[实用新型]一种制冷空调与热水供给两用的装置

说明书

本实用新型涉及空气调节与热水供给的装置。

目前，空冷冷凝器的蒸发冷凝循环式空调器广为使用。在这类空调器中，制冷空调时产生的热量通过冷凝器与风扇驱动的空气的热交换被排放到外部环境中。这种采用空冷冷凝器的空调器具有下列缺点：

1.空调时产生的大量热量（为输入电能的3～5倍）没有得到回收利用；

2.大量的热被直接排放至室外空间，造成对环境、特别是局部环境的热污染；

3.由于风冷效率低，冷凝温度较高，空调器的制冷能效比较低；

4.由3所限制，空调器需较大的冷凝器和风机因而制造成本和运行费用较高；

5.风冷冷凝系统有较高的运转噪声；

6.由于要向外部排放热量，空调器必须将其冷凝机组向外（如窗式机）或部分在室外部安装（如分体机），这限制了空调器的安装位置，并破坏了室外美观。

另一方面，即使在夏季进行制冷空调时，许多用户，如家庭、旅馆、餐厅、发廊等，都需要一定量的热水供沐浴、洗涤之用。使用煤气、煤或电产生热水不仅消耗大量能量，且向空间散发大量热，特别是使用煤气、煤球时更是如此。这会增加空调空间的热负荷，也使非空调空间更加闷热难当。

本实用新型的目的是提供一种高效节能的制冷空调与热水供给装置，在实现制冷空调，提高制冷能效比的同时，充分回收利用空调产生的热量，生成一定量的热水供沐浴洗涤之用；另一个目的是消除现有空调器对环境的热污染，降低其噪声，减少其制造成本和运行费用，并改善其安装条件。

本实用新型的基本构思为，用自来水冷却空调系统中的冷凝器（或冷凝器与压缩机）后，使低温自来水吸收了空调产生的热量后变为高温热水，并将热水注入保温水槽贮存备用。

为此，它是一种制冷空调与热水供给两用的装置。该装置由三部分组成：压缩冷凝机组、蒸发冷风机组和贮热水槽。蒸发冷风机组可以采用现有技术，如窗式机、壁挂式机、落地式机和吸顶、吊顶式机等。

本装置的结构特点是压缩冷凝机组采用下述结构方案：冷凝器采用螺旋套管式结构，由内管和外管构成，自来水（冷凝器的冷却水）与冷凝剂分别在二管内逆向流动换热，高温高压的制冷剂气体与冷却水热交换后，使冷却水加热，由出水口流出注入贮热水槽。冷凝器的螺旋套管可采用两层套管或三层套管，与制冷剂接触的套管选用铜管、铝管或不锈钢管，外层水管则采用橡胶管、塑料管。

上述的螺旋套管式冷凝器被套放在压缩机周围。冷凝器与压缩机一起被封装于压缩冷凝机箱内。机箱的内壁或外壁敷设5～50mm厚的隔热吸声材料，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨脂泡沫或发泡橡胶等。

上述的冷凝压缩机壳内，也可充入流过自来水，使压缩机直接被冷却。这可以降低压缩机的温度，改善其工况，减少能耗。由于压缩冷凝系统中，压缩机温度较高，故冷却水可由螺旋套管式冷凝器上部、即高温端引出，充入机箱内与压缩机直接热交换后流出。为实现较理想的逆流式换热，应设隔热层防止套管冷凝器的冷端（自来水进口与制冷剂出口）再与箱内温度较高的冷却水热交换。这可以采用冷凝套管的外管为塑料或橡胶水管或在冷凝套管上包敷绝热材料。

上述的冷凝压缩机箱上，设有自来水进水接口和热水出水接口。在进水口处设进水流量调节阀，在出水口处设温度传感器。温度传感器测定水温并在控制板上显示。出水口的测定温度被用来调节进水流量从而控制出水温度。水量调节阀与压缩机自动同步开通关闭。空调系统运转时，水量调节阀开通，当热水出口温度高于设定温度时，开大水量调节阀，进水量增加，使出水温度降低；当出水温度低于设定温度时，关小水量调节阀，进水量减小，使出水温度升高，这样在一定的空调工况下，一定的出水温度与一定的进水量相对应。

上述的压缩冷凝机组要求自来水的进口温度≤35℃，压力≥0.5kg／cm²（5m水头）。热水的出口温度为35～70℃。出水温度低，制冷能效比较高，但热水用途不大，且出水量大，要求贮热水槽的容积较大。出水温度高，制冷能效比低，但热水用途大，水槽容积较小。综合制冷空调和热水供给的要求，在空调空间温度≥20℃时，热水出口温度选定在40～50℃较好。一方面，热水出口温度在此范围内时，该空调系统的能效比仍不低于空冷冷凝器的空调能效比；另一方面，40～50℃的热水容易满足沐浴洗涤之需要。