地热能冷热暖多功能一体机制造技术

本发明专利技术涉及一种地热能冷热暖多功能一体机，属于供冷、热水和采暖设备技术领域。一体机包括压缩机、蓄水箱换热器、室内机换热器、地热能换热器和四通换向阀，四通换向阀与室内机换热器连接，蓄水箱换热器分别连有输入和输出管路，地热能换热器设在土壤中，四通换向阀通过第一三通阀与地热能换热器及输入一管路连接，第二管路通过第二三通阀与地热能换热器及输出管路连接，输出管路与地热能换热器连通；第一管路与输入二管路连接，地热能换热器通过第三管路与第一管路连接。本发明专利技术将地热能结合热泵系统，以制冷剂为换热介质，将冷、热暖多功能融为一体机，适用于分散的独立住宅用户的基本生活需求，功能上既可冷热联合或热暖联合，也可独立使用。可独立使用。可独立使用。

【技术实现步骤摘要】
地热能冷热暖多功能一体机


[0001]本专利技术涉及一种地热能冷热暖多功能一体机，属于供冷、热水和采暖设备


技术介绍

[0002]目前，供冷、热水和采暖作为提升农民生活质量的必备设施还不够完善，据社会调研结果显示，对于热水、冷暖需求，目前乡村仍以传统独立设备为主，能耗大、运行费用高、污染严重。例如普通家用空调，目前只有制冷和制热两种功能，无法满足热水的需要。再例如空气源热泵热水器，该设备是包含水箱的，水箱与冷凝器连接，夏天在蒸发器制冷的同时，冷凝器放热与水箱中的水进行热交换，满足热水的需求。然而冬天在制热方面，如果反过来将蒸发器作为冷凝器，那么与水箱连接的冷凝器将变为蒸发器，这时就无法对水箱中的水进行加热了，如果与水箱连接的冷凝器继续作为冷凝器，那么系统中没有蒸发器，将无法运行，也即冬天无法使用。或者，将空气源热泵技术中蒸发器与外界空气进行热交换，制冷能量排向外界，通过与水箱连接的冷凝器对水进行加热，同时室内需要设置与水箱连接的供暖装置，以满足供暖和热水的需要，然而这种方式也导致系统结构比较复杂，成本较高。
[0003]以上不管是空调，还是空气源热泵热水器，普遍存在的问题是受外界环境温度影响比较大，夏天当外界环境温度比较高时，冷媒介质在冷凝器中的液化放热将受到影响。而冬天当外界环境温度比较低时，冷媒介质在蒸发器中的气化吸热将受到影响，用户会感受到外部温度越低，制热效果越差，一般需要增加辅助加热装置，这也导致成本增加。
[0004]因此，目前对于乡村独立住宅，如何利用地理优势，降低成本，以家用热水需求为基本功能，兼顾夏冷冬热的室内温度调控要求，合理设计管路工艺，实现用户的热水、制冷、采暖等多功能需求，且各个功能可独立使用，成为亟待解决的一个技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能够以乡村独立住宅的家用热水需求为基本功能、兼顾夏冷冬热的室内温度调控要求、实现用户的热水、制冷、采暖等多功能需求的地热能冷热暖多功能一体机。
[0006]为实现上述目的，本专利技术中的地热能冷热暖多功能一体机采用如下技术方案：
[0007]地热能冷热暖多功能一体机，包括压缩机、蓄水箱换热器、室内机换热器、地热能换热器和四通换向阀，四通换向阀的第一接口和第二接口分别与压缩机的进、出口连接，四通换向阀的第三接口通过第一管路与室内机换热器的第一端口连接，室内机换热器的第二端口连接有第二管路且第二管路上设置有第一节流装置；蓄水箱换热器的进、出口分别连接有输入管路和输出管路，输入管路包括输入一管路和输入二管路，地热能换热器用于设置在地面以下的土壤中，四通换向阀的第四接口通过第一三通阀分别与地热能换热器的第一端口以及输入一管路连接，第二管路通过第二三通阀分别与地热能换热器的第二端口以
及输出管路连接，输出管路与地热能换热器的第二端口连通且输出管路上设置有第一通断阀和第二节流装置；第一管路与输入二管路连接且输入二管路上设置有第二通断阀，地热能换热器的第一端口通过第三管路与第一管路连接且第三管路上设置有第三通断阀。
[0008]上述技术方案的有益效果在于：本专利技术提出一种开拓型的地热能冷热暖多功能一体机，通过上述技术方案使得该系统可以满足夏季热水和制冷两联供、夏季制冷单供、冬季热水和采暖两联供、冬季采暖单供以及热水单供等五种工作模式；夏季热水和制冷两联供时，房间内热空气在室内机换热器中与低温低压液态工质热量交换实现制冷需求，低温低压液态工质转化为低温低压气态工质，然后通过第一管路
