CN207648995U - 一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，包括通过冷热媒输送管道相连通的室外冷热源装置和室内换热装置，送回风口所述室内换热装置安装在室内的地面以下或侧墙装饰层内，在室内的地面处或者侧墙装饰层设有与室内换热装置所处位置相连通的送回风口；所述室内换热装置包括与所述冷热媒输送管道连通的换热器以及作用于该换热器的空气动力装置。本实用新型的室内换热装置采用地面暗藏式，不仅解决高大空间冬季室内空气温度梯度问题，增加了室内的舒适性，而且室内换热装置外形可以隐藏到室内或者结合室内装饰构件布置，增加室内的美观性。

Description

一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统。

背景技术

在现代公共建筑中，经常采用高大空间并结合玻璃幕墙来营造建筑空间感，玻璃幕墙与普通墙体材料相比，传热系数高，是高大空间室内外热交换最活跃和最敏感的部位，在室内靠近玻璃幕墙侧冷热损失大，易形成温度过冷(过热)区域，环境舒适性差、系统能耗高尤其对于体量大、进深较深的现代单体建筑，内外冷热负荷矛盾突出，内部余热大，虽然现代建筑功能全、舒适度要求高，要求系统同时供应冷热源，受玻璃幕墙结构的限制和室内装饰美观性的要求，常规采暖制冷末端设备无法安装或即使安装，整体的装饰效果差。

高大空间中冬季供暖空调系统通常采用顶送和侧送的方式，但常因送风温差较大，经常会导致上部空气温度高，下部空气温度低，室内空气的垂直温度梯度分布很明显，高大空间中空气的这种垂直温度梯度问题尤为突出。为了解决这种空气的垂直温度梯度现象，目前可采取的措施一是通过增大设计热负荷，在保证人员活动区舒适性的前提条件下，允许这个垂直温度梯度现象存在，另外一种措施就是通过增加送风口出口余压的方式来扰动室内气流流动方向，进而改善室内的垂直温度梯度，虽然室内的舒适性会得到一定的改善，但这两种处理方措施不仅增加投资，而且极其浪费能源。

在现代住宅建筑特别是高档住宅中，为了最大限度的追求室内冷暖的舒适性，通常夏季采用中央单冷空调系统，冬季采用地板辐射供暖系统或者散热器供暖系统来实现室内的舒适性，这种解决方案不仅系统复杂而且其初投资较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直接膨胀式的地面暗藏式主动供冷供暖空调系统，作为一种新型供冷供热系统尤其适用于侧墙为玻璃幕墙的高大空间和室内有冷热需求的住宅建筑，以解决现有供冷供热系统效果不佳和系统复杂、初投资高的问题。

一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，包括通过冷热媒输送管道相连通的室外冷热源装置和室内换热装置，所述室内换热装置安装在室内的地面以下或侧墙装饰层内，在室内的地面处或者侧墙装饰层设有与室内换热装置所处位置相连通的送回风口，换热装置上预留有与新风管道相连接新风接口；

所述室内换热装置包括与所述冷热媒输送管道连通的换热器以及作用于该换热器的空气动力装置。

本实用新型的供暖空调系统适用于高大空间等冬季空气温度梯度较大的场所和室内有供热供冷需求的住宅建筑，可以有效地避免送风难以送至工作区和系统复杂、初投资高的问题，也可以同时解决夏季供冷、冬季供暖的问题。

本实用新型中将所述室内换热装置暗藏到室内地面以下或者室内侧墙装饰层内，并可以很好地与地面、墙面装饰结合，相对于现有的顶送方式，优点在于不破坏室内吊顶形式，有利于达到室内的美观效果。

作为优选，一部分室内侧墙为玻璃幕墙或外窗。

尤其在针对采用玻璃幕墙的公共建筑和室内有冷热需求的住宅建筑中使用本实用新型主动供冷供暖空调系统的，可以进一步发挥和体现本实用新型效果，一方面满足玻璃幕墙结构或外窗的限制，另外还可以兼顾室内装饰美观性的要求。

