[0001]本发明属于新能源与节能环保领域， 尤其涉及一种冷热外平衡机组领 域， 更具体地说， 是一种涉及将系统中的冷量和热量分离并平衡 循环， 在无 与外界外系统换热的状态下， 通过外平衡器平衡， 同步输出循环平衡的冷量 和热量， 运行中无能量浪费的冷热平衡机组。

[0002] 背景技术

《 "十二五" 国家战略性新兴产业发展规划》 中指出， 加快发展技术成熟、 市场竟争力强的核电、 风电、 太阳能光伏和热利用、 页岩石、 生物质发电、 地热和地温能、 沼气等新能源、 积极推进技术基本成熟、 开发潜力大的新型 太阳能光伏和热发电、 生物质气化、 生物燃料、 海洋能等可再生能源技术的 产业化， 实施新能源集成利用示范重大工程。 到 2015年， 新能源占能源消费 总量的比例提高到 4. 5%, 减少二氧化碳年排放量 4亿吨以上。 到 2015年， 我 国节能潜力超过 4亿吨标准煤， 可带动上万亿元投资， 节能服务业总产值可 突破 3000亿元。但是，新能源应用也面临节约成本� �保护环境的问题。因此， 认清能源的本质是解决如何最有效地用物理或 化学的方式供应冷热电三种基 本物质， 已成为新能源和节能环保技术和产业发展的关 键。

[0003]传统热力和空调设备在供热或制冷时， 都只单向制热或制冷。 在制热 时， 置换出的冷量不但未得到有效利用还需要配置 多种装置和适宜环境来排 放； 在制冷时， 置换出的冷量不但未得到有效利用还需要配置 多种装置和适 宜环境来排放。 这样就出现了在工业、 商业、 国防、 种植养殖业和居民生活 中普遍现象： 一方面在制热热时流失大量的废冷冷需要耗资 处置， 另一方面 同时还需要耗费能源制冷热。 如能有效利用流失的冷热能量， 量应用于工业 生产及日常生活， 可以成倍提高能源使用效率， 大大降低能源使用成本和生 态环境损害。

[ 0004]发明内容

本发明的目的在于提供一种冷热外平衡机组 ， 在制热时， 冷源侧的冷量可能 通过翅片散热器、 水路循环散热或外冷平衡器等换热装置在空气 或水中或冷 媒中传递到用冷的终端得到有效利用； 在制冷时， 热源侧的热量可能通过翅 片散热器、 水路循环散热或外热平衡器等换热装置在空气 或水中或冷媒中传 递到用热的终端得到有效利用。 旨在解决： 1、 需要热量亦同时需要冷量的系 统冷热需求； 2、 只需要热冷量的系统， 但相邻其他系统需要冷热量的需求； 3、 在任意用热冷端回收冷热量至本机组， 实现冷热循环往复利用。 本发明可 以成倍提高机组冷热量使用效率， 实现零排放， 节省投资成本， 可广泛应用 于各行各业， 具有深远广泛社会价值和经济价值。

[ 0005]本发明是这样实现的

一种冷热外平衡机组， 其特征在于： 压缩机 1用管道依次与热源侧换热器 2、 热力膨胀阀 3、 冷源侧换热器 4、 气液分离器 5串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第一循环水泵 10串联连接， 所述热源侧换热器 2与热源侧热平 衡器 6串联连接， 所述热源侧热平衡器 6与第二电磁阀 8、 第一单向阀 9串联 连接， 所述热源侧热平衡器 6与第一电磁阀 7并联连接， 所述冷源侧换热器 4 水侧进口与第二循环水泵 15串联连接， 所述冷源侧换热器 4与冷源侧冷平衡 器 11 串联连接， 所述冷源侧冷平衡器 11与第三电磁阀 12、 第二单向阀 1 3串 联连接， 所述冷源侧冷平衡器 1 1与第四电磁阀 14并联连接。

[ 0006]上述热源侧换热器 2采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳 管式换热器 上述热源侧热平衡器 6 采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管式 换热器、 冷却塔、 地埋管、 蒸汽发生器。

[ 0007]上述冷源侧换热器 4采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳 管式换热器。

[ 0008]上述冷源侧冷平衡器 11采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管式换热器、 冰蓄冷装置、 冷库、 地埋管。

[ 0009]上述热源侧换热器 2连接热源侧供水管、 热源侧第一循环水泵 10、 热 源侧回水干管和相应热源侧应用热平衡设备。

[ 0010]上述热源侧热平衡器 6连接热源侧热平衡器供水管、 热源侧热平衡器 衡设备。

[ 0011]上述冷源侧换热器 4连接冷源侧供水管、 冷源侧第二循环水泵 15、 冷 源侧回水干管和相应冷源侧应用热平衡设备。

[ 0012]上述冷源侧冷平衡器 11连接冷源侧冷平衡器供水管、冷源侧冷平衡� �� 衡设备。

[ 0013]上述热源侧换热器 2使用的循环水源包含共用管路中的水、 从水井、 湖泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动 的水， 也可以是其他合适的制 热制冷工质。

