[实用新型]空调热水一体机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空调热水一体机。

背景技术

随着科技的进步和经济的发展，人们对生活要求也进一步提高，尤其是对生活空间环境的要求。讲究适宜的居住温度环境和适宜的居住湿度环境，空调已成为生活所必需的家电产品，但也是能耗最高的家电产品。据相关资料显示，我国建筑能耗已达GDP能耗的35%左右，已紧追发达国家的相关比例，而空调及生活热水的能耗占建筑能耗75%以上，显然，空调能耗非常巨大，这对环境污染有着不可忽视的巨大影响，尤其北方冬季采暖消耗掉大量各类矿物能源，产生大量二氧化碳，尤其是制造大量NOx雾霾气体。在我国经济结构转型和大力发展低耗能产业的今天，必须要有所为而有所不为，并做到有的放矢，抓住高排放行列及污染大户进行节能改造，这样可以起到提纲挈领的作用。面对高耗能行列，不仅仅是采用关停并转就可以实现经济结构转型的，必须采用先进的节能技术，而积极推进科技进步与节能技术的应用，不仅对我国经济结构转型和节能减排事业大有好处，这也是每一个国民义不容辞的责任，尤其是科技工作者。鉴于空调及热水能耗高，鉴于热水采暖成本高，并且很大部分还在依赖矿物能源来实现制热采暖空调以及生产卫生热水，必须加强这一领域技术创新，以消除传统的锅炉采暖方式。

当前，家用空调实际能效比一般只有2.8左右，若配有直流电机，其能效比可达3.6，中央空调能效比虽然可以达4.8，但其维护成本高，占用空间大。虽然采用变频技术可以节约能源，这是利用冷热量需求平衡来实现节约能源的方式，以此来杜绝多产热、多制冷而导致供需失衡所引起能源浪费的现象，也就是说交流电机通过变频从而达到其输出功率匹配于实际制冷量或制热量的需求，但变频是不可以提高机组能效比的，降低电机启动能耗其实节能意义并不是很大，其减小电流对电机冲击作用大于其节能意义，因为电机启动时间是非常短暂的，反而担心低频运行遇到蒸发器压力过低或冷凝器压力过高时，电机出现低频堵转情况，而引起堵转电流的浪费，而且会有高次谐波电流以及变频器本身耗电发热情况，同样也会有低速运转而造成效率低的情况。至于采用直流无刷电机的压缩机，其实，直流是不可以变频的，什么1赫兹变频，纯粹是广告，不过无刷直流电机确实节能，不再吸收电网能量来建立电机磁场，转子与定子磁场同步运行，转子绕组中无感生电流，消除了转子电阻铜耗和磁滞损耗，而且低速运行的直流电机效率高，可以节省电能。无刷直流电机与异步电机相比，可减小定子电流15%，可提高运行效率20%左右。这也是非常客观实际的空调技术之现状。针对提高空调效率的手段和方法很多，诸如磁悬浮压缩机、双极压缩机、直流压缩机、变频压缩机，针对离心、螺杆、涡旋等都改进。在换热器方面大量朝高效方面发展，中央空调主要采用管壳式换热器，在换热管表面形成多样化的沟槽以加强换热能力，但也有采用板式换热器的；小型化中央空调有逐步采用微通道换热器的，但依然停留在制冷剂与空气进行换热方面，而且是采用错流换热方式。针对热泵运行化霜技术依然是业内老大难问题，中央空调有采用不冻液方式解决结露结霜问题，现实中发现其经济性不佳，而且会出现污染环境的情况；也有采用蓄热化霜的，该方式会影响机组正常运行，耽搁制热时间，投资成本也大；当然，采用地下水化霜成本更高，因受到地域限制而无法普及。家用空调通常采用四通阀反向运行来实现化霜，化霜时间长，且要从房间吸热进行化霜，这不仅影响空调舒适度，而且化霜完后空调末端温度非常低，出热风须得延时3分钟左右。采用电热棒化霜既耗能又容易出故障，采用吹热风办法化霜同样能耗高，且化霜不均匀也不够彻底。

目前，市场上出现的家用一体机大致可以分成两类：一类是空调末端及水箱走的是冷媒，该类能效比低，成本高，由于冷媒循环路程长，管程阻力大，压降也大，机组很容易产生冷冻油堵住循环管道；另一类是空调末端走暖媒水或冷媒水，而水箱热水是通过冷凝器加热而来的热水，该类机组体积大，所需换热器大且分成多组，包括热水所需换热器、制冷空调所需组分、制热采暖空调所需组分等，占用空间大，难以实现换热器设备最大化共用，制造成本过高。而大型中央空调能效比虽然高，但尚未有一体机，因为离心机空调的冷凝温度比不及涡旋压缩机或螺杆压缩机，一般是配锅炉采暖和制卫生热水。若采用溴化锂制冷制热机组，虽然可以同时产热水，还可以有制冷空调和采暖空调，但运行成本费用非常高昂，而且设备体积也很大，投资费用也多，维护费用也高。