CN103471192B - 多联式热回收空调系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多联式热回收空调系统，包括室内机与室外机，室内机包括用于提供生活热水的生活热水器，通过地暖的方式进行供暖的地暖换热器以及传统的制冷/制热空调，在系统中设置四通阀门，通过对四通阀门阀口启闭的选择实现空调系统的不同运行工况，以及多种不同工况的组合；发明中还公开了上述多联式热回收空调系统的运行方法；本发明中将生活用水与地暖水分开处理能够保证生活用水的水质以及水温，还能够防止部分室内机不运行时其内部存留有制冷剂，而导致空调系统工作效率降低。

Description

多联式热回收空调系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及多联式空调，尤其涉及一种多联式热回收空调系统及其运行方法。

背景技术

多联式热回收空调系统是一种在普通多联机系统增加废热回收和地暖功能的多联机系统。该系统主要是在普通多联机系统增加四通阀将高温制冷剂切换到热水水箱，将废热储存在水箱达到热回收的目的；该系统在普通多联机系统上将制冷剂切换到地暖发生器，将热量释放到地板水系统循环，达到制热的效果。地暖制热舒适性比传统风机盘管式系统更优，更加节能。

现有的多联式热回收空调系统中热水系统与地暖系统所使用的热水通过同一换热器同时处理分开使用，生活用热水水质无法得到保证。受到压缩机运行范围的限制水温通常低于50℃无法满足生活用热水对水温的更高要求。在部分室内机不运行的情况下其中会留存制冷剂，使系统中进行工作循环的制冷剂数量减小，而影响系统工作效率。现有技术中的多联式热回收空调系统通常其实际工作效率只能达到其设计功率的40%,甚至更低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种能够实现制冷、制热、热水、地暖的空调系统，并使其在工作过程中能够达到空调系统的设计功率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多联式热回收空调系统，包括：室内机以及室外机；

所述室外机包括由一个以上压缩机组成的压缩机组、室外换热器；

所述室内机包括连接在所述压缩机与所述室外换热器之间的生活热水换热器；连接在所述室外换热器所在管路两端的地暖发生器，以及连接在所述室外换热器与所述压缩机之间的一个以上室内换热器组成的室内换热器组，所述地暖发生器两端设置有地暖发生器并行支路，所述地暖发生器并行支路上设置有电磁阀；

所述压缩机组具有压缩机第一接口和压缩机第二接口，所述压缩机第一接口处设置有用于控制所述压缩机选择性连通所述生活热水换热器、室外换热器或地暖发生器并行管路的第一四通阀；

所述室外换热器具有室外换热器第一接口和室外换热器第二接口，所述室外换热器第一接口处设置有用于控制系统制冷或制热的第二四通阀；

所述室内换热器组具有室内换热器第一接口和室内换热器第二接口，所述室内换热器第一接口处设置有用于实现系统制热的第三四通阀。

作为进一步的优选方案，所述第一四通阀具有阀口A、阀口B、阀口C和阀口D，其中阀口B连接所述压缩机第一接口，阀口C连接所述生活热水换热器的制冷剂进口，阀口A连接所述地暖发生器，并连接所述室外换热器以及毛细管组成的支路，阀口D连接压缩机第二接口。

作为进一步的优选方案，所述第二四通阀具有阀口E、阀口F、阀口G和阀口H，其中阀口E选择性连接压缩机第一接口或生活热水换热器，阀口F连接室内换热器第一接口，阀口G连接室外换热器第一接口，阀口H连接压缩机第二接口。

作为进一步的优选方案，所述第三四通阀具有阀口T、阀口W、阀口N、阀口S，其中阀口T连接第二四通阀阀口F，阀口W封堵，阀口N连接室内换热器第一接口，阀口S连接压缩机第二接口。

作为进一步的优选方案，所述室外换热器第二接口处以及所述第三四通阀的阀口S与所述压缩机第二接口之间设置有毛细管。

作为进一步的优选方案，所述室内换热器组中每台所述室内换热器均串接有内机膨胀阀。

作为进一步的优选方案，所述室外换热器第二接口处设置有单向阀，所述单向阀设置为仅使制冷剂由室外换热器第二接口流出时可通过，所述单向阀两端并联有电子膨胀阀。

作为进一步的优选方案，所述生活热水换热器、地暖发生器以及室内换热器组两端均设置有截止阀。

作为进一步的优选方案，所述压缩机第一接口处设置有油分离器，所述压缩机第二接口处设置有气液分离器。

作为进一步的优选方案，所述压缩机第一接口与所述油分离器之间设置压力传感器、压力开关和检修阀，所述压缩机第二接口与所述气液分离器之间设置有压力传感器和检修阀。

一种权利如上所述的多联式热回收空调系统的运行方法，通过第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀的各阀口的接通与阻断选择性的实现室内换热器组制冷、室内换热器组制热、地暖制热、生活热水换热器提供热水中的任意一种工况，或，室内换热器组制冷、室内换热器组制热、地暖制热中任意一种与所述生活热水换热器提供热水的组合工况。

