專利名稱：一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，尤其涉及一種雙蒸發雙冷凝雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統及其控制方法。
背景技術：
目前，已存在的戶用中央空調系統包括分體空調和多聯機空調系統，而用戶的生活熱水一般通過安裝太陽能熱水器或空氣源熱水器來實現；如果要實現室內空調冷熱源和全年熱水的供應，則需分別安裝空調系統和熱水系統，這樣致使整套系統存在投資大、系統復雜、系統能耗大等問題，具體體現在I)分體空調的適用房間面積為10 17m2，安裝靈活，一般的家庭需要安裝2 3臺分體空調，但系統沒有熱水功能，需另外安裝熱水系統，系統初投資大、系統能耗高，對安裝施工的容錯率較高；2)多聯機空調系統只需一臺主機，就可為多個房間提供冷熱源，系統能耗有所降低，但系統無熱水功能，需另外安裝熱水系統，因而一定程度上增加了初投資。
發明內容
本發明的一個目的在于解決現有中央空調系統存在的功能單一和耗能較大的問題，提供一種可提供夏季制冷加熱回收模式、夏季單獨制冷模式、冬季單獨采暖模式和冬季單獨制熱水模式四種工作模式的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統。本發明采用的技術方案為一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，包括控制器、空氣源熱泵室外機組、具有雙向風機的風機盤管、四通閥、內置有冷凝器的儲熱水箱和用于檢測儲熱水箱中的水溫的溫度傳感器，所述冷凝器連接于儲熱水箱的冷媒入口和冷媒出口之間，所述空氣源熱泵室外機組包括壓縮機、膨脹閥和作為蒸發器或者冷凝器的室外熱交換器；所述壓縮機的吸氣管和排氣管分別與四通閥的壓縮機吸氣管接口和壓縮機排氣管接口連通；室外熱交換器的第一接口一支路經第一電磁閥與四通閥的室外熱交換器接口連通，另一支路經第二電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通，室外熱交換器的第二接口順次經第三電磁閥和膨脹閥與風機盤管的風盤表冷器的第一接口連通；四通閥的室內熱交換器接口經第八電磁閥后一支路經第七電磁閥與所述風盤表冷器的第二接口連通，另一支路經第六電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通；所述儲熱水箱的冷媒出口一支路順次經第四電磁閥和所述第三電磁閥與室外熱交換器的第二接口連通，另一支路順次經第五電磁閥、所述膨脹閥、所述第三電磁閥與室外熱交換器的第二接口連通；所述溫度傳感器檢測到的溫度信號發送至控制器中與設定的溫度閾值進行比較，所述雙向風機、四通閥和第一至第八電磁閥均受控于所述控制器。其中，所述膨脹閥與第三電磁閥之間連接有干燥過濾器。其中，所述風機盤管的出風口通過風管順次連接換風系統和除塵系統。本發明的另一個目的是提供一種上述雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統的控制方法。本發明采用的技術方案為一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統的控制方法，包括夏季制冷加熱回收模式、夏季單獨制冷模式、冬季單獨采暖模式和冬季單獨制熱水模式；(I)當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季制冷加熱回收模式的指令后，根據溫度傳感器采集到的溫度，實時判斷儲熱水箱中的水溫是否超過預設的溫度閾值，當儲熱水箱中的水溫小于等于預設的溫度閾值時，控制器使第一、第二、第四、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第三、第五、第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同時，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機進行提溫后再經第一和第二電磁閥進入儲熱水箱的冷凝器中，將熱量釋放至儲熱水箱內的水中，以獲取生活熱水，經儲熱水箱釋放熱量的冷媒經第四電磁閥和膨脹閥再次進入風盤表冷器內吸收室內熱當儲熱水箱中的水溫高于預設的溫度閾值時，控制器開啟夏季單獨制冷模式，使第一、第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，并使風機盤管的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同時，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機進行提溫后，再經第一電磁閥進入室外熱交換器向室外散熱，經室外熱交換器的冷媒經過第三電磁閥和膨脹閥再次進入風盤表冷器內吸收室內熱量；(2)當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季單獨制冷模式后，直接開啟所述夏季單獨制冷模式；(3)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季單獨采暖模式后，控制器使第一、第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四、第五和第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥進入壓縮機中