一种水冷式空调、热水系统技术方案

一种水冷式空调、热水系统，包括室内、外换热器、冷凝器、蒸发器、压缩机、机体及空调附属部件，机体包括室外机与室内机，压缩机包括空调压缩机和热水压缩机，其均位于机体外，室内换热器位于室内机中，与室内环境相通；室外换热器、冷凝器及蒸发器均位于室外机中，室外机分隔成热交换水箱与热水水箱，冷凝器位于热水水箱中，室外换热器与蒸发器均位于热交换水箱中，室内换热器、室外换热器、空调压缩机及空调附属部件通过管路相连构成一套循环管路，冷凝器、蒸发器及热水压缩机通过管路相连构成另一套循环管路。本发明专利技术采用水作为热交换介质，实现节能目的；还包括可再生能源换热装置，达到太阳能、地热（冷）源、空气能之间高效相互转换和可持续循环利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷供暖
，特别涉及一种以水作为热交换介质的空调、热水 系统。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，人们的生活水平日益提高，同时，人们对其居住、工作 环境的要求也在不断地提高，越来越多的人使用空调。根椐有关数据，目前，全世界用于空 调系统的能耗已经占了世界总能耗的30%以上，而且这个百分比还在逐渐攀升，使用空调 产品已经成为除了工农业生产外最大的能耗大户。在现时全球面临的能源危机下，世界各 国政府正在积极推行“节能减排”，中国政府更将“节能减排”作为重要国策来执行，并将其 作为⑶P质量的重要衡量标准和深入贯彻落实“科学发展观”的重要考核指标。在现有技术中，大部分空调系统的热交换方式均是采用风冷式，即在室外机中设 置压缩机、冷凝器(蒸发器)和风扇，由轴流式风扇形成风流与冷凝器(蒸发器)发生热交 换。但是，这种热交换温差较小，热交换不充分，而且会受环境温度的变化，可严重影响空调 系统对能源的合理有效利用，例如在极冷或者极热的天气环境中，这种热交换效率非常低， 这是因为空气的比热容较小，因此，采用具有风冷式装置的空调系统对资源的合理有效利 用形成了极大的障碍，造成了高耗能的现状。近年来，所出现的空气能热水器在温热地区已经逐渐得到应用，空气能热水器又 称热泵热水器或空气源热水器，其是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量 搬运”装置。但是，空气能热水器的体积比较庞大，而且极为不适用于环境温度低于零下5 摄氏度的高寒地区，然而，高寒地区对供热的需求却最为迫切。另外，地源热泵和水源热泵均可实现供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，一套 系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，属于新型能源利用技术。虽然，地源热 泵和水源热泵技术经过几十年的完善得到了长足发展，但是，这两种热泵系统在使用环境 方面也有很高的要求。其中，地源热泵利用浅层地能进行供热制冷，地源热泵系统持续不断 的向地下岩土层提取热量，而地下岩土层在得不到及时补充热量的情况下，系统没法继续 正常运作而会处于瘫痪状态。因为来自于太阳的热量要经过非常漫长的时间才能到达地下 深处，同样，来自于地核内部的地热也要经过非常漫长的时间才能到达地表浅层，这恰恰是 对长期使用地源热泵来说是几乎不可跨越的障碍；水源热泵则是因为该系统对可以提供热 量的水源来源所限，目前只适用于某些特定的环境场所。地源热泵和水源热泵的另一个缺 点是它们初期建设投入成本非常高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能、使用和维护成本低、不受地域限制、可持续循环 利用、性能稳定的水冷式空调、热水系统，可同时替代现有的地源热泵、水源热泵和空气能 热水器。本专利技术的目的通过以下的技术措施来实现一种水冷式空调、热水系统，包括室内 换热器、室外换热器、冷凝器、蒸发器、压缩机、机体及空调附属部件，其特征在于所述机体 包括室外机与室内机，所述压缩机包括空调压缩机和热水压缩机，所述空调压缩机和热水 压缩机均位于所述机体外，所述室内换热器位于所述室内机中，与室内环境相通；所述室外 换热器、冷凝器及蒸发器均位于所述室外机中，所述室外机分隔成装有水体的热交换水箱 与热水水箱，所述冷凝器位于所述热水水箱中，所述室外换热器与蒸发器均位于所述热交 换水箱中，所述室内换热器、室外换热器、空调压缩机及空调附属部件通过管路相连构成一 套循环管路，所述冷凝器、蒸发器及热水压缩机通过管路相连构成另一套循环管路。