作为进一步的优选方案，通过第一四通阀选择性控制所述生活热水器是否参与工作；通过第二四通阀选择性控制系统中的室内换热器组制冷、室内换热器组制热或地暖制热。

作为进一步的优选方案，当所述第二四通阀控制室内换热器组制热时，通过所述第三四通阀连通所述压缩机第一接口与所述室内换热器组第一接口，或者，通过所述第三四通阀连通所述生活热水换热器的制冷剂出口与室内换热器组第一接口。

本发明的有益效果为：单独设置生活热水换热气和地暖发生器，能够实现生活用热水与地暖用热水分开处理，保证生活用热水的水质，提高热水温度；解决了不运行的室内机中制冷剂存留的问题，使系统中的制冷剂得到充分的利用，提高系统的工作效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述多联式热回收空调系统示意图。

图2为热水模式示意图。

图3为制冷模式示意图。

图4为热水、制冷模式示意图。

图5为地暖模式示意图。

图6为热水、地暖模式示意图。

图7为制热模式示意图。

图8为热水、制热模式示意图。

图中：

1、压缩机；2、室内换热器组；3、室外换热器；4、室内换热器第二接口；5、室内换热器第一接口；6、室外换热器第一接口；7、室外换热器第二接口；8、压缩机第一接口；9、压缩机第二接口；10、第一四通阀；11、生活热水换热器；12、第二四通阀；13、地暖发生器；14、地暖发生器并行支路；15、电磁阀；16、热水截止阀；17、地暖截止阀；18、室内机截止阀；19、毛细管；20、气液分离器；21、油分离器；22、第三四通阀；23、单向阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，于本实施例中，本发明所述的一种多联式热回收空调系统，包括通过制冷剂管道相连的压缩机1、室内换热器组2、室外换热器3，压缩机1具有压缩机第一接口8和压缩机第二接口9，室内换热器组2具有室内换热器第一接口5与室内换热器第二接口4，室外换热器3具有室外换热器第一接口6和室外换热器第二接口7，其中，在压缩机第一接口8的位置设置有具有阀口A、阀口B、阀口C、阀口D的第一四通阀10，压缩机第一接口8与所述阀口B相连接，阀口C连接设置在室内的生活热水换热器11的制冷剂进口，阀口D连接压缩机第二接口9，阀口A通过制冷剂管连接具有阀口E、阀口F、阀口G、阀口H的第二四通阀12的阀口E。同时第二四通阀12的阀口E还连接生活热水换热器11的制冷剂出口，以及用于进行地暖供热的地暖发生器13的制冷剂进口，地暖发生器13的制冷剂出口与室外换热器第二接口7连接，在地暖发生器13两端与地暖发生器13并联的设置有地暖发生器并行支路14，地暖发生器并行支路14上设置有用于控制地暖发生器并行支路14通断的电磁阀15。阀口G连接室外换热器第一接口6，阀口H连接压缩机9第二接口，阀口F连接室内换热器组2的室内换热器第一接口5。在第二四通阀12的阀口F与室内换热器组2之间设置有具有阀口T、阀口W、阀口N、阀口S的第三四通阀22，其中阀口T连接第二四通阀12的阀口F，阀口W封堵，阀口N连接室内换热器第一接口5，阀口S连接压缩机第二接口9，阀口S与压缩机第二接口9之间设置有毛细管19，在室内换热器组2不参与系统运行时，毛细管19能够将留存在室内换热器组2中的制冷剂抽出，并输送到压缩机1中，使其能够参与系统工作，从而提高系统的工作效率。

现有技术中具有地暖以及热水功能的空调系统，在室内机不运行时室内机中会有制冷剂残留，在制冷剂减少的情况下空调的工作效率仅能够达到设计功率的40%，采用本方案所述的结构能够使空调系统100%达到设计功率要求。

