專利名稱：一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢熱回收裝置，尤其涉及一種空調廢熱回收的裝置。
技術背景
現有熱水均用電、柴油、液化氣或天然氣、煤等能源制取，這些能源使用 量巨大。而現在空調制冷時又將大量的熱量排放到室外，這樣就浪費了能量， 不利于節能與環保。而現在的空調廢熱回收裝置也僅限于為更大功率的空調在 制冷時收廢熱制熱水，而冬天不開空調時每辦法利用該空調室外機低能耗解決 制熱水問題，更不能將大小功率不等的空調組合起來通過系統統一集中控制， 而滿足用水量大和用水頻繁集中的需求，能源再利用有限。目前市場上還沒有 很好的解決辦法。而本裝置將若干臺空調(型號、品牌不限)和空調的廢熱回 收裝置的運行完全實現通信網絡化集中管理，即用一根四芯電話線，將若干部 件控制器連通起來(間距可達數百米)，就可全面實現智能化、系統化全自動 運行控制管理。若干臺空調和空調的廢熱回收裝置的集中控制管理，這不僅簡 化了操作，同時也降低了用戶熱水設備的投資及使用維護成本。最主要的是系 統運行更科學、更合理、更可靠、更節能。且優化了系統性能，同時大大增加 了系統運行穩定性和使用壽命。(空調原獨立使用方法和獨立操作不變)
實用新型內容
本實用新型目的是提供一種空調廢熱回收循環式依附型熱泵裝置，將若千 臺空調組合起來，空調制冷時，在換熱器采集廢熱后，對水箱中的水進行循環 加熱，來提供熱水；如果空調不使用，則啟動空調室外機，從室外環境中吸取 熱量，通過壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，經換熱器把熱量交換給水，這樣循環 加熱至設定溫度，并采用了中央控制微處理器進行統一集中自動控制；它解決 了現有的空調制冷時將大量熱量排放到室外，這部分能量不能充分利用和將該 空調室外機轉換成熱泵的技術不足。
為實現本實用新型目的所采取的技術方案為
一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，包括若干臺空調，空調包含室內 機和室外機，其特征在于設一個水箱及水箱和若干臺空調之間的內循環管路 和主循環泵，設有水箱的常規補水管路及常規補水電磁閥；水箱設有供熱水及 回水管路和供熱水泵；在室外機中的壓縮機與四通閥之間設一換熱器；換熱器 設有水側通道、氣側通道，水側通道接在水箱和若干臺空調之間的內循環管路 中；換熱器的水側通道上接有水箱的補水管路及常規補水電磁閥；各換熱器的
水側通道并接在水箱和若干臺空調之間的內循環管路中，各換熱器的補水管路 并聯；設一個中央控制微處理器，與主循環泵、水箱的常規補水電磁閥、供熱 水泵分別相連。
所述水箱為保溫水箱；在水箱和若干臺空調之間的內循環管路上設有水箱 的常規補水管路及常規補水電磁閥；在水箱上還設輔助加熱裝置及輔助加熱循 環管路、輔助加熱循環泵；輔助加熱循環管路上連有水箱的緊急補水管路及緊 急補水電磁閥一；緊急補水管路接口設在水箱與輔助加熱循環泵之間；在水箱 上設有水箱溫度傳感器、常規補水水位傳感器、緊急補水水位傳感器；且水箱 溫度傳感器、緊急補水電磁閥一、常規補水水位傳感器、緊急補水水位傳感器 分別與中央控制微處理器相連。
所述水箱的供熱水及回水管路中串接原加熱裝置；原加熱裝置設有緊急補 水管路及緊急補水電磁閥二，還設有供水水位傳感器、原供水泵；水箱上設有 緊急補水水位傳感器；緊急補水電磁閥二、緊急補水水位傳感器、原供水泵、 供水水位傳感器分別與中央控制微處理器相連。
所述換熱器與壓縮機之間設一個高壓保護開關及排氣溫度傳感器；換熱器 與四通闊之間設一換熱后溫度傳感器；在四通閥與壓縮機之間的氣液分離器的 進口處裝一個低壓保護開關；在壓縮機、換熱器間的連接管與氣液分離器進口 連接管之間設一個卸載電磁閥。
所述空調室外機的風機是一種轉速由壓縮機吸氣溫度參數變化而改變的 變頻器控制的風機。