作为优选，所述主动供冷供暖空调系统采用制冷剂作为换热介质。例如为R134A、R410A、R407C、R32、R1234yf、R234ze、R161、R22等。

与采用水作为换热介质的系统相比，采用制冷剂作为换热介质，整个系统被大大简化，一台室外冷热源装置可以连接多台室内换热装置，使用安装方便，可以很灵活适应各个不同场所的使用；由于少了中间换热介质，整个系统能耗大大降低。

作为优选，本实用新型主动供冷供暖空调系统由所述冷热媒输送管道以及室外冷热源装置和室内换热装置组成。并不需要配置额外的设备，整体上相对精简，降低系统的复杂性，当然室内换热装置可以根据需要配置多台。

作为优选，所述室内换热装置还包括收集换热器所生成冷凝水的冷凝水收集装置。在供冷时，室内换热装置产生的冷凝水通过重力下流等方式进入冷凝水收集装置。

所述的换热器包括无缝紫铜管和固定在无缝紫铜管外周的高纯度铝翅片。

作为优选，所述室内换热装置中设有临近送回风口部位的过滤设施(或空气净化装置)。

过滤设施(或空气净化装置)的具体形式可以采用过滤网或结合杀菌等其他功能，可以净化进出换热室的气流，保持换热室内清洁的空气净化装置，可选用现有技术中的诸多形式。

就室外冷热源装置本身而言可以采用现有技术，例如由压缩机、室外换热装置(空气-冷媒换热器)、四通换向阀和节流机构，各部件根据需要统一配置控制系统。

作为优选，室外冷热源装置中的压缩机采用涡旋压缩机或者活塞压缩机。

压缩机采用定频或变频方式工作，通过冷热媒输送管道向室内换热装置提供冷负荷或者热负荷。

室内换热装置中，就换热器本身而言可以是冷热媒输送管道自身迂回盘绕而成，也可以是独立的设备，通过相应的接口与冷热媒输送管道对接。与换热器相匹配的冷热媒输送管道上还设有电子膨胀阀。

作为优选，还设有通过管路与所述冷凝水收集装置相连的提升装置。

提升装置例如采用水泵等形式，用以接收来冷凝水收集装置的冷凝水并向外输出。

作为优选，所述空气动力装置为位于换热器下方或上方的贯流风机。

作为促进空气流通进行热交换的空气动力装置，还可以采用其他形式的风机，例如还可以在换热器的旁侧设置风机室，即风机送回风口位于换热器的侧向。

作为优选，所述室内换热装置还设有壳体，所述换热器安装在壳体内，壳体自带新风接口，壳体朝向所述送回风口的部位为开放区域或设置格栅。

作为优选，所述的送回风口为一体结构或可拆卸连接的分体结构，送回风口与所处的安装部位之间固定连接。

就送回风口本身而言，也可以采用网状或格栅等形式，采用一体结构时更加便于安装；采用可拆卸连接方式时，包括但不限于相互插接，利用连接件等形式；可以根据需要有一定的承重能力。

送回风口与所处的安装部位之间相互固定，以避免不必要的晃动或错位，另外也可以在送回风口的外周与所处的安装部位之间设置密封圈或密封材料，也可以起到缓冲作用。所述的新风口与新风管道相连，将室外新风送入壳体内，诱导室内冷热空气进入室内，改善室内气流组织。

所述室内换热装置可以设置壳体，壳体朝向送回风口的部位为开放区域或设置格栅，换热器、过滤网、冷凝水收集装置、提升装置、贯流风机以及必要的电路元件可以安装在壳体内。

本实用新型直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统工作原理如下：

1.供热方案

空气对流循环：当高温冷媒经过室内换热装置的换热器时，室内空气和室外新风通过空气动力装置加压后经过换热器与高温冷媒发生对流换热，室内空气和室外新风被加热后利用密度差和余压上升，从而完成了室内空气对流换热循环。

