本發(fā)明屬于空調(diào)熱泵應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)器在我國(guó)具有成熟的技術(shù)和廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用，大部分家庭擁有一套以上完整的空調(diào)-熱泵系統(tǒng)。但空調(diào)器在降低室內(nèi)溫度的同時(shí)將更多的冷凝熱量散失到周圍環(huán)境中，不僅造成能源浪費(fèi)，而且造成環(huán)境的熱污染，加劇城市的熱島效應(yīng)。因此具有采暖、制冷、制熱水等多種功能的多功能熱泵系統(tǒng)是空調(diào)器冷凝熱回收的最佳選擇之一。在夏季，傳統(tǒng)多功能熱泵系統(tǒng)可以利用熱泵蒸發(fā)器進(jìn)行空調(diào)制冷，同時(shí)利用冷凝器來(lái)制取生活熱水；在其他季節(jié)，傳統(tǒng)多功能熱泵系統(tǒng)可以在單獨(dú)制熱水模式下制取生活熱水。但是夏季時(shí)由于建筑的制冷需求和熱水需求經(jīng)常在時(shí)間和用能總量上存在差異，空調(diào)制冷的同時(shí)制熱水，往往出現(xiàn)冷量浪費(fèi)或熱水過(guò)多的問(wèn)題；而冬季熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，大部分采用反向運(yùn)行的方式對(duì)室外蒸發(fā)器進(jìn)行除霜，除霜模式下會(huì)造成室內(nèi)溫度下降，降低室內(nèi)環(huán)境舒適度。因此多功能熱泵蓄能技術(shù)的推廣應(yīng)用，有望解決以上問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有多功能熱泵系統(tǒng)夏季房間冷負(fù)荷和熱水需求不一致造成的能量浪費(fèi)問(wèn)題以及冬季除霜模式下室內(nèi)環(huán)境舒適度下降等缺點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)，其包括：壓縮機(jī)、儲(chǔ)液罐、四通閥、室內(nèi)蓄能水箱、室外蓄能水箱、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器、室外風(fēng)冷換熱器、室內(nèi)沉浸式盤管、室外沉浸式盤管、電磁閥、毛細(xì)管、單向閥、循環(huán)水泵和室內(nèi)散熱器，其中：
室內(nèi)蓄能水箱與室內(nèi)散熱器之間在循環(huán)水泵的作用下通過(guò)水管鏈接，室內(nèi)沉浸式盤管置于室內(nèi)蓄能水箱中，室外沉浸式盤管置于室外蓄能水箱中，其他設(shè)備通過(guò)銅管相連，室內(nèi)冷凝盤管與室內(nèi)風(fēng)冷換熱器并聯(lián)連接，室外冷凝盤管與室外風(fēng)冷換熱器并聯(lián)連接；所述室內(nèi)蓄能水箱和室外蓄能水箱為保溫水箱；所述室內(nèi)風(fēng)冷換熱器和室外風(fēng)冷換熱器為管翅式換熱器，且?guī)в酗L(fēng)扇。
進(jìn)一步的，所述毛細(xì)管由第一毛細(xì)管、第二毛細(xì)管和第三毛細(xì)管組成，且第一毛細(xì)管與室內(nèi)沉浸式盤管串聯(lián)后與室內(nèi)風(fēng)冷換熱器并聯(lián)連接，第二毛細(xì)管與單向閥并聯(lián)后再與第三毛細(xì)管串聯(lián)連接。
進(jìn)一步的，所述電磁閥包括四個(gè)電磁閥，四個(gè)電磁閥分別與室內(nèi)沉浸式盤管、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器、室外風(fēng)冷換熱器、室外沉浸式盤管串聯(lián)連接。
進(jìn)一步的，所述壓縮機(jī)、四通閥、電磁閥、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器的風(fēng)扇和室外風(fēng)冷換熱器的風(fēng)扇，由外接控制器統(tǒng)一控制其動(dòng)作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：
本發(fā)明所述冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)一體化集成程度高，系統(tǒng)的運(yùn)行能根據(jù)房間的冷熱負(fù)荷及熱水需求選擇傳統(tǒng)空調(diào)、空調(diào)-熱水、蓄冷-熱水、蓄冷、傳統(tǒng)熱泵空調(diào)、熱泵蓄熱或蓄熱除霜模式，實(shí)現(xiàn)能源的高效、充分利用，有效提高熱泵系統(tǒng)的能源綜合利用效率；冬季蓄熱除霜模式的引入有效提高系統(tǒng)除霜模式下房間的室內(nèi)舒適性；夏季時(shí)系統(tǒng)在空調(diào)-熱水模式下運(yùn)行一段時(shí)間后，若出現(xiàn)房間冷負(fù)荷和熱水需求不一致的問(wèn)題，當(dāng)房間不需要制冷時(shí)系統(tǒng)切換為蓄冷-熱水模式，當(dāng)房間不需要熱水時(shí)系統(tǒng)切換為傳統(tǒng)空調(diào)模式，可以保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)的示意圖；
附圖中各數(shù)字含義為：
1、壓縮機(jī) 2、儲(chǔ)液罐
3、四通閥 4、室內(nèi)蓄能水箱
5、室外蓄能水箱 6、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器
7、室外風(fēng)冷換熱器 8、室內(nèi)沉浸式盤管
9、室外沉浸式盤管 10、第一電磁閥
11、第二電磁閥 12、第三電磁閥
13、第四電磁閥 14、第一毛細(xì)管
