二次回收热水空调 【技术领域】
本发明属于一种能量转换装置,即一种二次回收热水空调。
背景技术
空调是一种空气温度调节设备,主要由压缩机、冷凝器、蒸发器以及高压排气管、低压回气管等部件构成。空调的功能是转移热能,通过压缩机把在制冷场所吸热而蒸发的介质强制吸回加压,在增加介质密度的同时向另一场所释放并排出热量,从而达到人们所需求的温度,给人们提供舒适的生活条件。可是,空调在给人类造福的同时,也带来了能源的消耗和环境的破坏。特别是在高温季节,空调在为房间制冷的同时,还要向室外排放大量的热气,形成“热岛”效应,给人们的室外活动增加了困难。在炎热的夏季,走在城镇街道上的人们,常被两边空调排出的热浪所包围。特别是大功率的中央空调,所产生的“热岛”现象更为明显。为了解决这个问题,人们提出了多项措施。其中比较突出的是收集空调排热制取热水的技术。可是,现有空调热水器的采热装置都是装在冷凝器的前面,而不能直接采集冷凝器的排热。其原因是:在气温较高或热水用量较少的时候,蓄热水温迅速提高接近空调介质温度时,热交换就会停止,仍然要靠冷凝器排放热量。如果要把冷凝器置于水中进行热交换,当水温达到一定温度时,冷凝器无法散热,就会导致空调停止工作。由此可见,现有技术对空调排热的收集是有限的,间断的,难以实现全程持续回收。此外,现有技术大都需要采用多种电子阀门或温控器件,对现有空调的改动较大,有的还考虑了冬夏两用的问题,比较复杂,虽然功能比较齐全,但提高了成本,难以普及。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能够持续不断的回收空调排放的热能,且结构比较简单,容易制造,便于改装的热回收空调。
上述目的是由以下技术方案实现的,研制一种二次回收热水空调,包括压缩机、冷凝器、蒸发器以及高压排气管、低压回气管,压缩机一端连接高压排气管,另一端连接低压回气管,在高压排气管到低压回气管之间设有冷凝器和蒸发器,其特点是:在所说的高压排气管到蒸发器之间设有两个换热箱,一个是设在高压排气管上的一次换热箱,另一个是内装空调冷凝器的二次换热箱。一次换热箱与蓄水箱的出水管和进水管相连,二次换热箱接通两支水管,一支是连接冷水箱及自来水管或其他冷水源的冷水管,另一支是连通蓄水箱的热水管。
所说的一次换热箱两侧分别与高压排气管连接,箱内空腔与高压排气管相连通,空调介质从箱内通过,箱内装有螺旋状换热管,换热管两端分别连接蓄水箱的出水管和进水管。二次换热箱内的冷凝器一侧接高压排气管,另一侧通过管路接蒸发器。
所说的高压排气管、换热箱、蓄水箱以及进水管和出水管,其外面均设有保温层。
所说的蓄水箱的出水管上装有循环泵。
所说的冷水管上装有变频泵。
所说的冷水箱及自来水或其他冷水源的位置高于蓄水箱的位置。
所说的一次换热箱内装空调冷凝器,冷凝器一侧接高压排气管,另一侧通过管路接二次换热箱,一次换热箱与蓄水箱的出水管和进水管相连接;所说的二次换热箱的一侧接一次换热箱内的冷凝器,另一侧通过管路连接蒸发器,空调介质从箱内通过,箱内装有螺旋状换热管,换热管的一端通过冷水管接冷水箱,另一端通过热水管接蓄水箱。
所说的一次换热箱和二次换热箱里面均安装有空调冷凝器,一次换热箱里面的冷凝器一侧与高压排气管相连,另一侧与二次换热箱里面地冷凝器相连,二次换热箱里面的冷凝器的另一侧通过管路接蒸发器;一次换热箱连接蓄水箱的出水管和进水管;二次换热箱通过冷水管接冷水箱,通过热水管接蓄水箱。
本发明的有益效果是:由于采用了两个换热箱,其中一个与冷水源相接,可避免因水温过高而降低采热效率,保证不间断的全程回收空调排热,冷水经过两次提温可达到50℃以上,同时还省略了冷凝风机或冷却塔,具有结构简单,造价低廉,便于制造或改装的特点,从而进一步完善了现有空调排热利用技术,对于节约能源,保护环境,提高人民的生活质量都具有重要意义。
【附图说明】
图1是一种实施例的主视图;
图2是二种实施例的主视图;
图3是三种实施例的主视图。