本专利技术采用水作为热交换介质，与现有采用轴流式风扇为工作介质降温或者升温 而造成的高耗能缺陷相比，可实现节能的目的，这是因为水是自然界中比热容最大的物质， 在制冷时，高温高压的工作介质降温后压力随之降低，使得空调压缩机的做功压力降低，最 大限度地降低了空调压缩机的功耗；另外，采用水作为热交换介质可避免各换热器件表面 产生污垢以致降低换热性能，因此本专利技术的性能和耐用性大幅度提高，维护成本降低；由于 取消了现有的轴流式风扇，降低了制造成本，同时也降低了能耗。作为本专利技术的优选实施方式，所述的热水压缩机采用高温压缩机，根据对热水温 度的特殊要求，高温压缩机可确保制取的热水无需二次加热即可使用。作为本专利技术的一种改进，所述的水冷式空调、热水系统还包括用于与所述热交换 水箱中的水体进行热交换的可再生能源换热装置。作为本专利技术的一种实施方式，所述的可再生能源换热装置包括太阳能换热器和太 阳能集热器，所述太阳能换热器位于所述热交换水箱中且与其中的水体相接触，所述太阳 能换热器通过热传导管路与太阳能集热器连接。太阳能集热器可将采集到的太阳能输送到 太阳能换热器，使该能量与热交换水箱中的水体发生热交换，使得水体吸收该热量。作为本专利技术的进一步改进，所述的可再生能源换热装置还包括地热源换热器和位 于地下且装有水体的密闭地下水箱，所述地热源换热器位于所述热交换水箱中且与其中的 水体相接触，所述地热源换热器与所述地下水箱通过循环管路连接，其中，所述循环管路与 所述地下水箱连接端的管口穿过地下水箱上的通孔伸入地下水箱中的水体中。在夏季，由于热水箱中的热水用热有限，使得热交换箱体中的水体会产生热盈余 现象，采用换热器使地下水箱中的储水以逆向对流换热方式将盈余的热量向拥有强大储热 能力的地下岩土层和地下水体输送，保证了本专利技术的性能稳定性；而且，储存于地下的热量 则用于需要时给室内供暖和制取热水，同时使地下保持热平衡，确保能源可持续循环利用； 采用了可再生能源换热装置，减小了使用地域性限制，更为适用于对供暖需求迫切的高寒 地区。本专利技术还可以做以下改进，所述地下水箱的底部设有换热管，所述换热管向地层 深处伸出，所述换热管的下端口封闭，所述换热管的管体内与所述地下水箱的箱体相通。换 热管中的水体可与更深处的地下岩土层和地下水体进行热量交换。作为本专利技术的一种实施方式，所述地热源换热器与所述太阳能换热器均为板式换 热器，所述地热源换热器位于所述室外换热器的上方，而所述太阳能换热器则位于所述室 外换热器的下方。 作为本专利技术的实施方式，所述热水水箱位于所述热交换水箱的上方。作为本专利技术的一种改进，所述热交换水箱中的水体是纯净水；所述热水水箱中的 水体是自来水，在所述热水水箱的箱体上开有冷水入口与热水出口，所述冷水入口位于箱 体壁的下部，热水出口位于箱体壁的上部，该两个箱体壁相对。本专利技术采用从纯净水向自来 水的热量搬运模式制取热水，由于纯净水与自来水比热容与导热性能一致，使得本专利技术更 为高效节能地制取热水；由于采用纯净水作为热交换介质，在制冷时，最大限度地降低了空 调压缩机的能耗，大幅度提高各个换热部件的性能和耐用程度，降低维护成本。本专利技术还可以做以下改进，所述室内机中设有离心风扇，在所述室内机的壳体上 开有进风口与出风口，所述进风口位于壳体的上部，所述出风口位于壳体的下部，所述室内 换热器靠近所述进风口设置，所述离心风扇靠近出风口设置，在所述进风口与出风口上分 别设有风栅。作为本专利技术的一种改进，所述室外机的壳体采用绝缘材料制成，所述壳体上的接 缝部位均密封。可避免热量通过壳体或者壳体接缝部位散发，确保了本专利技术性能的稳定性。 与现有技术相比，本专利技术具是有如下显著的效果(1)本专利技术采用水作为热交换介质，在制冷和供暖时，与现有采用轴流式风扇为 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水冷式空调、热水系统，包括室内换热器（３）、室外换热器（４）、冷凝器（７）、蒸发器（６）、压缩机、机体及空调附属部件，其特征在于：所述机体包括室外机（１８）与室内机（２３），所述压缩机包括空调压缩机（１）和热水压缩机（５），所述空调压缩机（１）和热水压缩机（５）均位于所述机体外，所述室内换热器（３）位于所述室内机（２３）中，与室内环境相通；所述室外换热器（４）、冷凝器（７）及蒸发器（６）均位于所述室外机（１８）中，所述室外机（１８）分隔成装有水体的热交换水箱（１５）与热水水箱（１４），所述冷凝器（７）位于所述热水水箱（１４）中，所述室外换热器（４）与蒸发器（６）均位于所述热交换水箱（１５）中，所述室内换热器（３）、室外换热器（４）、空调压缩机（１）及空调附属部件通过管路相连构成一套循环管路，所述冷凝器（７）、蒸发器（６）及热水压缩机（５）通过管路相连构成另一套循环管路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张王丹，
申请(专利权)人：张王丹，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]