所述在每個空調上還設有以下控制端口，一端分別與對應的空調部件的控
制線相連，另一端經通訊總線與中央控制微處理器相連空調高壓控制端口、 空調低壓控制端口、排氣溫度控制端口、回氣溫度控制端口、化霜溫度控制端 口、旁通卸載控制端口、風機控制端口、四通閥控制端口、壓縮機控制端口， 還設有制冷制熱模式識別端口 。
所述水箱溫度傳感器的盲管設在內循環管路與供熱水及回水管路兩者的 出水口之間。
本實用新型的有益效果是
常規補水閥可以限溫補水，水箱水溫不會超過設定設置溫度；混合補水由
于冷水和水箱中熱水混合后溫度不會太低，因此壓縮機壓力不會太低，蒸發效 果好，吸熱量大，使機組熱效率大幅度提高，優于直接往機組補冷水和水箱補
水；補水完成后，可通過循環加熱進一步提升水溫至設置溫度，這樣可保證補 水箱中的溫度不會降下來后利用其它方式加熱來完成，極大的利用余熱和高效 率的制取所熱水；室外機風機采用變頻控制，控制更精確，能源利用率更高， 又保護了壓縮機；采用了中央控制微處理器進行統一集中自動控制，若干臺空 調和空調的廢熱回收裝置運行完全實現通信網絡化集中管理；若千臺空調和空 調的廢熱回收裝置集中控制管理，這不僅簡化了操作，同時也降低了用戶熱水
設備的投資及使用維護成本；最主要的是裝置運行更科學、更合理、更司靠、 更節能且優化了裝置性能，同時大大增加了裝置運行穩定性和使用壽命；壓 縮機具有高壓保護功能和低壓保護功能，具有壓縮機回氣高溫保護功能；能自 動補水和緊急自動補水，極大限度的保障了用戶的用水量和用水環境；與現有 的加熱裝置相串聯，既節省了管道又利用率高，還可以再次加熱；擴展性、兼 容性好，可以控制一至若干臺空調。
圖l是本實用新型的管道連接與線路控制示意圖； 圖2是本實用新型的空調室外機連接結構示意圖。
l.常規補水水位控制線；2.緊急補水水位控制線；3.水箱溫度控制線；4. 供熱水泵控制線；5.緊急補水電磁閥二控制線；6.輔助加熱循環泵控制線；7. 緊急補水電磁閥一控制線；8.供熱水水位控制線；9.常規補水閥和限溫補水控 制線；IO.主循環泵控制線；ll.空調高壓控制端口； 12.空調低壓控制端口； 13. 排氣溫度控制端口； 14.回氣溫度控制端口； 15.化霜溫度控制端口； 16.旁通卸 載控制端口； 17.風機控制端口； 18.四通閥控制端口； 19.制冷制熱模式識別端
口； 20.壓縮機控制端口 21.水箱；22.換熱器；23.壓縮機；24.室內機；25.
室外機；26.四通閥；27.卸載電磁閥；28.高壓保護開關；29.低壓保護開關； 30.換熱后溫度傳感器；31.排氣溫度傳感器；32.氣液分離器；Dl.常規補水電 磁閥；D2.緊急補水電磁閥一；D3.緊急補水電磁閥二； Ml.主循環泵；M2.輔助 加熱循環泵；M3.供熱水泵；M4.原供水泵；Sl.常規補水水位傳感器；S2.緊急 補水水位傳感器；S3.供水水位傳感器；Wl.水箱溫度傳感器；Kl.空調廢熱回收 循環式依附型熱泵l; K2.空調廢熱回收循環式依附型熱泵2; K3.空調廢熱回收 循環式依附型熱泵3; K4.空調廢熱回收循環式依附型熱泵4。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖l、圖2、圖3所示，本實用新型包括若干臺空調(能擴展到48臺)， 空調包含著室內機24和室外機25。設一個水箱21，水箱21為保溫水箱21。 水箱21上設有水箱21和若干臺空調之間的內循環管路和主循環泵M1。內循環 管路上設有水箱21的常規補水管路及常規補水電磁閥Dl。水箱21還連有輔助 加熱裝置及輔助加熱循環管路、輔助加熱循環泵M2。輔助加熱循環管路上連有 水箱21的緊急補水管路及緊急補水電磁閥D2。緊急補水管路接口設在水箱21
