專利名稱：提供全熱回收的地源熱泵機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調設備，具體講是一種提供全熱回收的地源熱泵機組。
背景技術：
現有技術的地源熱泵機組包括由壓縮機、四通換向閥、膨脹閥、熱源熱交換器(制 冷時為冷凝器，制熱時為蒸發器)和負荷熱交換器(制冷時為蒸發器，制熱時為冷凝器)及 連接管道組成的封閉的制冷劑循環系統(回路)，所述的熱源熱交換器和地下水循環系統 (回路)的熱交換器以內外套管的結構組成熱源側板換(也是熱交換器)，熱源側板換上設 有與其地下水循環系統的熱交換器相通的地下水循環系統的進水管接口和出水管接口 ；所 述的負荷熱交換器和負荷水循環系統(回路)的熱交換器以內外套管的結構組成負荷側板 換(也是熱交換器)，負荷側板換上設有與其負荷水循環系統的熱交換器相通的負荷水循 環系統的進水管接口和出水管接口 ；所述的地下水循環系統和負荷水循環系統分別由水泵 和管道組成。制冷時水泵將地下水抽上與回下帶走熱量，制熱時水泵將地下水抽上與回下 以使制冷劑吸收地下水的熱量。制冷時水泵將經蒸發器冷卻后的負荷水送至室內(機)并 經風機將冷氣擴散到室內以降溫，制熱時水泵將經冷凝器升溫后的負荷水送至室內并經風 機將冷氣擴散到室內以升溫。 本申請人在先申請的一個實用新型專利"能提供輔助生活熱水的地源熱泵機組"， 在壓縮機的排氣口與四通換向閥之間的排氣管上設有內外套管結構的生活水熱交換器，生 活水熱交換器的水管向兩端延伸的水管上設有連接有壓力的水管的進水管接口和出水管 接口 ，雖然以上這種結構所提供的熱水溫度高、機組更節能、制冷或制熱效率理想，但是仍 存在以下缺點由于提供輔助生活熱水的前提是必須先啟動熱泵機組，而如果用戶僅僅需 要熱水而無需制冷或制熱，這樣就無法實現，如在過渡季節，在不開啟熱泵機組時，就無法 給用戶提供生活熱水。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種在能無需制冷或制熱時能提供生活熱 水的提供全熱回收的地源熱泵機組。 本實用新型的技術方案是，提供一種具有以下結構的提供全熱回收的地源熱泵機 組，包括由第一壓縮機、第一四通換向閥、熱源側板換、節流毛細管、負荷側板換及連接管道 組成的封閉的第一制冷劑循環系統和生活熱水熱交換器；它還包括第二壓縮機、第二四通 換向閥、制冷電磁閥、膨脹閥、制熱電磁閥、設在熱源側板換內的第二熱源熱交換器、設在負 荷側板換內的第二負荷熱交換器；所述第二壓縮機、第二四通換向閥、生活熱水熱交換器、 制冷電磁閥、熱源側板換的第二熱源熱交換器、膨脹閥、負荷側板換的第二負荷熱交換器、 制熱電磁閥及連接管道組成封閉的第二制冷劑循環系統。 采用以上結構后，本實用新型與現有技術相比，具有以下優點由于第二壓縮機、 第二四通換向閥、生活熱水熱交換器、制冷電磁閥、熱源側板換的第二熱源熱交換器、膨脹閥、負荷側板換的第二負荷熱交換器、制熱電磁閥及連接管道組成封閉的第二制冷劑循環 系統，這樣在能無需制冷或制熱時也能提供生活熱水的能提供生活熱水，即在不啟動第一 制冷劑循環系統來制冷或制熱，而是通過第二制冷劑循環系統來給用戶提供生活熱水，如 在過渡季節(例如春秋季)，而第二壓縮機的功率小于第一壓縮機，即降低了電能的消耗， 同時由于生活熱水熱交換器設于第二壓縮機排氣口與第二四通換向閥之間的排氣管的高 溫熱源段，所以，出來的熱水溫度高，供熱水的效果理想，且基本不受季節限制，使設備為用 戶帶來較高的附加利益。同時由于是在進冷凝器(本實用新型制冷時指熱源熱交換器，制 熱時指負荷熱交換器)以前對第二壓縮機高溫排氣增加一次散熱，所以，對降低電能的消 耗和提高制冷效率，產生理想的效果，即降低了電能的消耗，提高了制冷效率即能力。同時 由于生活水熱交換器所處的板式換熱器內的制冷劑為高溫制冷劑，能使生活熱水溫度能達 到更高的溫度。
