[0001] 本发明属于新能源与节能环保领域， 尤其涉及一种冷热内平衡机组领 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， 通过内平衡器平衡， 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

[0003] 《"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和� ��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。

[0004] 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。

[ 0005]发明内容

[ 0006] 本发明的目的在于提供一种冷热内平衡机组， 在制热时， 冷源侧的冷 量可能通过翅片散热器、 水路循环散热或内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、 水路循环散热或内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

[ 0007] 本发明是这样实现的。

[ 0008] 一种冷热内平衡机组， 其特征在于： 压缩机 1用管道依次与热源侧换 热器 2、 热源侧热平衡器 3、 热力膨胀阀 4、 冷源侧换热器 5、 冷源侧冷平衡 器 6、 气液分离器 7串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第一循环水泵 11串联连接，所述热源侧换热器 2与第二电磁阀 9、第一单向阀 10串联连接， 所述热源侧热平衡器 3水侧进口与第二循环水泵 15串联连接， 所述热源侧热 平衡器 3与第四电磁阀 1 3、 第二单向阀 14串联连接， 所述冷源侧换热器 5水 侧进口与第三循环水泵 19串联连接， 所述冷源侧换热器 5与第五电磁阀 16、 第三单向阀 18串联连接，所述冷源侧冷平衡器 6水侧进口与第四循环水泵 23 串联连接，所述冷源侧冷平衡器 6与第七电磁阀 20、第四单向阀 22串联连接， 所述第一电磁阀 8与热源侧换热器 2并联连接， 所述第三电磁阀 12与热源侧 热平衡器 3并联连接， 所述第六电磁阀 1 7与冷源侧换热器 5并联连接， 所述 第八电磁阀 21与冷源侧冷平衡器 6并联连接。

[ 0009] 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

[ 0010] 上述热源侧热平衡器 3 采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管式换热器

[ 0011] 上述冷源侧换热器 5采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳 管式换热器。

[ 0012] 上述冷源侧冷平衡器 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。

[ 0013] 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 1 1、 热 源侧回水干管和相应热源侧应用热平衡设备。

[ 0014] 上述热源侧热平衡器 3连接热源侧热平衡器供水管、 热源侧热平衡器 衡设备。

[ 0015] 上述冷源侧换热器 5连接冷源侧供水管、冷源侧第三循环水泵 19、冷 源侧回水干管和相应冷源侧应用热平衡设备。

[ 0016] 上述冷源侧冷平衡器 6连接冷源侧冷平衡器供水管、 冷源侧冷平衡器 衡设备。

[ 0017] 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。 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。

[ 0019] 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串联连接， 冷源侧换热器和冷源侧冷平 衡器串联连接， 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 或者热量负荷不够或多余时， 开启氟侧冷源侧冷平衡器或热源侧热平衡器， 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。

[ 0020] 附图说明

[ 0021] 图 1是本发明实施例提供的系统原理图。

[ 0022] 具体实施方式

[ 0023] 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。

[ 0024] 请参照图 1 , 其压缩机 1用管道依次与热源侧换热器 2、 热源侧热平 衡器 3、 热力膨胀阀 4、 冷源侧换热器 5、 冷源侧冷平衡器 6、 气液分离器 7 串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第一循环水泵 11串联连接， 所述 热源侧换热器 2与第二电磁阀 9、 第一单向阀 10串联连接， 所述热源侧热平 衡器 3水侧进口与第二循环水泵 15串联连接， 所述热源侧热平衡器 3与第四 电磁阀 1 3、 第二单向阀 14串联连接， 所述冷源侧换热器 5水侧进口与第三循 环水泵 19 串联连接， 所述冷源侧换热器 5与第五电磁阀 16、 第三单向阀 18 串联连接， 所述冷源侧热平衡器 6水侧进口与第四循环水泵 23串联连接， 所 述冷源侧冷平衡器 6与第七电磁阀 20、 第四单向阀 22串联连接， 所述第一电 磁阀 8与热源侧换热器 2并联连接， 所述第三电磁阀 12与热源侧热平衡器 3 并联连接， 所述第六电磁阀 17与冷源侧换热器 5并联连接， 所述第八电磁阀 21与冷源侧冷平衡器 6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。

[ 0025] 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 11、 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。

[ 0026] 请参阅图 1 , 所述热源侧热平衡器 3采用冷水换热的板式换热器、 套 管式换热器、 壳管式换热器。 所述热源侧热平衡器 3 , 其与热源侧热平衡器供 水管、 热源侧热平衡器第二循环水泵 15、 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。

[ 0027] 请参阅图 1 , 所述冷源侧换热器 5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 5 , 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。

[ 0028] 请参阅图 1 , 所述冷源侧冷平衡器 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。 所述冷源侧冷平衡器 6 , 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 23、 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。

[ 0029] 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， 也可以是 其他合适的制热制冷工质。

[ 0030] 请参阅图 1 , 所述热源侧热平衡器 3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。

[ 0031] 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 3为板式换热器， 所述冷源侧换热 器 5为板式换热器。 所述冷源侧冷平衡器 6为板式换热器。

[ 0032]

1内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， 此时， 第二电磁阀 9、 第一循环水泵 11开启， 冷媒进入到热源侧换热器 2 中与循环水进行热交 换， 冷却水温度上升， 冷媒温度冷凝降低， 冷媒通过第一单向阀 1 0后， 第三 电磁阀 12开启， 冷媒进入热力膨胀阀 4中节流， 节流后， 第五电磁阀 16、 第 三循环水泵 19开启， 冷媒进入到冷源侧换热器 5中与冷冻水热交换， 冷媒蒸 发吸热温度上升， 冷冻水放热温度降低， 蒸发后， 冷媒通过第三单向阀 18后 第八电磁阀 21开启， 冷媒通过第八电磁阀 21进入气液分离器 7中， 通过气 液分离器 7后冷媒回到压缩机 1中， 系统进入到下一个循环。