15、第二毛細(xì)管 16、第三毛細(xì)管
17、單向閥 18、循環(huán)水泵
19、室內(nèi)散熱器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
參見圖1，一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)包括：壓縮機(jī)1、儲(chǔ)液罐2、四通閥3、室內(nèi)蓄能水箱4、室外蓄能水箱5、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6、室外風(fēng)冷換熱器7、室內(nèi)沉浸式盤管8、室外沉浸式盤管9、第一電磁閥10、第二電磁閥11、第三電磁閥12、第四電磁閥13、第一毛細(xì)管14、第二毛細(xì)管15、第三毛細(xì)管16、單向閥17、循環(huán)水泵18和室內(nèi)散熱器19。
其中，室內(nèi)蓄能水箱4與室內(nèi)散熱器19之間在循環(huán)水泵18的作用下通過(guò)水管鏈接；室內(nèi)沉浸式盤管8置于室內(nèi)蓄能水箱4中，室外沉浸式盤管9置于室外蓄能水箱5中；其他設(shè)備通過(guò)銅管相連，第一毛細(xì)管14與室內(nèi)沉浸式盤管8串聯(lián)后與室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6并聯(lián)連接，第二毛細(xì)管15與單向閥17并聯(lián)后再與第三毛細(xì)管16串聯(lián)連接；第一電磁閥10與室內(nèi)沉浸式盤管8串聯(lián)連接后，與串聯(lián)的第二電磁閥11和室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的接口與四通閥3兩側(cè)一個(gè)接口相連；第三電磁閥12與室外風(fēng)冷換熱器7串聯(lián)連接后，與串聯(lián)的第四電磁閥13和室外沉浸式盤管9并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的接口與四通閥3兩側(cè)另一個(gè)接口相連；所述室內(nèi)蓄能水箱4和室外蓄能水箱5為保溫水箱；所述室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6和室外風(fēng)冷換熱器7為管翅式換熱器，且?guī)в酗L(fēng)扇。
根據(jù)房間的冷熱負(fù)荷及熱水需求選擇傳統(tǒng)空調(diào)制冷、空調(diào)制冷-制熱水、蓄冷-制熱水、蓄冷、傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖、熱泵蓄熱或蓄熱除霜模式，實(shí)現(xiàn)能源的高效、充分利用，有效提高熱泵系統(tǒng)的能源綜合利用效率。在夏季，當(dāng)房間有制冷和熱水需求時(shí)，系統(tǒng)工作于空調(diào)制冷-制熱水模式，為室內(nèi)提供冷量的同時(shí)加熱水箱熱水；當(dāng)房間有制冷需求而室外水箱熱水已達(dá)使用溫度時(shí)，系統(tǒng)可工作于傳統(tǒng)空調(diào)制冷模式；當(dāng)房間暫時(shí)沒(méi)有制冷需求而需要熱水供應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)可運(yùn)行與蓄冷-制熱水模式，制取熱水的同時(shí)將冷量?jī)?chǔ)存在室內(nèi)蓄能水箱中；在處于波谷電價(jià)時(shí)，系統(tǒng)可運(yùn)行于蓄冷模式，將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)。在冬季，系統(tǒng)可運(yùn)行于傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖，為房間提供采暖；當(dāng)房間溫度達(dá)到需求溫度后系統(tǒng)可切換至熱泵蓄熱模式，減少壓縮機(jī)啟停；當(dāng)室外風(fēng)冷換熱器需要除霜時(shí)，系統(tǒng)可切換至蓄熱除霜模式，吸收蓄熱水箱中的熱量進(jìn)行除霜。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于傳統(tǒng)空調(diào)制冷模式時(shí)，第一電磁閥10關(guān)閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關(guān)閉，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)1出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第三電磁閥12、室外風(fēng)冷換熱器7、第三毛細(xì)管16、單向閥17、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6、第二電磁閥11、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。該模式下，室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6吸收室內(nèi)空氣熱量后產(chǎn)生冷空氣，通過(guò)室外風(fēng)冷換熱器7將熱量排出室外。