]第一种重叠循环式供暖热水空调三用机

说明书

本发明公开第一种重叠循环式供暖热水空调三用机，其特征是：包括：一级和二级两种制冷剂循环回路构成的重叠循环式系统，具有热水供暖、空调水和生活热水三个水循环附属系统；有四种功能：由一级和二级重叠热泵循环以及热水供暖循环，给暖气片提供高温供暖热水，或再附加热风‑热水循环，由水‑风换热器送热风供暖；由一级制冷剂循环和空调水循环，水‑风换热器送空调冷风；由一级热泵循环和生活热水循环，加热储热水箱热水；一级循环回路，包括Ⅰ回路的压缩机、四通阀、水换热器、中间换热器、风换热器、双向节流器、气液分离器、双向电磁阀、单向阀组成；二级循环回路，由Ⅱ回路的压缩机、水换热器、节流器、中间换热器、气液分离器组成。

技术领域

本发明涉及空调/热泵热水系统技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，长江以北地区需要供暖、空调、热水。供暖方式通常由市政热水管网或由燃气热水锅炉提供65-75℃热水给用户，用户室内安装暖气片散热器。但是，许多小区由于种种原因，不能使用集中供暖。为了减少雾霾，京津地区用要取消燃煤供暖。热泵供暖是一种节能的独立供暖方式，备受关注。目前常用的空气源热泵提供只能提供55℃以下的热水，所以热泵供暖方式又多采用供暖水温在30-40℃的地板供暖方式。地板供暖铺设适合新装修房子时安装，不适合已经装修过的房子；开发适合与暖气片配合的热泵，即能够产生较高水温的热泵是有广阔市场的。目前，高温热泵的工质和设备都要改变，例如采用二氧化碳为制冷剂的热泵热水器虽然能够生产70-80℃的热水，但是设备昂贵，短时间内难以进入普通家庭。另外，二氧化碳热泵热水器也不能在夏天提供冷气。

另外，热泵供暖的设计，一般是由热泵能够承担70-80%的冬季供暖，20-30%由电加热器补充。天气越冷供暖需求量越大，而热泵效率越低，不能与供热需求匹配，目前行业的解决方法是采用电辅助加热；电辅助加热有两种方式，一种是把电加热器接在热泵热水出口管路上，这种辅助电加热方式是通过提高热水出水温度增加供热量，但是，由于依靠自然对流换热的散热器的传热系数提高不多，散热器的进出热水温差加大不多，散热器的回水温度也提高了，例如，设计热泵供暖的暖气片散热器供热水温为55℃，散热器的进出水温差为10℃，回水温度45℃，室内气温20℃，散热器平均传热温差为（55+45）/2 -20 = 30℃,而提高供热量50%，在换热器面积不变前提下传热平均温差要提高15℃，即供热水温为70℃，回水温度60℃，在这种情况下，热泵已经失去了供暖能力，实际上只要供暖量增加30%，供热水温为65℃，回水温度55℃，热泵也失去作用；因此，现有的采暖方式，采用热泵+辅助电加热方式是不可取的；因为现有热泵在环境气温低于零下20℃时,几乎没有能力供暖能力，所以京津地区改改煤供暖为电供暖方案中，出台了在气温低于零下20℃才允许采用全电加热供暖方案。实际，在气温低于零下10℃，热泵供暖能力低而供暖需要热量大，此矛盾在现有的热泵技术方案中没有解决；

再者，热泵设备只执行单一供暖任务对设备利用率是浪费，应当改造为能够全年提供生活热水和夏季提供制冷的多功能设备，才能充分发挥热泵节能作用。

发明内容

为了克服现有热泵在寒冷地区供暖的上述不足，发挥热泵的节能作用，本发明提出一种重叠循环式供暖热水空调机，可在寒冷地区提供高温热水供暖，夏天提供冷气，以及一年四季提供生活热水。

本发明的第一种重叠循环式供暖热水空调三用机的技术方案

第一种重叠循环式供暖热水空调三用机，包括：制冷剂循环系统、三个水循环系统，由主机和附属设备构成；制冷剂循环系统安装在主机内；附属设备包括暖气片、水-风换热器和储热水箱以及循环水泵，分属于三个水循环系统，配置于用户，用管路与主机连接；

其特征在于：其主机是由一级和二级两种制冷剂循环回路构成的重叠循环式系统，一级和二级制冷剂循环回路分别称为Ⅰ回路和Ⅱ回路；