[ 0033] 所述工况中， 第二电磁阀 9、 第三电磁阀 12、 第五电磁阀 16、 第八 电磁阀 21开启， 第一电磁阀 8、 第四电磁阀 1 3、 第六电磁阀 17、 第七电磁阀 20关闭。

[ 0034] 所述工况中， 第一循环水泵 11、 第三循环水泵 19开启， 第二循环水 泵 15、 第四循环水泵 23关闭。

[ 0035]

2热源侧内热平衡器开启工况：

请参阅图 1 , 压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中， 此时， 第一电磁阀 8、 第二电磁阀 9、 第一循环水泵 11开启， 冷媒进入到热源侧换热器 2中与循 环水进行热交换， 冷却水温度上升， 冷媒温度冷凝降低， 冷媒通过第一单向 阀 10后， 第三电磁阀 12关闭、 第四电磁阀 1 3开启， 冷媒进入到热源侧热平 衡器 3中， 第二循环水泵 15开启， 冷媒与循环水进行热交换， 冷却水温度上 升， 冷媒温度再次冷凝降低， 冷媒通过第二单向阀 14后， 进入热力膨胀阀 4 中节流， 节流后， 第五电磁阀 16、 第三循环水泵 19开启， 冷媒进入到冷源侧 换热器 5中与冷冻水热交换，冷媒蒸发吸热温度上升� �冷冻水放热温度降低， 蒸发后， 冷媒通过第三单向阀 18后第八电磁阀 21开启， 冷媒通过第八电磁 阀 21进入气液分离器 7中， 通过气液分离器 7后冷媒回到压缩机 1中， 系统 进入到下一个循环。

[ 0036] 所述工况中， 第二电磁阀 9、 第四电磁阀 1 3、 第五电磁阀 16、 第八 电磁阀 21开启， 第一电磁阀 8、 第三电磁阀 12、 第六电磁阀 17、 第七电磁阀 20关闭。

[ 0037] 所述工况中， 第一循环水泵 11、 第二循环水泵 15、 第三循环水泵 19 开启， 第四循环水泵 23关闭。

[ 0038] 3冷源侧内冷平衡器开启工况：

请参阅图 1 , 压缩机 1压缩冷媒进入到热源侧换热器 2中， 此时， 第二电磁阀 9、 第一循环水泵 11开启， 冷媒进入到热源侧换热器 2 中与循环水进行热交 换， 冷却水温度上升， 冷媒温度冷凝降低， 冷媒通过第一单向阀 1 0后， 第三 电磁阀 12开启， 冷媒进入热力膨胀阀 4中节流， 节流后， 第五电磁阀 16、 第 三循环水泵 19开启， 冷媒进入到冷源侧换热器 5中与冷冻水热交换， 冷媒蒸 发吸热温度上升， 冷冻水放热温度降低， 蒸发后， 冷媒通过第三单向阀 18后 第七电磁阀 20开启、 第八电磁阀 21关闭、 第四循环水泵 23开启， 冷媒进入 冷源侧冷平衡器 6中继续蒸发， 蒸发完后冷媒通过第四单向阀 22后进入气液 分离器 7中， 通过气液分离器 7后冷媒回到压缩机 1 中， 系统进入到下一个 循环。

[ 0039] 所述工况中， 第二电磁阀 9、 第三电磁阀 12、 第五电磁阀 16、 第七电 磁阀 20开启， 第一电磁阀 8、 第四电磁阀 1 3、 第六电磁阀 17、 第八电磁阀 21关闭。

[ 0040] 所述工况中， 第一循环水泵 11、 第三循环水泵 19、 第四循环水泵 23 开启， 第二循环水泵 15关闭。

[ 0041]

4热源侧内热平衡器及冷源侧内冷平衡器开启� �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， 此时， 第二电磁阀 9、 第一循环水泵 11开启， 冷媒进入到热源侧换热器 2 中与循环水进行热交 换， 冷却水温度上升， 冷媒温度冷凝降低， 冷媒通过第一单向阀 1 0后， 第三 电磁阀 12关闭、 第四电磁阀 1 3开启， 冷媒进入到热源侧热平衡器 3中， 第 二循环水泵 15开启， 冷媒与循环水进行热交换， 冷却水温度上升， 冷媒温度 再次冷凝降低， 冷媒通过第二单向阀 14后， 进入热力膨胀阀 4中节流， 节流 后， 第五电磁阀 16、 第三循环水泵 19开启， 冷媒进入到冷源侧换热器 5中与 冷冻水热交换， 冷媒蒸发吸热温度上升， 冷冻水放热温度降低， 蒸发后， 冷 媒通过第三单向阀 18后第七电磁阀 20开启、 第八电磁阀 21关闭， 第四循环 水泵 23开启， 冷媒进入冷源侧冷平衡器 6中继续蒸发， 蒸发完后冷媒通过第 四单向阀 22后进入气液分离器 7中， 通过气液分离器 7后冷媒回到压缩机 1 中， 系统进入到下一个循环。

[ 0042] 所述工况中， 第二电磁阀 9、 第四电磁阀 1 3、 第五电磁阀 16、 第七电 磁阀 20开启， 第一电磁阀 8、 第三电磁阀 12、 第六电磁阀 17、 第八电磁阀 21关闭。

[ 0043] 所述工况中，第一循环水泵 11、第二循环水泵 15、第三循环水泵 19、 第四循环水泵 23开启。

[ 0044]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。