本發(fā)明屬于空調(diào)熱泵應用技術領域，具體涉及一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)。

背景技術：

目前空調(diào)器在我國具有成熟的技術和廣泛的市場應用，大部分家庭擁有一套以上完整的空調(diào)-熱泵系統(tǒng)。但空調(diào)器在降低室內(nèi)溫度的同時將更多的冷凝熱量散失到周圍環(huán)境中，不僅造成能源浪費，而且造成環(huán)境的熱污染，加劇城市的熱島效應。因此具有采暖、制冷、制熱水等多種功能的多功能熱泵系統(tǒng)是空調(diào)器冷凝熱回收的最佳選擇之一。在夏季，傳統(tǒng)多功能熱泵系統(tǒng)可以利用熱泵蒸發(fā)器進行空調(diào)制冷，同時利用冷凝器來制取生活熱水；在其他季節(jié)，傳統(tǒng)多功能熱泵系統(tǒng)可以在單獨制熱水模式下制取生活熱水。但是夏季時由于建筑的制冷需求和熱水需求經(jīng)常在時間和用能總量上存在差異，空調(diào)制冷的同時制熱水，往往出現(xiàn)冷量浪費或熱水過多的問題；而冬季熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行時，大部分采用反向運行的方式對室外蒸發(fā)器進行除霜，除霜模式下會造成室內(nèi)溫度下降，降低室內(nèi)環(huán)境舒適度。因此多功能熱泵蓄能技術的推廣應用，有望解決以上問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有多功能熱泵系統(tǒng)夏季房間冷負荷和熱水需求不一致造成的能量浪費問題以及冬季除霜模式下室內(nèi)環(huán)境舒適度下降等缺點。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)，其包括：壓縮機、儲液罐、四通閥、室內(nèi)蓄能水箱、室外蓄能水箱、室內(nèi)風冷換熱器、室外風冷換熱器、室內(nèi)沉浸式盤管、室外沉浸式盤管、電磁閥、毛細管、單向閥、循環(huán)水泵和室內(nèi)散熱器，其中：

室內(nèi)蓄能水箱與室內(nèi)散熱器之間在循環(huán)水泵的作用下通過水管鏈接，室內(nèi)沉浸式盤管置于室內(nèi)蓄能水箱中，室外沉浸式盤管置于室外蓄能水箱中，其他設備通過銅管相連，室內(nèi)冷凝盤管與室內(nèi)風冷換熱器并聯(lián)連接，室外冷凝盤管與室外風冷換熱器并聯(lián)連接；所述室內(nèi)蓄能水箱和室外蓄能水箱為保溫水箱；所述室內(nèi)風冷換熱器和室外風冷換熱器為管翅式換熱器，且?guī)в酗L扇。

進一步的，所述毛細管由第一毛細管、第二毛細管和第三毛細管組成，且第一毛細管與室內(nèi)沉浸式盤管串聯(lián)后與室內(nèi)風冷換熱器并聯(lián)連接，第二毛細管與單向閥并聯(lián)后再與第三毛細管串聯(lián)連接。

進一步的，所述電磁閥包括四個電磁閥，四個電磁閥分別與室內(nèi)沉浸式盤管、室內(nèi)風冷換熱器、室外風冷換熱器、室外沉浸式盤管串聯(lián)連接。

進一步的，所述壓縮機、四通閥、電磁閥、室內(nèi)風冷換熱器的風扇和室外風冷換熱器的風扇，由外接控制器統(tǒng)一控制其動作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：

本發(fā)明所述冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)一體化集成程度高，系統(tǒng)的運行能根據(jù)房間的冷熱負荷及熱水需求選擇傳統(tǒng)空調(diào)、空調(diào)-熱水、蓄冷-熱水、蓄冷、傳統(tǒng)熱泵空調(diào)、熱泵蓄熱或蓄熱除霜模式，實現(xiàn)能源的高效、充分利用，有效提高熱泵系統(tǒng)的能源綜合利用效率；冬季蓄熱除霜模式的引入有效提高系統(tǒng)除霜模式下房間的室內(nèi)舒適性；夏季時系統(tǒng)在空調(diào)-熱水模式下運行一段時間后，若出現(xiàn)房間冷負荷和熱水需求不一致的問題，當房間不需要制冷時系統(tǒng)切換為蓄冷-熱水模式，當房間不需要熱水時系統(tǒng)切換為傳統(tǒng)空調(diào)模式，可以保證系統(tǒng)連續(xù)運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)的示意圖；