附圖1為本實用新型的提供全熱回收的地源熱泵機組的左后視結構示意圖。 附圖2為本實用新型的提供全熱回收的地源熱泵機組的右前視結構示意圖。 如圖所示1、第一壓縮機，2、第一四通換向閥，3、節流毛細管，4、生活熱水熱交換 器，5、熱源側板換，6、負荷側板換，7、第二壓縮機，8、第二四通換向閥，9、制冷電磁閥，10、膨 脹閥，11、制熱電磁閥，12、生活水換熱器進水管接口， 13、生活水換熱器出水管接口， 14、熱 源側板換進水管接口 ， 15、熱源側板換出水管接口 ， 16、負荷側板換進水管接口 ， 17、負荷側 板換出水管接口。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。 如圖1、圖2所示，本實用新型的提供全熱回收的地源熱泵機組，包括由第一壓縮 機1、第一四通換向閥2、熱源側板換5、節流毛細管3、負荷側板換6及連接管道組成的封閉 的第一制冷劑循環系統和生活熱水熱交換器4。本實用新型的提供全熱回收的地源熱泵機 組還包括第二壓縮機7、第二四通換向閥8、制冷電磁閥9、膨脹閥10、制熱電磁閥11、設在熱 源側板換5內的第二熱源熱交換器、設在負荷側板換6內的第二負荷熱交換器，所述第二壓 縮機7、第二四通換向閥8、生活熱水熱交換器4、制冷電磁閥9、熱源側板換5的第二熱源熱 交換器、膨脹閥10、負荷側板換6的第二負荷熱交換器、制熱電磁閥11及連接管道組成封閉 的第二制冷劑循環系統。也就是說，所述熱源側板換5內設有第一熱源熱交換器和第二熱 源熱交換器，所述負荷側板換6也設有第一負荷熱交換器和第二負荷熱交換器，所述第一 熱源熱交換器和第一負荷熱交換器與第一制冷循環系統連接，所述第二熱源熱交換器和第 二負荷熱交換器與第二制冷循環系統連接。生活熱水熱交換器4設在第二壓縮機7的排氣 口和第二四通換向閥8的熱氣管上，生活熱水熱交換器4的進水、出水方向與第一制冷循環 系統的排氣制冷劑流動方向相反，即在生活熱水熱交換器4內，制冷劑流向是從上往下流， 而水的流向是從下往上流。生活熱水換熱器4設有生活水換熱器進水管接口 12和生活水 換熱器出水管接口 13，熱源側板換5設有熱源側板換進水管接口 14和熱源側板換出水管接 口 15，負荷側板換6設有負荷側板換進水管接口 16和負荷側板換出水管接口 17。所述的
4生活熱水循環系統包括生活熱水熱交換器4，當然還包括設于機組外的水泵和與用戶生活 熱水水箱相連的管路，當然，所述的地下水循環系統還包括設于機組外的水泵和與地下水 連通的進、出水管道，所述的進、出水管道分別與機組的地下水循環系統的進水管接口和出 水管接口連通。所述的負荷水循環系統當然還包括設于機組外的水泵和與室內換熱器的水 管連通的進、出水管道，所述的進、出水管道分別與機組的負荷水循環系統的進水管接口和 出水管接口連通。室內換熱器(室內機)的水管外還設有散冷或散熱風機。 本實用新型的提供全熱回收的地源熱泵機組的工作原理如下包括以下五種模式 制冷模式、制熱模式、制冷加熱回收模式、制熱加熱回收模式、單熱回收模式。 在制冷運行模式下，第二壓縮機7啟動，制冷電磁閥9開啟，制熱電磁閥11關閉， 制冷劑如氟利昂從第二壓縮機7出來后，經排氣管、第二四通換向閥8進入生活熱水熱交換 器4，出來后經過制冷電磁閥9，到達熱源側板換5換熱，此時熱源熱交換器即熱源側板換5 起的是冷凝器作用，氟利昂冷卻后經過膨脹閥10節流，進入負荷側板換6換熱，此時負荷 熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第二四通換向閥8再回到第二壓縮機7，如此循 環。