科技成果登记信息公示——空气源空调热水系统

研究起止日期：	2017-01-10至2017-10-02
主要应用行业：	制造业
高新技术领域：	新能源与节能
评价单位：	国家知识产权局
评价日期：	2017-10-03
成果简介：	目前，市场上主要有两种空气源空调热水系统的实现方式：前置串联式系统和并联式系统。空气源空调热水系统主要包括压缩机01、冷凝器 02、节流装置03和蒸发器04。四者依次连通，其中充灌着制冷剂，即冷媒。冷媒在上述连通的空气源空调热水系统中不断流动，依次经过压缩- 冷凝-膨胀-蒸发的循环实现对房间温度的调节。同时，为了产生生活热水，上述空气源空调热水系统还包括热水换热器05，在热水换热器05中，冷媒与低温水进行换热，得到生活热水。在前置串联式系统中，热水交换器与冷凝器串联，并设置在冷凝器之前。从压缩机排出的高温高压气体首先经过热水换热器进行热交换，而后进入冷凝器冷凝。这类系统的优点是可以在空调制冷或制热的时候，充分利用压缩机排气的高品味显热，制取高温生活热水。然而，这类系统在大多数情况下无法可靠运行，特别在低热水温度的时候。以制冷热回收运行为例，机组总的冷凝负荷由热水换热器和作为冷凝器的风侧换热器共同承担。在一定的空调工况下，即蒸发器侧和冷凝器侧的工况一定的情况下，随着热水水温不断降低，风侧换热器进口的冷媒干度不断降低，从而使得风侧换热器内的冷媒的平均密度升高。由于风侧换热器的内容积较大，冷媒平均密度的升高将导致系统冷媒需求量的增加，超过一定极限后，最终将造成系统运行高、低压偏低，性能急剧下降。并联式系统中，热水交换器与冷凝器并联。这类系统热回收只能全热回收，随着热水温度升高，冷凝压力随之升高从而导致制冷量衰减，影响空调侧使用效果。另外压缩机对冷凝压力有限制，因此，这类并联式系统产生的热水温度不能很高。因此，如何提供一种空气源空调热水系统，能够可靠高效运行，可获得高温热水，同时在制冷热回收时制冷量不衰减，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。为了解决上述问题，本发明公开了一种空气源空调热水系统，包括压缩机、热水换热器、高压气液分离器、四通换向阀、风侧换热器、空调侧换热器，其中：所述高压气液分离器包括入口、气态出口和液态出口；所述液态出口分流为第一液态出口和第二液态出口；所述气态出口和所述液态出口的开闭可控；所述压缩机的进气口与所述四通换向阀的压缩机接口连接；所述压缩机的排气口与所述热水换热器的入口连接；所述热水换热器的出口与所述高压气液分离器的入口连接；所述高压气液分离器的第一液态出口与所述空调侧换热器的液态冷媒口连接；所述空调侧换热器的气态冷媒口与所述四通换向阀的空调侧换热器接口连接；所述高压气液分离器的气态出口与所述四通换向阀的入口连接；所述四通换向阀的风侧换热器接口与所述风侧换热器的气态冷媒口连接，所述风侧换热器的液态冷媒口与所述空调侧换热器的液态冷媒口连接；所述高压气液分离器的第二液态出口与所述风侧换热器的液态冷媒口连接。本发明提供的空气源空调热水系统，在热水换热器和风侧换热器之间，热水换热器和空调侧换热器之间设置有高压气液分离器。在热回收时可以根据热回收的状态选择冷媒的流向，当热水水温低时选择全热回收。冷凝后的液态冷媒直接进入蒸发器(在制冷工况下，为空调侧换热器；在制热工况下，为风侧换热器)蒸发。冷凝器(在制冷工况下，为风侧换热器；在制热工况下为空调侧换热器)内的冷媒为气态，不会产生前置串联系统中在热回收时出现的冷媒迁移的问题。当热水水温高时选择部分热回收。部分冷凝后的冷媒通过高压气液分离器的分离，液态冷媒直接进入蒸发器蒸发，气态冷媒进入冷凝器继续冷凝，变成液态后再进入蒸发器蒸发。机组的制冷量不会衰减，同时可利用高温高压的排气将热水加热到相比于并联式系统温度更高的热水。本技术申请并获得国家发明专利授权。