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于空調(diào)制冷-制熱水模式時(shí)，第一電磁閥10關(guān)閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12關(guān)閉、第四電磁閥13開啟，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)1出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第四電磁閥13、室外蓄能水箱5、第三毛細(xì)管16、單向閥17、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6、第二電磁閥11、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。該模式下，室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6吸收室內(nèi)空氣熱量后產(chǎn)生冷空氣，通過(guò)室外沉浸式盤管9將熱量排到室外蓄能水箱5中，加熱室外蓄能水箱5中的水。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于蓄冷-制熱水模式時(shí)，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關(guān)閉、第三電磁閥12關(guān)閉、第四電磁閥13開啟，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第四電磁閥13、室外蓄能水箱5、第三毛細(xì)管16、單向閥17、第一毛細(xì)管14、室內(nèi)蓄能水箱4、第一電磁閥10、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。該模式下，室內(nèi)沉浸式盤管8吸收室內(nèi)蓄能水箱4內(nèi)水的熱量，即將冷量存儲(chǔ)于室內(nèi)蓄能水箱4中，通過(guò)室外沉浸式盤管9將熱量排到室外蓄能水箱5中，加熱室外蓄能水箱5中的水。蓄冷-制熱水模式下系統(tǒng)不為房間供冷而是將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)，使全部冷能和熱能均得到充分利用。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于蓄冷或蓄熱除霜模式時(shí)，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關(guān)閉、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關(guān)閉，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第三電磁閥12、室外風(fēng)冷換熱器7、第三毛細(xì)管16、單向閥17、第一毛細(xì)管14、室內(nèi)蓄能水箱4、第一電磁閥10、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。這兩種模式下，室內(nèi)沉浸式盤管8吸收室內(nèi)蓄能水箱4內(nèi)水的熱量，通過(guò)室外風(fēng)冷換熱器7將熱量排出室外，蓄冷模式下冷量存儲(chǔ)在室內(nèi)蓄能水箱4中，熱量作為廢熱排出室外，蓄熱除霜模式下吸收蓄能水箱4的熱量加熱室外風(fēng)冷換熱器7達(dá)到除霜效果。蓄熱除霜模式下系統(tǒng)除霜的熱量來(lái)自蓄熱水箱和壓縮機(jī)，避免了傳統(tǒng)熱泵空調(diào)逆向運(yùn)行除霜時(shí)造成的室內(nèi)溫度降低的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行房間的室內(nèi)舒適度。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖模式時(shí)，第一電磁閥10關(guān)閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關(guān)閉，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)1出口的制冷劑流向室內(nèi)側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第二電磁閥11、室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6、第二毛細(xì)管15、第三毛細(xì)管16、室外風(fēng)冷換熱器7、第三電磁閥12、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。該模式下，室外風(fēng)冷換熱器7作為蒸發(fā)器吸收室外環(huán)境的熱量，通過(guò)室內(nèi)風(fēng)冷換熱器6將熱量排入室內(nèi)并加熱室內(nèi)空氣。
本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于熱泵蓄熱模式時(shí)，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關(guān)閉、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關(guān)閉，四通閥3的方向設(shè)置為管道內(nèi)壓縮機(jī)1出口的制冷劑流向室內(nèi)側(cè)，此時(shí)制冷劑流動(dòng)方向?yàn)閴嚎s機(jī)1、四通閥3、第一電磁閥10、室內(nèi)蓄能水箱4、第一毛細(xì)管14、第二毛細(xì)管15、第三毛細(xì)管16、室外風(fēng)冷換熱器7、第三電磁閥12、四通閥3、儲(chǔ)液罐2。該模式下，室外風(fēng)冷換熱器7作為蒸發(fā)器吸收室外環(huán)境的熱量，通過(guò)室內(nèi)沉浸式盤管8將熱量排入室內(nèi)蓄能水箱4中，加熱水箱中的水。
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