→
四通换向阀
→
压缩机，压缩机做功将低温低压气态工质变成高温高压气态工质，通过四通换向阀
→
第一三通阀
→
输入一管路
→
进入蓄水箱换热器与水箱中的冷水进行热量交换变成高温高压液态工质，水箱中的水温升高，满足热水需求，高温高压液态工质通过输出管路
→
第二三通阀
→
第一节流装置(冷却变成低温低压液态工质)
→
室内机换热器重复循环。
[0009]夏季制冷单供时，房间内热空气在室内机换热器中与低温低压液态工质热量交换实现制冷需求，低温低压液态工质转化为低温低压气态工质，然后通过第一管路
→
四通换向阀
→
压缩机，压缩机做功将低温低压气态工质变成高温高压气态工质，通过四通换向阀
→
第一三通阀
→
通过地热能换热器第一端口进入地热能换热器与土壤交换热量(夏季土壤温度低)，高温高压气态工质变成高温高压液态工质，热量释放到土壤中，然后高温高压液态工质通过地热能换热器第二端口
→
第二三通阀
→
第一节流装置(冷却变成低温低压液态工质)
→
室内机换热器重复循环。
[0010]冬季热水和采暖两联供时，高温高压气态工质在蓄水箱换热器和室内机换热器(此时这两个换热器均为冷凝器)中进行热量交换变为高温高压液态工质，在此过程中房间内冷空气与室内机换热器中的高温高压气态工质进行热量交换，实现采暖需求。然后，蓄水箱换热器中的高温高压液态工质通过输出管路
→
第一通断阀
→
第二节流装置(冷却变成低温低压液态工质)
→
通过地热能换热器第二端口进入地热能换热器，室内机换热器中的高温高压液态工质通过第二管路
→
第一节流装置(冷却变成低温低压液态工质)
→
第二三通阀
→
通过地热能换热器第二端口进入地热能换热器，低温低压液态工质在地热能换热器中与土壤交换热量(冬季土壤温度高)，吸收土壤热量变成低温低压气态工质，然后通过第一三通阀
→
四通换向阀
→
压缩机(压缩机做功将低温低压气态工质变成高温高压气态工质)，高温高压气态工质通过四通换向阀
→
第一管路，一部分进入室内机换热器，另一部分通过输入二管路
→
第二通断阀
→
蓄水箱换热器重复循环。
[0011]冬季采暖单供时，房间内冷空气与室内机换热器中的高温高压气态工质进行热量交换，高温高压气态工质变为高温高压液态工质，然后通过第二管路
→
第一节流装置(冷却变成低温低压液态工质)
→
第二三通阀
→
通过地热能换热器第二端口进入地热能换热器，低温低压液态工质在地热能换热器中与土壤交换热量(冬季土壤温度高)，吸收土壤热量变成低温低压气态工质，然后通过第一三通阀
→
四通换向阀
→
压缩机(压缩机做功将低温低压气态工质变成高温高压气态工质)，高温高压气态工质通过四通换向阀
→
第一管路
→
室内机换热器重复循环，并且此过程中第二通断阀处于关闭状态，所以第一管路中的高温高压气态工质不会通过输入二管路进入到蓄水箱换热器中。
[0012]热水单供时，高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地热能冷热暖多功能一体机，其特征在于，包括压缩机(4)、蓄水箱换热器(8)、室内机换热器(10)、地热能换热器(6)和四通换向阀(5)，四通换向阀(5)的第一接口和第二接口分别与压缩机(4)的进、出口连接，四通换向阀(5)的第三接口通过第一管路(1)与室内机换热器(10)的第一端口连接，室内机换热器(10)的第二端口连接有第二管路(2)且第二管路(2)上设置有第一节流装置；蓄水箱换热器(8)的进、出口分别连接有输入管路和输出管路(33)，输入管路包括输入一管路(31)和输入二管路(32)，地热能换热器(6)用于设置在地面以下的土壤(7)中，四通换向阀(5)的第四接口通过第一三通阀(41)分别与地热能换热器(6)的第一端口以及输入一管路(31)连接，第二管路(2)通过第二三通阀(42)分别与地热能换热器(6)的第二端口以及输出管路(33)连接，输出管路(33)与地热能换热器(6)的第二端口连通且输出管路(33)上设置有第一通断阀(11)和第二节流装置；第一管路(1)与输入二管路(32)连接且...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜娟丽，杨涛，杨军，吴彦生，孙昊，李康安，
申请(专利权)人：河南牧业经济学院，
类型：发明
国别省市：