與輔助加熱循環泵M2之間。設有水箱21的供熱水及回水管路和供熱水泵M3， 水箱21的供熱水及回水管路中串接原加熱裝置。原加熱裝置有緊急補水管路 及緊急補水電磁閥D3、供水水位傳感器S3、原供水泵M4。在水箱21上還設有 水箱溫度傳感器W1、常規補水水位傳感器S1，緊急補水水位傳感器S2。在每臺室外機25的壓縮機23與四通閥26之間設一換熱器22，換熱器22 設有水側通道、氣側通道。換熱器22的水側通道串接在水箱21和若干臺空調 之間的內循環管路中。各換熱器22的水側通道并接在水箱21和若干臺空調之 間的內循環管路中，各換熱器22采用一處常規補水管路。
設一個中央控制微處理器，與主循環泵M1、水箱21的常規補水電磁閥D1、 緊急補水電磁閥D2、供熱水泵M3分別相連。水箱溫度傳感器W1、輔助加熱循環 泵M2、常規補水水位傳感器S1、緊急補水電磁閥D3、緊急補水水位傳感器S2、 原供水泵M4、供水水位傳感器S3亦與中央控制微處理器相連。并由對應的數據 線連接，分別是常規補水水位控制線l、緊急補水水位控制線2、水箱溫度控 制線3、供熱水泵控制線4、緊急補水電磁閥二控制線5、輔助加熱循環泵控制線 6、緊急補水電磁閥一控制線7、供熱水水位控制線8、常規補水閥和限溫補水控 制線9、主循環泵控制線IO。
在每個空調上還設有以下控制端口，控制端口一端分別與對應的空調各部 件相連，另一端經通訊總線與中央控制微處理器相連空調高壓控制端口ll、 空調低壓控制端口12、排氣溫度控制端口13、回氣溫度控制端口14、化霜溫度 控制端口15、旁通卸載控制端口16、風機控制端口n、四通閥控制端口18、制 冷制熱模式識別端口19、壓縮機控制端口20。制冷制熱模式識別主要判斷室內 機24是否工作制冷，這與空調的制冷開關相關聯。
換熱器22與壓縮機23之間設一個高壓保護開關28及排氣溫度傳感器31。換 熱器22與四通閥26之間設一換熱后溫度傳感器30。在四通閥26與壓縮機23之間 的氣液分離器32的進口處裝一個低壓保護開關29。在壓縮機23、換熱器22間的 連接管與氣液分離器32進口連接管之間設一個卸載電磁閥27。空調室外機25的 壓縮機23控制端與壓縮機23原控制端并聯，可實現在熱泵模式下對壓縮機23的 自動啟動。
圖中K1為空調廢熱回收循環式依附型熱泵1， K2為空調廢熱回收循環式依附 型熱泵2， K3為空調廢熱回收循環式依附型熱泵3， K4為空調廢熱回收循環式依 附型熱泵4，也是指每一臺空調。
水箱溫度傳感器W1的盲管設置在內循環管路與供熱水及回水管路兩者的出 水口之間。能準確測得溫度，避免干燒，有利保護設備。
空調室外機25風機的轉速是受壓縮機吸氣溫度參數變化而改變的變頻器 控制。采用變頻控制室外機25風機轉速，該變頻控制有兩種模式制冷時， 通過壓縮機23吸氣溫度調節風機轉速，根據所設置的吸氣溫度參數，大于此 設置參數，加大風機輸入頻率，提高外風機轉速，將多余熱量散發出去；小于 此設置參數，減小風機輸入頻率，降低風機轉速，使循環水或冷水充分吸收廢 熱，提高COP值。另一種模式是空調不制冷也不制暖時，本裝置將空調室外 機25自動轉換成一臺熱泵熱水器制熱水，此時，經壓縮機23吸氣溫度調節風 機轉速，根據所設置的吸氣溫度參數，大于此設置參數時，減小風機輸入頻率，
降低風機轉速，減少壓縮機23負荷，當小于此設置參數時，加大風機輸入頻 率，提高風機轉速，加速空氣流通量，使蒸發器能從環境中吸取更多的熱量， 提高C0P值。
本實用新型的卒:調室外機25的工作原理
空調制冷時，通過室內機24蒸發，吸收室內的熱量，使室內空氣降溫， 同時，制冷劑流經壓縮機23時，通過壓縮機23的壓縮使其變成高溫高壓的氣 體，經換熱器22采集廢熱后經冷凝器再次降溫后，通過節流裝置回到室內機 24，此為收廢熱制熱水模式。如果空調不使用時，則裝置自動啟動空調室外機 25，此時空調室外機25則成為一臺蒸發器，從室外環境中吸取熱量，通過壓 縮機23壓縮成高溫高壓氣體，經換熱器22把熱量交換給水后，流經室內機24， 再經過節流裝置后回到室外機25，完成整個循環。
本實用新型的工作原理