同時制冷循環系統2，制冷劑如氟利昂從第一壓縮機1出來后，經排氣管、第一四通換向 閥2進入熱源側板換5換熱，氟利昂冷卻后經過節流毛細管大3節流，進入負荷側板換6換 熱，此時負荷熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第一四通換向閥2再回到第一壓 縮機l，如此循環。在此工作狀態下，水泵將地下水抽上與回下帶走冷凝器即5的熱量，也即 熱源側板換5產生的棄熱回灌到地源即地下水中；同時水泵將經蒸發器即負荷側板換6冷 卻后的負荷水即產生的冷量送至室內(機)并經風機將冷氣擴散到室內提供給用戶使用以 降溫。 在制熱運行模式下，第二壓縮機7啟動，制冷電磁閥9關閉，制熱電磁閥11開啟， 制冷劑如氟利昂從第二壓縮機7出來后，經排氣管、第二四通換向閥8進入生活熱水熱交換 器4，出來后經過制熱電磁閥11，至負荷側板換6，氟利昂冷卻后經過膨脹閥IO節流，進入熱 源側板換5換熱，然后再次經過第二四通換向閥8再回到第二壓縮機7，如此循環。同時制 冷循環系統2，制冷劑如氟利昂從第一壓縮機1出來后，經排氣管、第一四通換向閥2進入負 荷側板換6換熱，氟利昂冷卻后經過節流毛細管大3節流，進入熱源側板換5換熱，此時負 荷熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第一四通換向閥2再回到第一壓縮機1，如此 循環同時水泵將經冷凝器即負荷熱交換器即負荷側板換6加熱后的負荷水即產生的熱量 送至室內(機)并經風機將熱氣擴散到室內提供給用戶使用以升溫。 在以上的制冷運行模式和制熱運行模式下，生活熱水熱交換器4跟用戶生活熱水
水箱相連的管路上的水泵不開啟運作。 下面重點介紹的是在帶熱回收模式的工作原理。 在制冷運行加熱回收模式下，第二壓縮機7啟動，制冷電磁閥9開啟，制熱電磁閥 11關閉，制冷劑如氟利昂從第二壓縮機7出來后，經排氣管、第二四通換向閥8進入生活熱 水熱交換器4，出來后經過制冷電磁閥9，到達熱源側板換5換熱，此時熱源熱交換器即熱源 側板換5起的是冷凝器作用，氟利昂冷卻后經過膨脹閥10節流，進入負荷側板換6換熱，此 時負荷熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第二四通換向閥8再回到第二壓縮機7， 如此循環。同時第一制冷系統，制冷劑如氟利昂從第一壓縮機1出來后，經排氣管、第一四 通換向閥2進入熱源側板換5換熱，氟利昂冷卻后經過節流毛細管大3節流，進入負荷側板換6換熱，此時負荷熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第一四通換向閥2再回到第 一壓縮機l，如此循環。在此工作狀態下，水泵將地下水抽上與回下帶走冷凝器即熱源側板 換5的熱量，也即熱源側板換5產生的棄熱回灌到地源即地下水中；同時水泵將經蒸發器 即負荷側板換6冷卻后的負荷水即產生的冷量送至室內(機)并經風機將冷氣擴散到室內 提供給用戶使用以降溫；關鍵在于控制器會控制生活熱水熱交換器4跟用戶生活熱水水箱 相連的管路上的水泵開始工作，將從第二壓縮機7排出的高溫氟利昂在生活熱水熱交換器 4經過換熱后的水供應到用戶的生活熱水水箱，給用戶提供免費的生活熱水，因為在制冷模 式下，本應被回灌到地源的棄熱被充分利用，用于給用戶提供免費的生活熱水，做到在不影 響用戶的制冷效果同時還降低了機組的運行功率。 