室内换热器第二接口4连接室外换热器第二接口7。

本实施例中室内换热器组2具有两台室内换热器。

在生活热水换热器11两端设置有热水截止阀16，地暖发生器13两端设置有地暖截止阀17，室内换热器组2两端设置有室内机截止阀18。

在第一四通阀10和第三四通阀22与压缩机第二接口9之间均设置有毛细19，压缩机1两端均设置有用于检测压缩机1中制冷剂的输出/输入压力的压力传感器，以及用于检修的检修阀，在压缩机第一接口8处还设置有高压开关。

压缩机第一接口8与第一四通阀10之间设置有油分离器21，压缩机第二接口9处设置有气液分离器20。

下面具体介绍多联式热回收空调系统各工作模式，

如图2所示为热水模式示意图，在热水模式下，压缩机第一接口8作为制冷剂出口，此时第一四通阀10的阀口A与阀口D连通，阀口B与阀口C连通，生活热水换热器11两端的热水截止阀16为开启状态，制冷剂由压缩机第一接口8流出进入生活热水换热器11，在生活热水换热器11中进行换热后，由其制冷剂出口流出。

此时第二四通阀12的阀口E与阀口F连通，阀口G与阀口H连通；地暖发生器13两端的地暖截止阀17处于关闭状态，地暖发生器并行支路14上的电磁阀15处于开启状态。在阀口F与室内换热器第一接口5的连接管路上设置有单向阀23，使制冷剂无法通过阀口F流入室内换热器第一接口5，而使得制冷剂通过地暖发生器并行支路14流到室外换热器第二接口7，由室外换热器第二接口7进入室外换热器3中并由室外换热器第一接口6流回压缩机1。

如图3所示为制冷模式示意图，在制冷模式下，第一四通阀10的阀口B与阀口A连通，阀口C与阀口D连通，第二四通阀12阀口E与阀口G连通，阀口F与阀口H连通，电磁阀15关闭，地暖截止阀17关闭，制冷剂由压缩机1流出进入室外换热器3进行冷凝，再进入室内换热器组2进行制冷后由压缩机第二接口9流回压缩机1。

如图4所示为热水、制冷模式示意图，其与单独热水模式的区别在于，在制冷热水模式下，第二四通阀12的阀口E与阀口G连通，阀口F与阀口H连通，电磁阀15关闭，地暖截止阀17关闭，由生活热水换热器11制冷剂出口流出的制冷剂通过第二四通阀12流入室外换热器3中进行冷凝，冷凝后由室内换热器第一接口5进入室内换热器组2中进行制冷后由压缩机第二接口9流回压缩机1。

如图5所示为地暖模式示意图，在地暖模式下，第一四通阀10的阀口B与阀口A连通，阀口C与阀口D连通，第二四通阀12的阀口E与阀口F连通，阀口G与阀口H连通，地暖发生器并行支路14上的电磁阀15关闭，室内换热器组2两端的室内机截止阀18关闭，制冷剂由压缩机第一接口8流出后由地暖发生器13的制冷剂进口进入地暖发生器13，并由地暖发生器13的制冷剂出口流出后进入室外换热器3，通过室外换热器3后流回压缩机1。

如图6所示为热水、地暖模式示意图，此时第一四通阀10的阀口A与阀口D连通，阀口B与阀口C连通；第二四通阀12的阀口E与阀口F连通，阀口G与阀口H连通，热水截止阀16与地暖截止阀17打开，室内机截止阀18关闭，制冷剂由压缩机1流出后先进入生活热水换热器11中为生活热水换热，再进入地暖发生器13中提供地暖所需热量，再经由室外换热器3流回压缩机1。

传统的生活热水与地暖用水同时处理水温最高可达50℃，而在此种结构下生活热水的水温能够较传统热水地暖同时处理时水温提高20℃，完全能够满足生活用水的温度要求。

如图7所示为制热模式示意图，在制热模式下第一四通阀10的阀口B与阀口A连通，阀口C与阀口D连通，第二四通阀12的阀口E与阀口F连通，阀口G与阀口H连通，第三四通阀22的阀口T与阀口N连通，阀口S接回压缩机第二接口9，地暖截止阀17关闭，地暖发生器并行支路14关闭，室内机截止阀18开启，制冷剂由压缩机第一接口8流出后依次经过第一四通阀10、第二四通阀12、第三四通阀22后进入室内换热器组2中进行换热，对外部空气进行加热后进入室外换热器3，最后由压缩机第二接口9流回压缩机1。