空調制冷收廢熱模式工作時，水箱21的主循環泵M1啟動時，內循環管路 中的常規補水電磁閥Dl處于關閉狀態，循環水經換熱器22換熱后流回保溫水 箱21。啟動供熱水泵M3對用水端進行供水，并經原加熱裝置加熱(有必要時)， 然后再流回水箱21。如進行常規補水，主循環泵M1開啟，常規補水電磁閥D1 開啟，混合循環水經換熱器22換熱后回到水箱21中，達到常規水位設定值。 如進行緊急補水時，輔助加熱循環泵M2開啟，緊急補水電磁閥二D2開啟，冷 水經輔助加熱裝置加熱后，流回保溫的水箱21。水箱21水滿不需要補水，而 水箱21溫度又沒有達到設定值時，無論制冷狀態或熱泵模式，兩個緊急補水 電磁閥都關閉，啟動主循環泵M1，同時也開啟輔助加熱循環泵M2，反復循環 加熱至設定溫度值。如果供熱水及冋水管路中的原保溫水箱供水水位過低時， 則自動啟動緊急補水電磁閥二D3，避免原加熱裝置缺水。
當處于熱泵模式工作時，其工作原理與制冷模式相同。
本實用新型裝置的特點就在于可以將若干臺家用分體空調的室外機25，或 一個樓房中的若干臺空調機，通過本依附型熱泵裝置連接起來，形成一個龐大 網絡。不分春夏秋冬(環境溫度-5'C以上)均可產生大量的熱水。空調制冷時， 利用空調排放到室外的廢熱制熱水，空調制熱或空調不制冷空閑時，自動啟動 空調室外機25，從室外環境中吸取熱量制熱水。關鍵在于本裝置利用人工智能 通訊式集中控制和室外機25風機的變頻裝置，使系統運行更科學、更合理、 C0P值更高。大大地提升了整套裝置法人使用性能，延長了空調的使用壽命， 提高了系統的自動化程度。
本實用新型的功能
1、 可以將若干臺空調機連接起來，實現機組群的集中控制。
2、 冬天自動啟動室外機25，將其轉換成熱泵，從室外環境空氣中吸取熱
量制熱水。
3、 采用變頻控制外風機的轉速，實現優化控制，極大程度的提升COP值。
4、 常規補水與緊急補水，使用水量得到保障。
5、 限溫補水和輔助加熱，使用水溫度得到保障。
6、 通過集中控制，使本裝置和原用戶的熱水加熱裝置統一控制，增強了
協調性，提高了自動化程度。
7、 水路用同程水路連接，保證了流經每臺空調的流量和壓力均相等。
8、 通過高溫和高壓旁通卸載和停風機，有效地保護了壓縮機23。
9、 通過冷水和水箱熱水混合進入交換器，混合補水由于冷水和水箱中熱 水混合后溫度不會太低，因此壓縮機壓力不會太低，蒸發效果好，洗熱量大， 使機組熱效率大幅度提高，優于直接往機組補冷水和水箱補水提高了 C0P值。
10、 機組群自動排序延時啟動。
11、 機組群運行信息及故障信息的統計、査詢與顯示。
12、 設置參數快速斷電"記憶"。
13、 多種方式定時。
14、 機組任意組合，自動識別，即插即用。
15、 根據環境溫度自動設定水箱溫度，而收廢熱可設置到6(TC，大大提高 了節能率。
16、 空調模式自動切換(即空調的制冷模式與熱泵模式)、空調制冷收廢 熱優先功能。
17、 強制除霜功能。
18、 系統自檢、應急自運行、快速啟動等功能。
權利要求1、一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，包括若干臺空調，空調包含室內機(24)和室外機(25)，其特征在于設一個水箱(21)及水箱(21)和若干臺空調之間的內循環管路和主循環泵(M1)，設有水箱(21)的常規補水管路及常規補水電磁閥(D1)；水箱(21)設有供熱水及回水管路和供熱水泵(M3)；在室外機(25)中的壓縮機(23)與四通閥(26)之間設一換熱器(22)；換熱器(22)設有水側通道、氣側通道，水側通道接在水箱(21)和若干臺空調之間的內循環管路中，且各換熱器(22)的水側通道并接在水箱(21)和若干臺空調之間的內循環管路中；設一個中央控制微處理器，與主循環泵(M1)、水箱(21)的常規補水電磁閥(D1)、供熱水泵(M3)、分別相連。