图中可见:压缩机1,低压回气管2,高压排气管3,冷凝器4,一次换热箱5,二次换热箱6,换热管7,出水管8,进水管9,循环泵10,蓄水箱11,冷水管12,热水管13,用水管14,自来水管15,冷水箱16,室内空调17,变频泵18,空调泵19,空调循环管路20,热力膨胀阀21,蒸发器22。
【具体实施方式】
第一种实施例:如图1所示,这种二次回收热水空调和普通空调的相同之处是:压缩机1一端接有低压回气管2,另一端接出高压排气管3,高压排气管3和低压回气管2之间装有冷凝器4和蒸发器22。所不同的是:在高压排气管3到蒸发器22之间加装一种特殊的热量回收器,这种热量回收器有两个密闭的中空箱体,前面的箱体是一次换热箱6,接在高压排气管3上,箱内空间和高压排气管3相通,压缩机1打出的高压制冷介质从箱内通过。一次换热箱内设有往复盘绕的螺旋状换热管7,换热管7两端穿出箱体,分别与蓄水箱11的出水管8进水管9接通,出水管8上装有循环泵10和阀门。后面的箱体是二次换热箱5,空调的冷凝器4置于箱内,高压排气管3进入箱体接冷凝器4的一侧,冷凝器4的另一侧接有管路,管路穿过箱体连接蒸发器22。在二次换热箱5内,高压气体的热量透过冷凝器3与箱内的水进行热交换。二次换热箱5接出两支水管,其中一支是冷水管12,另一支是热水管13。冷水管12通过变频泵18接冷水箱16,冷水箱16接自来水管15。热水管13的另一端接蓄水箱11。
工作时,压缩机1打出的高压放热介质经高压排气管3先进入一次换热箱6,然后再进入二次换热箱5,再进入蒸发器22,通过室内空调17膨胀吸热后,再被压缩机抽回,再行循环。而自来水或其他水源的冷水首先经冷水管12进入二次换热箱5,与冷凝器4进行热交换,温度可达到30℃以上,再通过热水管13进入蓄水箱11,再经出水管10进入一次换热箱6,通过换热管7温度达到50℃以上,再由进水管9进入蓄水箱11。
一般情况下,空调排热量和热水需求量都是比较稳定的,我们可以按照大多数情况进行设计,尽量依靠一次换热箱6来完成热量回收的任务。可是,在气温猛增的情况下,蓄水箱11或者一次换热箱6附近的水很快上升到较高温度,一次换热箱6的热交换就会递减,二次换热箱5内冷凝器4的温度就会提高,由于二次换热箱5直接与冷水源相接,循环回路是独立的,总有冷水通过冷凝器4,当冷凝器4内部介质温度提高时,与周围冷水的温差随之增大,热交换效率也随之提高,从而能够持续不断全程的回收空调的排热。不仅可以制取大量的热水,而且可以省略原空调的冷凝风机或冷却塔,进一步降低了电耗。当然,不间断的回收空调排热有可能造成热水供大于求,因而应考虑扩大用热途径或采用备用水箱等措施。
这里所说的冷水,一般都是自来水,当自来水的水位高于蓄水箱11的水位,且压力比较充足的情况下,可以省略冷水管12上的变频泵18,仅靠自来水的压力向系统补水。
实验情况:最近,在一家3000平米的宾馆,采用南京中天空调公司生产的200kw制冷机组中央空调,加装热量回收器,不仅彻底解决了空调向周围放热的问题,而且每小时制取52℃热水4.2吨,完全能够满足宾馆的洗浴需求。该宾馆原来的锅炉和冷却塔已经决定停用。
第二种实施例:如图2所示,其工作原理和前例相同,只是把第一种实施例中两种换热箱对调,在一次换热箱6里面安装空调的冷凝器4,而在二次换热箱5中安装螺旋状换热管7。一次换热箱6里面冷凝器4一侧接高压排气管3,另一侧通过管路接二次换热箱5。一次换热箱6与蓄水箱11的出水管8和进水管9相连接。二次换热箱5的一侧通过管路接一次换热箱6内的冷凝器4,另一侧通过管路连接蒸发器22,空调介质从箱内通过,箱内的螺旋状换热管7一端通过冷水管12接冷水箱16,另一端通过热水管13接蓄水箱11。
第三种实施例:如图3所示,一次换热箱6和二次换热箱5里面均安装有空调冷凝器4,一次换热箱6里面的冷凝器4一侧与高压排气管3相连,另一侧通过管路与二次换热箱5里面的冷凝器4的一侧相连,二次换热箱5里面的冷凝器4的另一侧通过管路接蒸发器22;一次换热箱6连接蓄水箱11的出水管8和进水管9;二次换热箱5通过冷水管12接冷水箱12,通过热水管13接蓄水箱11。其工作原理与前两例一致,应属于等同的技术方案。
第四种实施例:在有条件的单位,可以采用单片微机系统,对各个泵阀进行程序控制,效果更佳。