[发明专利]双源热泵热水机和双源热泵热能梯级利用热水一体机

摘要

本发明的双源热泵热水机，有三个四通阀和两种单四通阀的不同制冷剂回路系统；三个四通阀回路特征在于：第一四通阀的第一、二、三、四接口，分别与压缩机排气口、热水换热器进口、第三四通阀的第三接口、气液分离器进口连接；热水换热器出口与节流器进口连接；第二四通阀的第一、二、三、四接口，分别与节流器出口、风源换热器下端口、水源换热器下端口、第三四通阀的第一接口连接；第三四通阀的第二、四接口，分别与水源换热器上端口、气液分离器进口连接；气液分离器出口与压缩机进气口连接；机组有风源、水源、风源和水源串联循环和除霜+防冻模式；热能梯级利用双源热泵热水机，增添有热回收-清水预热器，机组COP高于6，为高效节能产品。

主权项

双源热泵热水机，包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定在四通阀的线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口，居中的接口为四通阀第四接口，在四通阀线圈无电时第四接口与第三接口内连通，又在四通阀线圈有电时第四接口与第二接口内连通，四通阀第一接口一般作为制冷剂公共进口，四通阀第四接口一般作为制冷剂公共出口；风源换热器配有风扇，水源换热器配有水源水泵，热水换热系统有循环水泵；所述的节流器或是热力膨胀阀，或是电子膨胀阀，或是毛细管节流器；所述的热水换热系统，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀、循环水泵、循环水路逆止阀构成；所述的水源换热系统，包括水源换热器、水源水泵；所述的热水换热器和水源换热器，是同轴套管换热器，或是螺旋套管式换热器，或是高效罐式换热器，或是板式换热器；所述信号采集是在制冷剂回路系统上配置有高压和低压测控探头，风源温度、压缩机吸气温度、出水温度和水源温度的探头；其特征在于：所述的制冷剂回路系统，是采用以下三种结构形式制冷剂回路系统之一：第一种，三个四通阀六种分立循环的制冷剂回路系统，三个四通阀记为第一、二、三四通阀；制冷剂回路系统连接方式是：压缩机的排气口与第一四通阀的第一接口连接，第一四通阀的第二、三、四接口，分别与热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口、第三四通阀的第三接口连接；热水换热器的制冷剂出口，依序串联连接储液器、过滤器后，与节流器的进口连接；第二四通阀的第一、二、三、四接口，分别与节流器的出口、风源换热器的下端接口、水源换热器的下端接口、第三四通阀的第一接口连接；第三四通阀的第二、四接口，分别与水源换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路内充装制冷剂；所述的四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，第二四通阀的电磁导阀的高压进气毛细管和低压出气毛细管，分别直接连到制冷剂回路压缩机的排气管和进气管上；第三四通阀的电磁导阀的高压进气毛细管，直接连到压缩机的排气管上；所述的第一种制冷剂回路系统的六种分立循环，是通过三个四通阀通路的改变实现的：(1)单风源制热水循环，第一、二、三四通阀的第一、二接口通路(线圈无电)；(2)单水源制热水循环，第一四通阀的第一、二接口通路，第二、三四通阀的第一、三接口通路(线圈有电)；(3)风源+水源串联制热水循环，第一、二四通阀的第一、二接口通路，第三四通阀的第一、三接口通路；(4)水源+风源串联制热水循环，第一、三四通阀的第一、二接口通路，第二四通阀的第一、三接口通路；(5)用水箱热水源除霜+防冻循环，第一、二四通阀的第一、三接口通路，第三四通阀的第一、二接口通路；(6)用水箱热水源除霜循环，第一四通阀的第一、三接口通路，第二、三四通阀的第三、四接口通路；第二种，单四通阀风源+水源串联两分立循环制冷剂回路系统，其连接方式是：压缩机的排气口与四通阀的第一接口连接，四通阀的第二、三、四接口，分别与热水换热器的制冷剂进口、水源换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口，依序串联接储液器、过滤器后，与节流器的进口连接；节流器的出口与风源换热器的下端接口连接；风源换热器上端接口与水源换热器的下端接口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接，所连成的回路为内充装制冷剂；所述的第二种制冷剂回路系统的两分立循环，是通过四通阀通路的改变实现的：(1)风源+水源串联式制热水循环，四通阀第一、二接口通路(线圈无电)；配合水源水泵和风扇的开停，组织三种吸热制热水模式：1)风源+水源串联式制热水模式，水源水泵和风扇都开；2)准风源制热水模式，水源水泵停，水源放水阀开，风扇开；3)准水源制热水，水源有水，水源水泵开，水源放水阀关，风扇关；(2)用水箱热水源除霜循环，四通阀第一、三接口通路(线圈有电)；第三种，单四通阀水源+风源串联两分立循环制冷剂回路系统，其连接方式是：压缩机的排气口与四通阀的第一接口连接，四通阀的第二、三、四接口，分别与热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口，依序串联连接储液器、过滤器后，与节流器的进口连接；节流器的出口与水源换热器的下端接口连接；水源换热器上端接口与风源换热器的下端接口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路为内充装制冷剂；两种分立循环分别是：水源+风源串联式制热水循环，用水箱热水源除霜循环；所述的第三种制冷剂回路系统的两分立循环，是通过四通阀通路的改变实现的：(1)水源+风源串联式制热水循环，四通阀第一、二接口通路(线圈无电)；配合水源水泵和风扇的开停，组织三种吸热制热水模式：1)水源+风源串联式制热水模式，水源水泵和风扇都开；2)准风源制热水模式，水源水泵停，水源放水阀开，风扇开；3)准水源制热水，水源有水，水源水泵开，水源放水阀关，风扇关；(2)用水箱热水源除霜循环，四通阀第一、三接口通路(线圈有电)；所述的双源热泵热水机的热水换热系统，是包括有直热水路和循环加热水路的热水换热系统；其直热流水路，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀依序用管路连接，构成连接自来水管和储热水箱的水路；其循环加热流水路，是用循环回水管连接储热水箱底下部出水口与热水换热器的进水口，并把循环水泵和循环水路逆止阀安装在循环回水管上，构成从储热水箱的底部出水口，经循环回水管、热水换热器、热水出水管，回到储热水箱的水路；在热水换热系统的清水管路的最低水位处开设排水孔，排水孔的接口安装有丝堵、或排水阀；所述的双源热泵热水机的水源换热系统，在水源进水管底部安装有水源进水止回阀，水源水泵的出水管以倒U连接管形式与水源换热器的进水接口连接；在水源换热器的进水管路的最低水位处开设排水孔，连接排水孔的放水管上安装有放水电磁阀。