2、 根據權利要求1所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，其特 征為水箱(21)為保溫水箱(21);在水箱(21)和若干臺空調之間的內循環管路 上設有水箱(21)的常規補水管路及常規補水電磁閥(Dl);在水箱(21)上還設 有輔助加熱裝置及輔助加熱循環管路、輔助加熱循環泵(M2);輔助加熱循環管 路上還連有水箱(21)的緊急補水管路及緊急補水電磁閥一(D2);緊急補水管路 接口設在水箱(21)與輔助加熱循環泵(M2)之間；在水箱(21)上設有水箱溫度傳 感器(W1)、常規補水水位傳感器(S1)、緊急補水水位傳感器(S2);水箱溫度傳 感器(W1)、緊急補水電磁閥一(D2)、常規補水水位傳感器(S1)、緊急補水水位 傳感器(S2)分別與中央控制微處理器相連。
3、 根據權利要求1所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，其特征為水箱(21)的供熱水及回水管路中串接原加熱裝置；原加熱裝置設有緊急補水管路及緊急補水電磁閥二(D3);還設有供水水位傳感器(S3)、原供水泵 (M4);緊急補水電磁閥二(D3)、原供水泵(M4)、供水水位傳感器(S3)分別與中 央控制微處理器相連。
4、 根據權利要求l所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，其特征 為換熱器(22)與壓縮機(23)之間設一個高壓保護開關(28)及排氣溫度傳感器 (31);換熱器(22)與四通閥(26)之間設一換熱后溫度傳感器(30);在四通閥(26) 與壓縮機(23)之間的氣液分離器(32)的進口處設一個低壓保護開關(29);在壓 縮機(23)、換熱器(22)間的連接管與氣液分離器(32)進口連接管之間設一個卸 載電磁閥(27)。
5、 根據權利要求l所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，其特征 為空調室外機(25)的風機是一種轉速由壓縮機吸氣溫度參數變化而改變的變頻器控制的風機。
6、 根據權利要求1或4或5所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置， 其特征為在每個空調上還設有以下控制端口， 一端分別與對應的空調部件的控制線相連，另一端經通信總線與中央控制微處理器相連空調高壓控制端口(11)、空調低壓控制端口 (12)、排氣溫度控制端口 (13)、回氣溫度控制端口 (14)、 化霜溫度控制端口(15)、旁通卸載控制端口(16)、風機控制端口(17)、四通閥 控制端口(18)、壓縮機控制端口(20)，還設有制冷制熱模式識別端口(19)。
7、根據權利要求2或3所述的一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，其特 征為水箱溫度傳感器(W1)的盲管設在內循環管路與供熱水及回水管路兩者的 出水口之間。
專利摘要本實用新型公開了一種廢熱回收循環補水依附型熱泵裝置，包括若干臺空調，空調包含室內機(24)和室外機(25)，設一個水箱(21)及水箱(21)和若干臺空調之間的內循環管路和主循環泵(M1)，設有水箱(21)的常規補水管路及常規補水電磁閥(D1)；水箱(21)設有供熱水及回水管路和供熱水泵(M3)；在室外機(25)中的壓縮機(23)與四通閥(26)之間設一換熱器(22)；換熱器(22)的水側通道接在內循環管路中，且各個換熱器(22)的水側通道并接在內循環管路中；設一個中央控制微處理器，與主循環泵(M1)、水箱(21)的常規補水電磁閥(D1)、供熱水泵(M3)、分別相連。本實用新型可以對空調的制冷余熱進行收集利用提供熱水，不制冷時也可提供熱水，統一控制自動化程度高。
文檔編號F25B30/00GK201062899SQ20072005137
公開日2008年5月21日 申請日期2007年5月15日 優先權日2007年5月15日
發明者毅 劉 申請人:毅 劉