附圖中各數(shù)字含義為：

1、壓縮機 2、儲液罐

3、四通閥 4、室內(nèi)蓄能水箱

5、室外蓄能水箱 6、室內(nèi)風冷換熱器

7、室外風冷換熱器 8、室內(nèi)沉浸式盤管

9、室外沉浸式盤管 10、第一電磁閥

11、第二電磁閥 12、第三電磁閥

13、第四電磁閥 14、第一毛細管

15、第二毛細管 16、第三毛細管

17、單向閥 18、循環(huán)水泵

19、室內(nèi)散熱器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地描述。

參見圖1，一種冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)包括：壓縮機1、儲液罐2、四通閥3、室內(nèi)蓄能水箱4、室外蓄能水箱5、室內(nèi)風冷換熱器6、室外風冷換熱器7、室內(nèi)沉浸式盤管8、室外沉浸式盤管9、第一電磁閥10、第二電磁閥11、第三電磁閥12、第四電磁閥13、第一毛細管14、第二毛細管15、第三毛細管16、單向閥17、循環(huán)水泵18和室內(nèi)散熱器19。

其中，室內(nèi)蓄能水箱4與室內(nèi)散熱器19之間在循環(huán)水泵18的作用下通過水管鏈接；室內(nèi)沉浸式盤管8置于室內(nèi)蓄能水箱4中，室外沉浸式盤管9置于室外蓄能水箱5中；其他設備通過銅管相連，第一毛細管14與室內(nèi)沉浸式盤管8串聯(lián)后與室內(nèi)風冷換熱器6并聯(lián)連接，第二毛細管15與單向閥17并聯(lián)后再與第三毛細管16串聯(lián)連接；第一電磁閥10與室內(nèi)沉浸式盤管8串聯(lián)連接后，與串聯(lián)的第二電磁閥11和室內(nèi)風冷換熱器6并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的接口與四通閥3兩側(cè)一個接口相連；第三電磁閥12與室外風冷換熱器7串聯(lián)連接后，與串聯(lián)的第四電磁閥13和室外沉浸式盤管9并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的接口與四通閥3兩側(cè)另一個接口相連；所述室內(nèi)蓄能水箱4和室外蓄能水箱5為保溫水箱；所述室內(nèi)風冷換熱器6和室外風冷換熱器7為管翅式換熱器，且?guī)в酗L扇。

