[发明专利]一种水冷式空调、热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冷供暖技术领域，特别涉及一种以水作为热交换介质的空调、热水系统。

背景技术

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GDP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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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，因此本发明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。

作为本发明的优选实施方式，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。

作为本发明的一种改进，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。

作为本发明的一种实施方式，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。