如图8所示为热水、制热模式示意图，此时第一四通阀10的阀口A与阀口D连通，阀口B与阀口C连通，第二四通阀12的阀口E与阀口F连通，阀口G与阀口H连通，第三四通阀22的阀口T与阀口N连通，阀口S接回压缩机第二接口9，热水截止阀16打开，地暖截止阀17关闭，地暖发生器并行支路14关闭，室内机截止阀18开启，制冷剂由压缩机第一接口8流出后首先进入生活热水换热器11对生活用水进行加热，然后通过第二四通阀12、第三四通阀22进入室内换热器组2，进行制热，制热完成后通过室内换热器3，由压缩机第二接口9流回压缩机1。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多联式热回收空调系统，其特征在于，包括：室内机以及室外机；

所述室外机包括由一个以上压缩机组成的压缩机组、室外换热器；

所述室内机包括连接在所述压缩机与所述室外换热器之间的生活热水换热器；连接在所述室外换热器所在管路两端的地暖发生器，以及连接在所述室外换热器与所述压缩机之间的一个以上室内换热器组成的室内换热器组，所述地暖发生器两端设置有地暖发生器并行支路，所述地暖发生器并行支路上设置有电磁阀；

所述压缩机组具有压缩机第一接口和压缩机第二接口，所述压缩机第一接口处设置有用于控制所述压缩机选择性连通所述生活热水换热器、室外换热器或地暖发生器并行管路的第一四通阀；

所述室外换热器具有室外换热器第一接口和室外换热器第二接口，所述室外换热器第一接口处设置有用于控制系统制冷或制热的第二四通阀；

所述室内换热器组具有室内换热器第一接口和室内换热器第二接口，所述室内换热器第一接口处设置有用于实现系统制热的第三四通阀；

所述第一四通阀具有阀口A、阀口B、阀口C和阀口D，其中阀口B连接所述压缩机第一接口，阀口C连接所述生活热水换热器的制冷剂进口，阀口A连接所述地暖发生器，并连接所述室外换热器以及毛细管组成的支路，阀口D连接压缩机第二接口。

2.根据权利要求1所述的多联式热回收空调系统，其特征在于，所述第二四通阀具有阀口E、阀口F、阀口G和阀口H，其中阀口E选择性连接压缩机第一接口或生活热水换热器，阀口F连接室内换热器第一接口，阀口G连接室外换热器第一接口，阀口H连接压缩机第二接口。

3.根据权利要求2所述的多联式热回收空调系统，其特征在于，所述第三四通阀具有阀口T、阀口W、阀口N、阀口S，其中阀口T连接第二四通阀阀口F，阀口W封堵，阀口N连接室内换热器第一接口，阀口S连接压缩机第二接口。

4.根据权利要求3所述的多联式热回收空调系统，其特征在于，所述室外换热器第二接口处以及所述第三四通阀的阀口S与所述压缩机第二接口之间设置有毛细管。

5.根据权利要求1所述的多联式热回收空调系统，其特征在于，所述室内换热器组中每台所述室内换热器均串接有内机膨胀阀。

6.根据权利要求1所述的多联式热回收空调系统，其特征在于，所述室外换热器第二接口处设置有单向阀，所述单向阀设置为仅使制冷剂由室外换热器第二接口流出时可通过，所述单向阀两端并联有电子膨胀阀。

7.一种权利要求1至6中任一项所述的多联式热回收空调系统的运行方法，其特征在于，通过第一四通阀、第二四通阀以及第三四通阀的各阀口的接通与阻断选择性的实现室内换热器组制冷、室内换热器组制热、地暖制热、生活热水换热器提供热水中的任意一种工况，或，室内换热器组制冷、室内换热器组制热、地暖制热中任意一种与所述生活热水换热器提供热水的组合工况。

8.根据权利要求7所述的运行方法，其特征在于，通过第一四通阀选择性控制所述生活热水器是否参与工作；通过第二四通阀选择性控制系统中的室内换热器组制冷、室内换热器组制热或地暖制热。

9.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，当所述第二四通阀控制室内换热器组制热时，通过所述第三四通阀连通所述压缩机第一接口与所述室内换热器组第一接口，或者，通过所述第三四通阀连通所述生活热水换热器的制冷剂出口与室内换热器组第一接口。