[发明专利]冰蓄冷式制热水供冷暖气中央空调

说明书

（一）技术领域：

本发明涉及空调和热水器，特别是一种冰蓄冷式制热水供冷暖气中央空调。

（二）背景技术：

随着我国经济水平的快速发展，人们生活水平的提高和受全球气候变暖的影响，空调已越来越成为人们调节室内环境及保障身体健康的必需品。但是目前在使用的常规冷暖空调和空气能热水器现有技术中，还存在几大难点没有解决。

其一是：冷暖空调机与空气能热水器作为两种用途不同的产品是分开使用的，空调机用于调节室内空气温度和湿度，空气能热水器则用于生产可使用的热水。两种产品在使用时，它们的能效比都不高，其主要原因是空调机在工作时只利用了蒸发器产生的冷量，空气能热水器在工作时又只利用了冷凝器排放的热量。如果能同时利用制冷系统中冷凝器排放的热量和蒸发器排放的冷量，那么就能获得双倍的能效比，但是，冷量的需求和热量的需求在全年是不匹配的，夏季冷量需求大而热量需求少，春秋季情况相反，而冬季则只需要热量。

其二是：现有空调不仅耗电大，在夏季使用时，其冷负荷高峰时间与城市用电高峰时间相吻合，不仅加剧了峰谷电力不平衡，也使得峰期供电不足的矛盾更加突出，而且在制冷时产生的热排放，在很大程度上给区域空气质量带来了严重的影响。

其三：冷暖空调机和空气能热水器都是采用将主机在室外安装的方法，我们都知道，空调机供暖和空气能热水器获取热能的途径除电能外，主要是通过设置在室外的蒸发器来获取外界空气中的热能。如果在冬季使用时，安装在室外的主机受寒冷气候的影响电耗要高，甚至会出现不能正常工作的现象。

（三）发明内容：

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种冰蓄冷式制热水供冷暖气中央空调，其目的在于通过设置二种制冷工况以及设置制冷态和制热态两大模式，解决冷负荷和热负荷在全年需求匹配的问题。

能够实现上述目的冰蓄冷式制热水供冷暖气中央空调，其与现有技术不同之处在于包括由压缩机、制热水系统、制冰系统和控制系统构成并设于室内的主机以及室内空调送风系统，并在所述主机的工作区域设置更换室内空气的新风换热器。所述制热水系统包括热水桶，所述热水桶中设置冷凝器；所述制冰系统包括制冰蓄冰储能桶，所述制冰蓄冰储能桶中设置浸泡在防冻液中的蒸发器和若干冰瓶；所述空调送风系统包括制冷用热交换器、制热用热交换器、空调风机和空调送风管，所述制冷用热交换器通过泵管循环制冰蓄冰储能桶中的冷防冻液，所述制热用热交换器通过泵管循环热水桶中的热水；所述控制系统包括压缩机、制热水系统和制冰系统之间相互连接的管路，所述管路中设置各种液压元件控制系统内制冷剂的流向，分别实现制热水制冰模式、制热水模式和备用应急制冰模式。

所述制热水制冰模式的管程：压缩机——冷凝器——制冰蓄冰储能桶内蒸发器——气液分离器——压缩机；所述制热水模式的管程：压缩机——冷凝器——制冰蓄冰储能桶外蒸发器——气液分离器——压缩机；所述备用应急制冰模式的管程：压缩机——制冰蓄冰储能桶外蒸发器——制冰蓄冰储能桶内蒸发器——气液分离器——压缩机。

对应于制冰蓄冰储能桶外蒸发器设置由风机和排风管构成的室外排风系统。

所述热水桶为相互连通的高温水桶和低温水桶，所述高温水桶内的第一冷凝器和低温水桶内的第二冷凝器相互连通。

所述新风换热器包括风管、空气过滤网和电加热器，所述电加热器设于风管内，所述空气过滤网设于风管的室外管口处。

所述液压元件包括电磁三通阀、截止阀、干燥过滤器、单向阀、热力膨胀阀、三通管、毛细管等。

本发明的优点：

1、本发明冰蓄冷式制热水供冷暖气中央空调的主机结构简单紧凑，所设置的多形式并联回路在使用时可通过电磁阀切换和单向阀的作用，改变制冷系统内制冷剂的流向，达到完成制冰蓄冷和制热水的功能。

2、本发明可用优化设计冰瓶的形状来获得在桶内的最大蓄冰量，达到主机的结构紧凑。用改变冰瓶的结构确定是用外融冰方式还是用内、外融冰的方式来控制融冰、释冷的速率，并结合使用空调送风系统来达到较长时间的融冰供冷目的。

3、本发明设置的低温（热能储存）水桶，利用制冷剂气体剩余热量，将桶内自来水进行预先低温加热，并储存在桶内；在高温水桶内制热水时，向高温水桶内输送被预先加热的温水，使之能快速制取热水，并降低能耗。

4、本发明把冰蓄冷和热泵这两项相对独立的技术结合在一起应用后，使得本机既具有在夏季利用白天放冷、晚上制冰、蓄冰及无温室气体排放和平衡峰谷电力的功效，又具有在春、秋、冬三季制热水和制热供暖的功效，使得本机一年四季都能使用。