在制熱帶熱回收運行模式下，第二壓縮機7啟動，制冷電磁閥9關閉，制熱電磁閥 11開啟，制冷劑如氟利昂從第二壓縮機7出來后，經排氣管、第二四通換向閥8進入生活熱 水熱交換器4，出來后經過制熱電磁閥11，至負荷側板換6，氟利昂冷卻后經過膨脹閥10節 流，進入熱源側板換5換熱然后再次經過第二四通換向閥8再回到第二壓縮機7，如此循環。 同時第一制冷系統，制冷劑如氟利昂從第一壓縮機1出來后，經排氣管、第一四通換向閥2 進入負荷側板換6換熱，氟利昂冷卻后經過節流毛細管大3節流，進入熱源側板換5換熱， 此時負荷熱交換器起的是蒸發器作用，然后再次經過第一四通換向閥2再回到第一壓縮機 l，如此循環同時水泵將經冷凝器即負荷熱交換器即負荷側板換1加熱后的負荷水即產生 的熱量送至室內(機)并經風機將熱氣擴散到室內提供給用戶使用以升溫。同時，控制器 會控制生活熱水熱交換器4跟用戶生活熱水水箱相連的管路上的水泵開始工作，將從第二 壓縮機7排出的高溫氟利昂在生活熱水熱交換器4經過換熱后的水供應到用戶的生活熱水 水箱，給用戶提供生活熱水。 在單熱回收運行模式下，第二壓縮機7啟動，制冷電磁閥9關閉，制熱電磁閥11開 啟，制冷劑如氟利昂從第二壓縮機7出來后，經排氣管、第二四通換向閥8進入生活熱水熱 交換器4，出來后經過制熱電磁閥11 ，至負荷側板換6，氟利昂冷卻后經過膨脹閥10節流，進 入熱源側板換5換熱然后再次經過第二四通換向閥8再回到第二壓縮機7，如此循環。在此 模式下，第一制冷系統的第一壓縮機1不動作，跟用戶室內機相連管路的水泵不開啟。 但客觀地說，在制冷加熱回收及單熱回收運行模式下，其提供生活熱水的效果十 分理想。但在制熱運行模式下，繼續提供生活熱水對室內制熱有一定的影響。但是相比普 通的全熱回收機組，能在提供用戶制熱的同時，又能給用戶提供生活熱水。而且在過渡季節 (例如春秋季)，在不開啟用戶側室內機，就能給用戶提供生活熱水。
權利要求一種提供全熱回收的地源熱泵機組，包括由第一壓縮機(1)、第一四通換向閥(2)、熱源側板換(5)、節流毛細管(3)、負荷側板換(6)及連接管道組成的封閉的第一制冷劑循環系統和生活熱水熱交換器(4)；其特征在于它還包括第二壓縮機(7)、第二四通換向閥(8)、制冷電磁閥(9)、膨脹閥(10)、制熱電磁閥(11)、設在熱源側板換(5)內的第二熱源熱交換器、設在負荷側板換(6)內的第二負荷熱交換器；所述第二壓縮機(7)、第二四通換向閥(8)、生活熱水熱交換器(4)、制冷電磁閥(9)、熱源側板換(5)的第二熱源熱交換器、膨脹閥(10)、負荷側板換(6)的第二負荷熱交換器、制熱電磁閥(11)及連接管道組成封閉的第二制冷劑循環系統。
專利摘要本實用新型公開了一種提供全熱回收的地源熱泵機組，包括由第一壓縮機(1)、第一四通換向閥(2)、熱源側板換(5)、節流毛細管(3)、負荷側板換(6)及連接管道組成的封閉的第一制冷劑循環系統和生活熱水熱交換器(4)；第二壓縮機(7)、第二四通換向閥(8)、生活熱水熱交換器(4)、制冷電磁閥(9)、熱源側板換(5)的第二熱源熱交換器、膨脹閥(10)、負荷側板換(6)的第二負荷熱交換器、制熱電磁閥(11)及連接管道組成封閉的第二制冷劑循環系統。該地源熱泵機組在能無需制冷或制熱時能提供生活熱水。
文檔編號F25B30/06GK201503170SQ200920192610
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者史亦文 申請人:埃美圣龍(寧波)機械有限公司