背景技术

建筑能耗已经占到社会总能耗的 40%以上， 而建筑能耗中采暖、 制冷和制生活热水的能耗又占到建筑能耗的 70%。 因此， 利用清洁再 生能源降低采暖、制冷和制生活热水的能耗和 排放是全社会实现节能 减排的关键。

目前、 利用地表水、地下水或地热能作为冷热源的地 源热泵空调 系统， 具有显著节能（一般至少能节省 50%以上能耗）、 舒适环保、 能效比高、 零空气排放零污染、 不受气候影响等优点。 现已在世界范 围得到广泛应用， 成为新能源领域最具可靠性、 经济性、 实用性的清 洁再生能源产品。中国中央政府及地方政府已 大力扶持推广此项新能 源技术的应用，设立多项基金奖励应用地源热 泵中央空调系统。但是 现有地源热泵中央空调采用低效率的水环管路 换热原理具有极大的 局限性，其在利用地表水时因需要的水体水量 大易受季节和其他环境 因素影响， 不能确保长期稳定的运行； 利用地下水时因需要的水量大 易造成地面沉降和受到政府政策限制，同时还 有地下水带来的管路堵 塞腐蚀难以避免； 利用地下埋管受地质水文环境限制， 需占用大量土 地资源和增加巨额工程造价。现有地源热泵中 央空调机组的工作原理 也使其能效比在 4.0~5.0附近形成难以突破的瓶颈。 现有地源热泵中 央空调的局限性极大地影响了它的使用范围。

利用空气显热吸收冷媒的气化前热的风冷冷水 机组具有安装方 便、 适应性广、 模块化设计， 且可安装在屋顶、 阳台等建筑场所， 不 占用有效建筑面积， 节省了土建投资， 目前风冷冷水机组在全国各地 都有广泛的应用。但由于风冷热泵自身的特点 ， 其也受到了限制多方 面限制： 1、 空气源热泵的性能随室外气候变化明显。 室外空气温度 高于 40-45°C或^ 于 -5〜- 15°C时,热泵机组不能正常工作； 2、 风冷热 泵能效比约为 2.5-3.2, 换热效率低， 耗能大； 3、 热泵机组的噪音较 大， 对环境及相邻房间有一定影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分置降压式水 /地能冷暖生活热水一 体中央空调机组， 旨在解决现有技术中运用地源热泵中央空调带 来的 的换热效率低、 水环管路能耗大、 占用水土资源多及工程造价高的问 题。

本发明是这样实现的， 一种分置降压式水 /地能冷暖生活热水一 体中央空调机组， 用管道将压缩机 1、 热回收换热器 2、 第一单向电 磁阀 5、 分置降压式水 /地能换热器 3、 使用侧换热器 4、 第二单向电 磁阀 6依次串联连接， 第二单向电磁阀 6再与压缩机 1连接， 第三单 向电磁阀 7与串接的第二单向电磁阀 6、 使用侧换热器 4和分置降压 式水 /地能换热器 3并联连接， 电磁三通阀 8与串接的第一单向电磁 阀 5和分置降压式水 /地能换热器 3并联连接， 同时使电磁三通阀 8 与使用侧换热器 4并联连接。

上述热回收换热器 2采用不锈钢管换热器、 壳管式换热器、或套 管式换热器。

上述分置降压式水 /地能换热器 3采用不锈钢降压式换热器、 镍 铜管降压式换热器、 或钛合金 /耐高温高传导非金属降压式换热器。

上述使用侧换热器 4是冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管式换热器或空气换热的翅片式换热器、 直膨式换热器。

上述热回收换热器 2与生活热水出水管 14、 生活热水侧储用水 设备、 生活热水进水管 13、 生活热水循环泵 12串联连接， 形成热回 收侧热量交换的水路系统。

上述使用侧换热器 4与空调进水管 10、 空调侧循环泵 9、 空调出 水管 11、 空调侧回水干管和空调侧未端风机盘管组成空 调使用侧热 量交换水路系统。

上述分置降压式水 /地能换热器 3可为土壤填埋式换热器、 湖泊 水源换热器、 深井水源换热器、 废水换热器或海洋水源换热器。

采用上述技术方案， 本发明将水或土壤作为冷媒的直接冷热源， 在制冷季节利用分散安置在水体或土壤中的降 压式换热器作为冷凝 器， 直接冷凝冷媒放热； 采暖季节利用分散安置在水体或土壤中的降 压式换热器作为蒸发器， 直接蒸发冷媒吸热， 换热效率大幅度提高， 彻底改变了现有地源热泵用安置水中或土壤中 的水环管路系统换热 的原理和方法， 首创用长距氟路直接在水中或土壤中冷凝或蒸 发， 克 服了现有水地源热泵因中间介质的多次换热带 来的换热效率损失问 题， 大大减少了水土资源占用面积体量及工程造价 ， 系统能效比和稳 定性成倍提高，彻底突破了地理地质水文环境 对使用热泵的限制， 极 大地拓展了水 /地能热泵的应用范围， 具有极其重大深远的社会经济 价值。

本发明还同时设有了热回收换热器，所述热回 收换热器与中央空 调机组设有的压缩机和电磁阀连接，这样使用 者可以在使用制冷空调 的同时免费制取生活热水，在过渡季节及供暖 季节同样可以制取生活 热水， 极大的方便了日常生活中使用热水的需要。