冷媒循环：

高温高压冷媒经过室内换热装置后，变成低温高压冷媒，低温高压冷媒经过节流装置，变成低温低压冷媒，低温低压冷媒经过室外蒸发器，与室外空气对流换热以后，经过室外机内的压缩机压缩以后，变成高温高压冷媒，再流入室内换热装置。

2.供冷方案：

空气对流循环：当高温冷媒经过室内换热装置的换热器时，室内空气和室外新风通过空气动力装置加压后经过换热器与低温冷媒发生对流换热，室内空气和室外新风被冷却后利用余压上升，从而完成了室内空气对流换热循环。

冷媒循环：

低温低压冷媒经过室内换热装置后，变成高温低压冷媒，高温低压冷媒经过室外机内的压缩机压缩以后，变成高温高压冷媒，高温高压冷媒流经室外机冷凝器时，与室外空气对流换热以后，变成低温高压冷媒，低温高压冷媒经过节流装置，变成低温低压冷媒，低温低压冷媒经过室内换热器后，完成了冷媒循环。

本实用新型直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统中的室内换热装置采用地面暗藏式，不仅解决高大空间冬季室内空气温度梯度问题，增加了室内的舒适性，而且室内换热装置外形可以隐藏到室内或者结合室内装饰构件布置，增加室内的美观性；采用主动供暖空调，室内换热装置采用有压气流换热，因此增加了室内换热器的换热效率。

附图说明

图1为配置本实用新型主动供冷供暖空调系统的室内俯视图；

图2为配置本实用新型主动供冷供暖空调系统的室内侧视图；

图3为本实用新型主动供冷供暖空调系统中室外冷热源装置的原理示意图；

图4为本实用新型主动供冷供暖空调系统中室内换热装置的结构示意图；

图5为图4中室内换热装置的侧视图。

具体实施方式

本实用新型一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，包括通过冷热媒输送管道相连通的室外冷热源装置和室内换热装置。

本实用新型重点改进在于室内部分，就使用场景而言尤其适用室内侧墙全部或部分为玻璃幕墙。

参见图1和图2，在室内102的地面101以下配置有室内换热装置100，在室内的地面设有与室内换热装置连通的送回风口。送回风口向上朝室内布置。图2中的箭头大致示意图空气方向。室内换热装置100可以绕室内侧墙边缘布置多个，以提高换热效果。

室内102的顶部设有新风机103，用于向室内输送新风。新风机103可设置在墙体外壁或顶棚等，新风通过风路输送中室内102，另外还可以直接输送入室内换热装置100，风路采用冷轧钢板，喷涂处理，新风机103数量可根据新风量要求增减。

还可以将室内换热装置安装在侧墙内且高度相对较低接近地面，则送回风口侧向布置，朝向室内。

本实用新型空调系统采用制冷剂作为换热介质。例如为R134A、R410A、R407C、R32、R1234yf、R234ze、R161、R22等。就室外冷热源装置本身而言可以采用现有技术，参见图3，例如包括压缩机14，具体可以采用涡旋压缩机或者活塞压缩机，例如采用涡旋压缩机，其可以采用定频或变频方式工作，通过冷热媒输送管道15向室内换热装置100提供冷负荷或者热负荷。

还设有与压缩机14相配套的气液分离器19、四通阀16、室外换热装置18(空气-冷媒换热器)、电子膨胀阀21、单向阀20，以及用以调节室外换热装置18温度的风扇17，各部件根据需要统一配置控制系统。