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第七電磁閥進入風盤表冷器，以將熱量釋放給進入風機盤管中的室內空氣，獲得升溫后的室內空氣通過吹風的方式送達室內，達到采暖目的；經風盤表冷器釋放熱量的冷媒經膨脹閥、第三電磁閥回到室外熱交換器中；(4)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季單獨制熱水模式后，控制器使第一、第三、第五、第六和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四和第七電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥進入壓縮機中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第六電磁閥進入儲熱水箱的冷凝器中，以將熱量釋放給儲熱水箱中的水，達到制熱水的目的；經儲熱水箱的冷凝器釋放熱量的冷媒經第五電磁閥、膨脹閥、第三電磁閥回到室外熱交換器中。本發明的有益效果為(I)本發明的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統至少可實現采暖、制冷、制生活熱水和除濕(由于室內熱空氣通過風機盤管與冷媒發生熱交換時會有冷凝水產生，因此，可以達到除濕的效果)功能，如果結合換風系統、除塵系統，還可對應實現室內空氣凈化、換新風的功能；風機盤管即可作為冷凝器(釋放熱量，采暖模式)，又可作為蒸發器(吸收熱量，制冷模式)；(2)雙冷凝器設置，一套冷凝器置于儲熱水箱中，另一套是室外熱交換器所帶的表冷器，它們通過一套控制系統實現采暖、制冷、加熱生活熱水的功能；(3)本發明的夏季運行模式，生活熱水制造成本為零，在制造熱水時，其制冷效率高于置于空調機組室外表冷器冷卻效率，制冷效率高節約能耗，若結合使用換風、除塵系統，該模式下可實現室內空氣凈化，除濕，新風等功能，實現一能多用，節能、減排效果明顯；
(4)一機多用，一能多用，極大限度減少了家電的裝機負荷和實現多項功能所需的各項投資，在未來市場競爭中具有明顯的價格趨勢；(5)系統穩定，安全可靠，該系統在傳統空調機組基礎上改進而成，其運行安全性和可靠性有保障，特別是生活熱水相較于電熱水器，由于儲熱水箱中沒用電加熱，而是用冷凝器冷媒加熱，完全實現了水電分離，使用安全得到了保障。
圖1示出了根據本發明所述雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統的結構；圖2示出了圖1所示雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統在冬季單獨采暖模式下的冷媒的流向；圖3示出了圖1所示雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統在冬季單獨制熱水模式下的冷媒的流向；圖4示出了圖1所示雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統在夏季制冷加熱回收模式下的冷媒的流向；圖5示出了圖1所示雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統在夏季單獨制冷模式下的冷媒的流向。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統包括控制器、空氣源熱泵室外機組、具有雙向風機的風機盤管7、四通閥2(或者稱空調四通閥)、內置有冷凝器的儲熱水箱4和用于檢測儲熱水箱中的水溫的溫度傳感器，冷凝器連接于儲熱水箱4的冷媒入口和冷媒出口之間，空氣源熱泵室外機組包括壓縮機31、膨脹閥36和作為蒸發器或者冷凝器的室外熱交換器32 ;壓縮機31的吸氣管和排氣管分別與四通閥2的壓縮機吸氣管接口 S和壓縮機排氣管接口 D連通；室外熱交換器32的第一接口一支路經第一電磁閥11與四通閥2的室外熱交換器接口 C連通，另一支路經第二電磁閥12與儲熱水箱4的冷媒入口連通，室外熱交換器32的第二接口順次經第三電磁閥13、干燥過濾器35、膨脹閥36與風機盤管7的風盤表冷器的第一接口連通；四通閥2的室內熱交換器接口 E經第八電磁閥18后一支路經第七電磁閥17與所述風盤表冷器的第二接口連通，另一支路經第六電磁閥16與儲熱水箱4的冷媒入口連通；儲熱水箱4的冷媒出口一支路順次經第四電磁閥14和上述第三電磁閥13與室外熱交換器32的第二接口連通，另一支路順次經第五電磁閥15、上述膨脹閥36、上述干燥過濾器35、上述第三電磁閥13與室外熱交換器32的第二接口連通；上述溫度傳感器檢測到的溫度信號發送至控制器中與設定的溫度閾值，該溫度閾值例如是600C，進行比較，雙向風機、四通閥2和第一至第八電磁閥均受控于該控制器，在此，本領域技術人員均清楚溫度傳感器和控制器的功能可通過溫控器結合控制器起作用，溫控器在夏季制冷加熱回收模式下可用于控制各電磁閥的開關。風機盤管的出風口可直接通入室內、通過風管連接換風系統、除塵系統或者順次連接換風系統和除塵系統，對應地，降溫后的室內空氣可通過以下一種途徑進入室內第一種途徑為直接進入室內；第二種途徑通過換風系統與室外空氣混合后進入室內；第三種途徑通過除塵系統除塵后進入室內；第四種途徑通過換風系統與室外空氣混合后，再通過除塵系統除塵進入室內。