附图说明

图 1是本发明实施例提供的系统原理图。

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。

请参照图 1 , 为本发明的一较佳实施例， 一种分置降压式水 /地能 冷暖生活热水一体中央空调机组， 用管道将压缩机 1、 热回收换热器 2、第一单向电磁阀 5、分置降压式水 /地能换热器 3、使用侧换热器 4、 第二单向电磁阀 6依次串联连接，第二单向电磁阀 6再与压缩机 1连 接， 第三单向电磁阀 7与串接的第二单向电磁阀 6、 使用侧换热器 4 和分置降压式水 /地能换热器 3并联连接， 电磁三通阀 8与串接的第 一单向电磁阀 5和分置降压式水 /地能换热器 3并联连接， 同时使电 磁三通阀 8与使用侧换热器 4并联连接。

上述连接形成一个可使冷媒可在其中循环运转 的系统，完成分置 降压式水地能冷暖生活热水一体中央空调机组 的供暖、制冷及制取生 活热水的功能。

请参阅图 1 , 所述热回收换热器 2为板式换热器， 其也可以为壳 管式换热器、套管式换热器等。 上述热回收换热器 2与生活热水出水 管 14、 生活热水侧储用水设备、 生活热水进水管 13、 生活热水循环 泵 12串联连接， 形成热回收侧热量交换的水路系统。

请参阅图 1 ,分置降压式水 /地能换热器 3为地埋不锈钢降压式换 热器， 其也可以为镍铜管降压式换热器、钛合金或其 他合金降压式换 热器等，它们均是利用了水体或土壤冷热源直 接与换热器中的制冷剂 进行热量交换来达到节能的目的。

请参阅图 1 , 所述使用侧换热器 4为板式换热器， 其也可以为壳 管式换热器、套管式换热器等。该使用侧换热 器 4与空调进水管 10、 空调侧循环泵 9、 空调出水管 11、 空调侧回水干管和空调侧未端风机 盘管组成空调使用侧热量交换水路系统。

本实施例具有以下三种工作状况， 在这三种工作状态中， 所述热 回收换热器 2为板式换热器， 分置降压式水 /地能换热器 3为防腐金 属或非金属降压式换热器， 所述使用侧换热器 4为板式换热器。

一、 空调制冷 +生活热水运行 请参阅图 1 , 分置降压式水地能冷暖生活热水一体中央空调 机组 接通电源后， 压缩机 1开始工作， 通过压缩机 1做功， 制冷剂由低温 低压气体变为高温高压的气体后， 流向热回收换热器 2, 制冷剂在热 回收换热器 2中部分冷凝放热后的制冷剂流向电磁阀 5 , 流向分置降 压式水 /地能换热器 3 , 制冷剂在分置降压式水 /地能换热器 3继续放 热冷凝为低压制冷剂液体后流向使用侧换热器 4, 制冷剂在使用侧换 热器 4吸热蒸发为气体后流经电磁阀 6然后再流向压缩机 1进入下一 循环。

所述循环中， 电磁阀 5、 6打开； 电磁阀 7关闭， 电磁三通阀 8 关闭 （a、 b、 c点全部关闭 ) 。

空调水系统在空调循环泵 9的带动下由空调回水管 10流入使用 侧换热器（蒸发器） 4进行热交换， 温度变低后经空调供水管 11 流 向用户风机盘管， 为用户提供冷量。

生活热水系统在生活热水泵 12的带动下由生活热水回水管 13流 入热回收换热器 2进行热交换， 温度升高后经生活热水出水管 14流 向用户终端或储水箱， 为用户提供生活热水所需热量。

二、 空调制热 +生活热水运行

请参阅图 1 , 分置式水地能冷暖生活热水一体中央空调机组 接通 电源后， 压缩机 1开始工作， 通过压缩机 1做功， 制冷剂由低温低压 气体变为高温高压的气体后， 流向热回收换热器 2, 制冷剂在热回收 换热器 2中部分冷凝放热后的制冷剂流向电磁三通阀 8( a、b点接通， c点关闭） ， 流向使用侧换热器 4, 制冷剂在使用侧换热器 4继续放 热冷凝为制冷剂液体后流向分置降压式水 /地能换器 3 ,制冷剂在分置 降压式水 /地能换热器 3中吸热蒸发为气体后流向电磁阀 7,再由电磁 阀 7流向压缩机 1进入下一循环。

所述循环中，电磁阀 5、 6关闭； 电磁阀 7打开、电磁三通阀 8 a、 b点接通打开， c点关闭。

空调水系统在空调循环泵 9的带动下由空调回水管 10流入使用 侧换热器（冷凝器） 4进行热交换， 温度升高后经空调供水管 11 流 向用户风机盘管， 为用户提供热量。

生活热水系统在生活热水泵 12的带动下由生活热水回水管 1 3流 入热回收换热器 2进行热交换， 温度升高后经生活热水出水管 14流 向用户终端或储水箱， 为用户提供生活热水所需热量。

三、 生活热水运行

请参阅图 1 , 分置降压式水地能冷暖生活热水一体中央空调 机组 接通电源后， 压缩机 1开始工作， 通过压缩机 1做功， 制冷剂由低温 低压气体变为高温高压的气体后， 流向热回收换热器 2, 制冷剂在热 回收换热器 2中冷凝放热后的制冷剂液体流向电磁三通阀 8 ( a、 c点 接通， b点关闭） ， 流向分置降压式水 /地能换器 3 , 制冷剂在分置 降压式水 /地能换热器 3中吸热蒸发为气体后流向电磁阀 7,再由电磁 阀 7流向压缩机 1进入下一循环。

所述循环中，电磁阀 5、 6关闭； 电磁阀 7打开、电磁三通阀 8 a、 c点接通打开， b点关闭。

生活热水系统在生活热水泵 12的带动下由生活热水回水管 13流 入热回收换热器 2 (冷凝器）进行热交换， 温度升高后经生活热水出 水管 14流向用户终端或储水箱， 为用户提供生活热水所需热量。

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。