参见图4和图5，室内换热装置包括壳体1，壳体内设有换热器2以及作用于该换热器的空气动力装置3。

换热器可以是冷热媒输送管道自身迂回盘绕而成，通过冷热媒输送管道接口8与室外冷热源装置连通。

壳体1顶部为与送回风口相对应的开放区5，开放区5也可以设置格栅，空气动力装置为位于换热器2上方的贯流风机，贯流风机外围设有导风板13，在导风板13外侧可以贴覆隔音材料层12。通过导风板13可控制空气流动方向，例如图5中箭头所示方向。

贯流风机的出口朝上，在其出口与开放区5之间设有过滤器4，例如过滤网等形式，过滤器4可以净化进出气流，保持室内换热装置所处位置的清洁。

作为促进空气流通进行热交换的空气动力装置，贯流风机还可以采用其他形式的风机。

为了排出冷凝水，室内换热装置内还设有冷凝水收集装置即接水盘7，以及提升装置即排水泵8，接水盘7通过管路连接排水泵8，排水泵8出口接冷凝水管9。在供冷时，室内换热装置100产生的冷凝水通过重力下流等方式进入接水盘7，并经由排水泵8和冷凝水管9排出。

壳体1还设有与新风管道相连的新风接口10和检修孔12，检修孔12，在检修孔12下方为控制箱11，用以安装电路元件等。

本实用新型直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统工作原理如下：

1.供热方案

空气对流循环：当高温冷媒经过室内换热装置的换热器时，室内空气和室外新风通过空气动力装置加压后经过换热器与高温冷媒发生对流换热，室内空气和室外新风被加热后利用密度差和余压上升，从而完成了室内空气对流换热循环。

冷媒循环：

高温高压冷媒经过室内换热装置后，变成低温高压冷媒，低温高压冷媒经过节流装置，变成低温低压冷媒，低温低压冷媒经过室外蒸发器，与室外空气对流换热以后，经过室外机内的压缩机压缩以后，变成高温高压冷媒，再流入室内换热装置。

2.供冷方案：

空气对流循环：当高温冷媒经过室内换热装置的换热器时，室内空气和室外新风通过空气动力装置加压后经过换热器与低温冷媒发生对流换热，室内空气和室外新风被冷却后利用余压上升，从而完成了室内空气对流换热循环。

冷媒循环：

低温低压冷媒经过室内换热装置后，变成高温低压冷媒，高温低压冷媒经过室外机内的压缩机压缩以后，变成高温高压冷媒，高温高压冷媒流经室外机冷凝器时，与室外空气对流换热以后，变成低温高压冷媒，低温高压冷媒经过节流装置，变成低温低压冷媒，低温低压冷媒经过室内换热器后，完成了冷媒循环。

以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。显然这些改动和变型均应属于本实用新型要求的保护范围保护内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何特殊限制。

Claims (9)

1.一种直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，包括通过冷热媒输送管道相连通的室外冷热源装置和室内换热装置，其特征在于，所述室内换热装置安装在室内的地面以下或侧墙装饰层内，在室内的地面处或者侧墙装饰层设有与室内换热装置所处位置相连通的送回风口；

所述室内换热装置包括与所述冷热媒输送管道连通的换热器以及作用于该换热器的空气动力装置。

2.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述主动供冷供暖空调系统采用制冷剂作为换热介质。

3.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，室外冷热源装置中的压缩机采用涡旋压缩机或者活塞压缩机。

4.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述室内换热装置中设有临近送回风口部位的过滤设施。

5.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述室内换热装置还包括收集换热器所生成冷凝水的冷凝水收集装置。

6.如权利要求5所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，还设有通过管路与所述冷凝水收集装置相连的提升装置。

7.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述空气动力装置为位于换热器下方或上方的贯流风机。

8.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述室内换热装置还设有壳体，所述换热器安装在壳体内，壳体朝向所述送回风口的部位为开放区域或设置格栅。

9.如权利要求1所述的直接膨胀式的主动供冷供暖空调系统，其特征在于，所述的送回风口为一体结构或可拆卸连接的分体结构，送回风口与所处的安装部位之间固定连接。