[ 0014]上述热源侧热平衡器 6使用的循环水源包含共用管路中的水、从水� �、 湖泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动 的水， 也可以是其他合适的制 热制冷工质。

[ 0015] 采用上述技术方案， 本发明将冷源侧和热源侧换热器置于同一个系 统 中， 热源侧换热器和热源侧热平衡器通过水路或制 冷制热工质串联连接， 冷 源侧换热器和冷源侧冷平衡器通过水路或制冷 制热工质串联连接， 冷源侧和 热源侧换热器及平衡器需与连接相应使用热量 或冷量的末端设备， 用于制冷 时， 冷源侧用于制冷末端如房间制冷， 同时热源侧的热量可通过储水箱或蒸 汽发生器等设备用于制热末端如生活热水等， 用于制热时， 热源侧用于制热 末端以达到升高温度的目的， 同时冷源侧的热量可通过冰蓄冷或冷库等加以 应用，上述制冷或制热时， 当冷量负荷不够或多余或者热量负荷不够多余 时， 开启水路制冷制热工质侧冷源侧冷平衡器或热 源侧热平衡器， 水路制冷制热 工质侧冷源侧冷平衡器和热源侧热平衡器通过 其相应末端系统平衡冷热量， 使系统制冷制热更加匹配， 冷量和热量都得到充分利用， 冷热平衡无浪费， 可达到机组利用的最佳状态， 最大程度的提高能效比， 降低初期投资成本， 高效环保。

[ 0016] 附图说明

图 1是本发明实施例提供的系统原理图。

[ 0017] 具体实施方式

为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施 例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[ 0018]请参照图 1 ,其压缩机 1用管道依次与热源侧换热器 2、热力膨胀阀 3、 冷源侧换热器 4、 气液分离器 5串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第 一循环水泵 10串联连接，所述热源侧换热器 2与热源侧热平衡器 6串联连接， 所述热源侧热平衡器 6与第二电磁阀 8、 第一单向阀 9串联连接， 所述热源侧 热平衡器 6与第一电磁阀 7并联连接， 所述冷源侧换热器 4水侧进口与第二 循环水泵 15串联连接，所述冷源侧换热器 4与冷源侧冷平衡器 11串联连接， 所述冷源侧冷平衡器 1 1与第三电磁阀 12、 第二单向阀 1 3串联连接， 所述冷 源侧冷平衡器 11与第四电磁阀 14并联连接， 整个系统可完成制冷制热并且 冷热量都可通过末端设备平衡使用的机组。

[0019]请参阅图 1 , 所述热源侧换热器 2采用冷水换热的板式换热器、 套管 式换热器、 壳管式换热器。 所述热源侧换热器 2 , 其与热源侧供水管、 热源侧 第一循环水泵 10、 热源侧回水干管和相应热源侧应用热平衡设备 连接到末端 系统中组成水路系统进行热量交换。

[0020]请参阅图 1 , 所述热源侧热平衡器 6采用冷水换热的板式换热器、 套 管式换热器、 壳管式换热器、 冷却塔、 地埋管、 蒸汽发生器。 所述热源侧热 平衡器 6 , 其与热源侧热平衡器供水管、 热源侧热平衡器第三循环水泵 16、 热源侧热平衡器回水干管和相应热源侧热平衡 器应用热平衡设备连接到末端 系统中组成水路系统进行热量交换。

[0021]请参阅图 1 , 所述冷源侧换热器 4采用冷水换热的板式换热器、 套管 式换热器、 壳管式换热器。 所述冷源侧换热器 4 , 其与冷源侧供水管、 冷源侧 系统中组成水路系统进行热量交换。

[0022]请参阅图 1 , 所述冷源侧冷平衡器 11采用冷水换热的板式换热器、 套 管式换热器、 壳管式换热器、 冰蓄冷装置、 冷库、 地埋管。 所述冷源侧冷平 衡器 11 , 其与冷源侧冷平衡器供水管、 冷源侧冷平衡器第四循环水泵 17、 冷 源侧冷平衡器回水干管和相应冷源侧冷平衡器 应用热平衡设备连接到末端系 统中组成水路系统进行热量交换。

[0023]请参阅图 1 , 所述热源侧换热器 2使用的循环水源包含共用管路中的 水、 从水井、 湖泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动 的水。 [ 0024]请参阅图 1 , 所述热源侧热平衡器 6使用的循环水源包含共用管路中 的水、 从水井、 湖泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动 的水， 也可以 是其他合适的制热制冷工质。

[ 0025] 本实施例具有以下四种工况， 在这四种工作状态中， 所述热源侧换热 器 2为板式换热器， 所述热源侧热平衡器 6为水水板式换热器， 所述冷源侧 换热器 4为板式换热器。 所述冷源侧冷平衡器 1 1为水水板式换热器， 也可以 是其他合适的制热制冷工质。

[ 0026]