本發明的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統可實現夏季制冷加熱回收模式、夏季單獨制冷模式、冬季單獨采暖模式和冬季單獨制熱水模式，具體的控制方法為當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季制冷加熱回收模式的指令后，根據溫度傳感器采集到的溫度，實時判斷儲熱水箱4中的水溫是否超過預設的溫度閾值，當儲熱水箱4中的水溫小于等于預設的溫度閾值時，如圖4所示，控制器使第一第二、第四、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第三、第五、第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管7的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管7內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同時，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機進行提溫后再經第一和第二電磁閥進入儲熱水箱4的冷凝器中，將熱量釋放至儲熱水箱4內的水中，以獲取生活熱水，經儲熱水箱釋放熱量的冷媒經第四電磁閥14和膨脹閥36再次進入風盤表冷器內吸收室內熱量，開始下一個制冷加熱回收循環。當儲熱水箱4中的水溫高于預設的溫度閾值時，控制器開啟夏季單獨制冷模式，如圖5所示，控制器使第一第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，并使風機盤管7的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管7內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同時，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機31進行提溫后，再經第一電磁閥11進入室外熱交換器32向室外散熱，經室外熱交換器32的冷媒經過第三電磁閥13和膨脹閥36再次進入風盤表冷器內吸收室內熱量，開始下一個制冷循環。(2)當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季單獨制冷模式后，直接開啟所述夏季單獨制冷模式(與夏季制冷加熱回收模式中的夏季單獨制冷模式相同)。(3)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季單獨采暖模式后，如圖2所示，控制器使第一、第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四、第五和第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管7的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器32中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥11進入壓縮機31中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第七電磁閥進入風盤表冷器，以將熱量釋放給進入風機盤管7中的室內空氣，獲得升溫后的室內空氣通過吹風的方式送達室內，達到采暖目的；經風盤表冷器釋放熱量的冷媒經膨脹閥36、第三電磁閥13回到室外熱交換器中，開始下一次制熱循環。(4)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季單獨制熱水模式后，如圖3所示，控制器使第一第三、第五、第六和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四和第七電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管7的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器32中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥11進入壓縮機31中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第六電磁閥進入儲熱水箱4的冷凝器中，以將熱量釋放給儲熱水箱4中的水，達到制熱水的目的；經儲熱水箱4的冷凝器釋放熱量的冷媒經第五電磁閥15、膨脹閥36、第三電磁閥13回到室外熱交換器中，開始下一次制熱水循環。以上所述僅為本發明較佳的實施方式，并非用來限定本發明的實施范圍，但凡在本發明的保護范圍內所做的等效變化及修飾，皆應認為落入了本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，其特征在于包括控制器、空氣源熱泵室外機組、具有雙向風機的風機盤管、四通閥、內置有冷凝器的儲熱水箱和用于檢測儲熱水箱中的水溫的溫度傳感器，所述冷凝器連接于儲熱水箱的冷媒入口和冷媒出ロ之間，所述空氣源熱泵室外機組包括壓縮機、膨脹閥和作為蒸發器或者冷凝器的室外熱交換器；所述壓縮機的吸氣管和排氣管分別與四通閥的壓縮機吸氣管接口和壓縮機排氣管接ロ連通；室外熱交換器的第一接ロー支路經第一電磁閥與四通閥的室外熱交換器接ロ連通，另ー支路經第二電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通，室外熱交換器的第二接ロ順次經第三電磁閥和膨脹閥與風機盤管的風盤表冷器的第一接ロ連通；四通閥的室內熱交換器接ロ經第八電磁閥后一支路經第七電磁閥與所述風盤表冷器的第二接ロ連通，另ー支路經第六電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通；所述儲熱水箱的冷媒出ロー支路順次經第四電磁閥和所述第三電磁閥與室外熱交換器的第二接ロ連通，另ー支路順次經第五電磁閥、所述膨脹閥、所述第三電磁閥與室外熱交換器的第二接ロ連通； 所述溫度傳感器檢測到的溫度信號發送至控制器中與設定的溫度閾值進行比較，所述雙向風機、四通閥和第一至第八電磁閥均受控于所述控制器。