根據(jù)房間的冷熱負荷及熱水需求選擇傳統(tǒng)空調(diào)制冷、空調(diào)制冷-制熱水、蓄冷-制熱水、蓄冷、傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖、熱泵蓄熱或蓄熱除霜模式，實現(xiàn)能源的高效、充分利用，有效提高熱泵系統(tǒng)的能源綜合利用效率。在夏季，當房間有制冷和熱水需求時，系統(tǒng)工作于空調(diào)制冷-制熱水模式，為室內(nèi)提供冷量的同時加熱水箱熱水；當房間有制冷需求而室外水箱熱水已達使用溫度時，系統(tǒng)可工作于傳統(tǒng)空調(diào)制冷模式；當房間暫時沒有制冷需求而需要熱水供應時，系統(tǒng)可運行與蓄冷-制熱水模式，制取熱水的同時將冷量儲存在室內(nèi)蓄能水箱中；在處于波谷電價時，系統(tǒng)可運行于蓄冷模式，將冷量儲存起來。在冬季，系統(tǒng)可運行于傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖，為房間提供采暖；當房間溫度達到需求溫度后系統(tǒng)可切換至熱泵蓄熱模式，減少壓縮機啟停；當室外風冷換熱器需要除霜時，系統(tǒng)可切換至蓄熱除霜模式，吸收蓄熱水箱中的熱量進行除霜。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于傳統(tǒng)空調(diào)制冷模式時，第一電磁閥10關閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關閉，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機1出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第三電磁閥12、室外風冷換熱器7、第三毛細管16、單向閥17、室內(nèi)風冷換熱器6、第二電磁閥11、四通閥3、儲液罐2。該模式下，室內(nèi)風冷換熱器6吸收室內(nèi)空氣熱量后產(chǎn)生冷空氣，通過室外風冷換熱器7將熱量排出室外。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于空調(diào)制冷-制熱水模式時，第一電磁閥10關閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12關閉、第四電磁閥13開啟，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機1出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第四電磁閥13、室外蓄能水箱5、第三毛細管16、單向閥17、室內(nèi)風冷換熱器6、第二電磁閥11、四通閥3、儲液罐2。該模式下，室內(nèi)風冷換熱器6吸收室內(nèi)空氣熱量后產(chǎn)生冷空氣，通過室外沉浸式盤管9將熱量排到室外蓄能水箱5中，加熱室外蓄能水箱5中的水。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于蓄冷-制熱水模式時，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關閉、第三電磁閥12關閉、第四電磁閥13開啟，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第四電磁閥13、室外蓄能水箱5、第三毛細管16、單向閥17、第一毛細管14、室內(nèi)蓄能水箱4、第一電磁閥10、四通閥3、儲液罐2。該模式下，室內(nèi)沉浸式盤管8吸收室內(nèi)蓄能水箱4內(nèi)水的熱量，即將冷量存儲于室內(nèi)蓄能水箱4中，通過室外沉浸式盤管9將熱量排到室外蓄能水箱5中，加熱室外蓄能水箱5中的水。蓄冷-制熱水模式下系統(tǒng)不為房間供冷而是將冷量儲存起來，使全部冷能和熱能均得到充分利用。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于蓄冷或蓄熱除霜模式時，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關閉、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關閉，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機出口的制冷劑流向室外側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第三電磁閥12、室外風冷換熱器7、第三毛細管16、單向閥17、第一毛細管14、室內(nèi)蓄能水箱4、第一電磁閥10、四通閥3、儲液罐2。這兩種模式下，室內(nèi)沉浸式盤管8吸收室內(nèi)蓄能水箱4內(nèi)水的熱量，通過室外風冷換熱器7將熱量排出室外，蓄冷模式下冷量存儲在室內(nèi)蓄能水箱4中，熱量作為廢熱排出室外，蓄熱除霜模式下吸收蓄能水箱4的熱量加熱室外風冷換熱器7達到除霜效果。蓄熱除霜模式下系統(tǒng)除霜的熱量來自蓄熱水箱和壓縮機，避免了傳統(tǒng)熱泵空調(diào)逆向運行除霜時造成的室內(nèi)溫度降低的問題，大大提高了系統(tǒng)運行房間的室內(nèi)舒適度。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于傳統(tǒng)熱泵空調(diào)采暖模式時，第一電磁閥10關閉、第二電磁閥11開啟、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關閉，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機1出口的制冷劑流向室內(nèi)側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第二電磁閥11、室內(nèi)風冷換熱器6、第二毛細管15、第三毛細管16、室外風冷換熱器7、第三電磁閥12、四通閥3、儲液罐2。該模式下，室外風冷換熱器7作為蒸發(fā)器吸收室外環(huán)境的熱量，通過室內(nèi)風冷換熱器6將熱量排入室內(nèi)并加熱室內(nèi)空氣。

本發(fā)明冷熱蓄能式多功能熱泵系統(tǒng)工作于熱泵蓄熱模式時，第一電磁閥10開啟、第二電磁閥11關閉、第三電磁閥12開啟、第四電磁閥13關閉，四通閥3的方向設置為管道內(nèi)壓縮機1出口的制冷劑流向室內(nèi)側(cè)，此時制冷劑流動方向為壓縮機1、四通閥3、第一電磁閥10、室內(nèi)蓄能水箱4、第一毛細管14、第二毛細管15、第三毛細管16、室外風冷換熱器7、第三電磁閥12、四通閥3、儲液罐2。該模式下，室外風冷換熱器7作為蒸發(fā)器吸收室外環(huán)境的熱量，通過室內(nèi)沉浸式盤管8將熱量排入室內(nèi)蓄能水箱4中，加熱水箱中的水。

本發(fā)明未詳細闡述部分屬于本領域的公知技術，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。