1外热平衡器未开启工况：

请参阅图 1 ,压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中，第一循环水泵 10、 第一电磁阀 7 开启， 冷却水与冷媒进行热交换， 水温上升， 提供所需热量， 冷媒冷凝温度降低， 冷媒经过热源侧换热器 2冷凝后进入热力膨胀阀 3 中， 通过热力膨胀阀 3节流， 节流后冷媒进入冷源侧换热器 4 中蒸发， 第二循环 水泵 15、 第四电磁阀 14开启， 冷冻水与冷媒进行热交换， 水温降低， 提供所 需冷量， 冷媒蒸发吸热温度上升， 冷媒通过冷源侧换热器 4 与气液分离器 5 间连接管进入气液分离器 5中， 冷媒通过气液分离器 5后回到压缩机 1 中， 系统进入到下一个循环。

[ 0027] 所述工况中， 第一电磁阀 7、 第四电磁阀 14开启， 第二电磁阀 8、 第 三电磁阀 12关闭。

[ 0028]所述工况中， 第一循环水泵 10、 第二循环水泵 15开启， 第三循环水 泵 16、 第四循环水泵 17关闭。

[ 0029]

2热源侧外热平衡器开启工况： 请参阅图 1 ,压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中，第一循环水泵 10、 第三循环水泵 16、 第二电磁阀 8开启， 第一电磁阀 7关闭， 冷却水与冷媒进 行热交换， 水温上升， 提供所需热量， 冷媒冷凝温度降低， 冷媒经过热源侧 换热器 2冷凝后进入热力膨胀阀 3中， 热源侧换热器 2中冷却水进入热源侧 热平衡器 6 中进一步冷却， 冷媒通过热力膨胀阀 3节流， 节流后冷媒进入冷 源侧换热器 4中蒸发， 第三循环水泵 15、 第四电磁阀 14开启， 冷冻水与冷媒 进行热交换， 水温降低， 提供所需冷量， 冷媒蒸发吸热温度上升， 冷媒通过 冷源侧换热器 4与气液分离器 5间连接管进入气液分离器 5 中， 冷媒通过气 液分离器 5后回到压缩机 1中， 系统进入到下一个循环。

[ 0030] 所述工况中， 第一电磁阀 7、 第二电磁阀 8、 第四电磁阀 14开启， 第 三电磁阀 12关闭。

[ 0031] 所述工况中， 第一循环水泵 10、 第二循环水泵 15、 第三循环水泵 16 开启， 第四循环水泵 17关闭。

[ 0032] 3冷源侧外冷平衡器开启工况：

请参阅图 1 ,压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中，第一循环水泵 10、 第一电磁阀 7 开启， 冷却水与冷媒进行热交换， 水温上升， 提供所需热量， 冷媒冷凝温度降低， 冷媒经过热源侧换热器 2冷凝后进入热力膨胀阀 3 中， 通过热力膨胀阀 3节流， 节流后冷媒进入冷源侧换热器 4 中蒸发， 第二循环 水泵 15、 第四循环水泵 17、 第三电磁阀 12、 第四电磁阀 14开启， 冷冻水与 冷媒进行热交换， 水温降低， 提供所需冷量， 冷冻水通过冷源侧换热器 4后 进入冷源侧冷平衡器 11中进一步冷冻， 冷媒蒸发吸热温度上升， 通过冷源侧 换热器 4与气液分离器 5间连接管进入气液分离器 5 中， 冷媒通过气液分离 器 5后回到压缩机 1中， 系统进入到下一个循环。 [ 0033]所述工况中， 第一电磁阀 7、 第三电磁阀 12、 第四电磁阀 14开启， 第 二电磁阀 8关闭。

[ 0034] 所述工况中， 第一循环水泵 10、 第二循环水泵 15、 第四循环水泵 17 开启， 第三循环水泵 16关闭。

[ 0035] 4热源侧外热平衡器及冷源侧外冷平衡器开启� �况：

请参阅图 1 ,压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中，第一循环水泵 10、 第三循环水泵 16、 第二电磁阀 8开启， 第一电磁阀 7关闭， 冷却水与冷媒进 行热交换， 水温上升， 提供所需热量， 冷媒冷凝温度降低， 冷媒经过热源侧 换热器 2冷凝后进入热力膨胀阀 3中， 热源侧换热器 2中冷却水进入热源侧 热平衡器 6 中进一步冷却， 冷媒通过热力膨胀阀 3节流， 节流后冷媒进入冷 源侧换热器 4中蒸发， 第二循环水泵 15、 第四循环水泵 17、 第三电磁阀 12、 第四电磁阀 14 开启， 冷冻水与冷媒进行热交换， 水温降低， 提供所需冷量， 冷冻水通过冷源侧换热器 4后进入冷源侧冷平衡器 1 1中进一步冷冻， 冷媒蒸 发吸热温度上升， 通过冷源侧换热器 4与气液分离器 5 间连接管进入气液分 离器 5 中， 冷媒通过气液分离器 5后回到压缩机 1 中， 系统进入到下一个循 环。

[ 0036]所述工况中， 第一电磁阀 7、 第二电磁阀 8、 第三电磁阀 12、 第四电 磁阀 14开启。

[ 0037] 所述工况中，第一循环水泵 10、第二循环水泵 15、第三循环水泵 16、 第四循环水泵 17开启。

[ 0038] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在 本发明的保护范围之内。