2.根據權利要求1所述的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，其特征在于所述膨脹閥與第三電磁閥之間連接有干燥過濾器。
3.根據權利要求1或2所述的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，其特征在于所述風機盤管的出風ロ通過風管順次連接換風系統和除塵系統。
4.根據權利要求1所述的雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統的控制方法，包括夏季制冷加熱回收模式、夏季単獨制冷模式、冬季単獨采暖模式和冬季単獨制熱水模式； (I)當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季制冷加熱回收模式的指令后，根據溫度傳感器采集到的溫度，實時判斷儲熱水箱中的水溫是否超過預設的溫度閾值，當儲熱水箱中的水溫小于等于預設的溫度閾值時，控制器使第一第二、第四、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第三、第五、第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同吋，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機進行提溫后再經第一和第二電磁閥進入儲熱水箱的冷凝器中，將熱量釋放至儲熱水箱內的水中，以獲取生活熱水，經儲熱水箱釋放熱量的冷媒經第四電磁閥和膨脹閥再次進入風盤表冷器內吸收室內熱量； 當儲熱水箱中的水溫高于預設的溫度閾值時，控制器開啟夏季単獨制冷模式，使第一、第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，并使風機盤管的風機向風機盤管內吸風，此時，吸入風機盤管內的室內空氣通過風盤表冷器放熱，降溫后的室內空氣進入室內，同時，通過風盤表冷器吸熱后的冷媒經第七、第八電磁閥進入壓縮機進行提溫后，再經第一電磁閥進入室外熱交換器向室外散熱，經室外熱交換器的冷媒經過第三電磁閥和膨脹閥再次進入風盤表冷器內吸收室內熱量； (2 )當控制器接收到用戶輸入的啟動夏季単獨制冷模式后，直接開啟所述夏季単獨制冷模式； (3)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季単獨采暖模式后，控制器使第一、第三、第七和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四、第五和第六電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥進入壓縮機中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第七電磁閥進入風盤表冷器，以將熱量釋放給進入風機盤管中的室內空氣，獲得升溫后的室內空氣通過吹風的方式送達室內，達到采暖目的；經風盤表冷器釋放熱量的冷媒經膨脹閥、第三電磁閥回到室外熱交換器中； (4)當控制器接收到用戶輸入的啟動冬季單獨制熱水模式后，控制器使第一、第三、第五、第六和第八電磁閥處于打開狀態，使第二、第四和第七電磁閥處于關閉狀態，并使風機盤管的風機向室內吹風，此時，室外熱交換器中的冷媒吸收室外空氣中的熱量后，經第一電磁閥進入壓縮機中進行提溫，提溫后的冷媒經第八和第六電磁閥進入儲熱水箱的冷凝器中，以將熱量釋放給儲熱水箱中的水，達到制熱水的目的；經儲熱水箱的冷凝器釋放熱量的冷媒經第五電磁閥、膨脹閥、第三電磁閥回到室外熱交換器中。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于降溫后的室內空氣通過以下一種途徑進入室內 第一種途徑為直接進入室內； 第二種途徑通過換風系統與室外空氣混合后進入室內； 第三種途徑通過除塵系統除塵后進入室內； 第四種途徑通過換風系統與室外空氣混合后，再通過除塵系統除塵進入室內。
全文摘要
本發明公開了一種雙蒸發雙冷凝戶用型中央空調熱水系統，壓縮機連接于四通閥的對應接口間，室外熱交換器的第一接口一支路經第一電磁閥與四通閥的對應接口連通，另一支路經第二電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通，室外熱交換器的第二接口經第三電磁閥和膨脹閥與風盤表冷器的第一接口連通；四通閥的對應接口經第八電磁閥后一支路經第七電磁閥與風盤表冷器的第二接口連通，另一支路經第六電磁閥與儲熱水箱的冷媒入口連通；儲熱水箱的冷媒出口一支路經第四和第三電磁閥與室外熱交換器的第二接口連通，另一支路經第五電磁閥、膨脹閥、第三電磁閥與室外熱交換器的第二接口連通。本發明可提供夏季制冷加熱回收和單獨制冷模式，及冬季單獨采暖和制熱水模式。
文檔編號F25B49/02GK103032994SQ20131001489
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者郭興海 申請人:北京格瑞那環能技術有限責任公司