《利用空氣能供暖及製冷系統》是李建偉於2012年12月13日申請的專利，該專利的公布號為CN202792687U，授權公布日為2013年3月13日，發明人是李建偉、莊海濤。該發明屬於採用壓縮機進行供暖和製冷的設備技術領域。
《利用空氣能供暖及製冷系統》其主要技術特徵為：包括位於室外的壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器、四通換向閥和延伸至室內的熱介質進管和熱介質回管，在所述的熱介質進管和熱介質回管之間通過分流器和集流器連線有位於室內地面的散熱盤管，在所述熱介質進管和熱介質回管之間通過第四導管連線有空調製冷內機，通過在上午9時到下午15時這段時間內，此時開啟壓縮機，通過熱介質進管輸送到室內地面下方的散熱盤管，熱量儲存在地板上，地面空氣受熱後，會向屋頂方向上升，整個房間內溫度幾乎一致，不存在供暖死角，使人體感覺更加舒適，其餘時間關閉停止壓縮機，此時儲存在地板內的熱量會慢慢散發，採用錯峰取熱的方式更節能，該系統無污染，節能效果好。
2017年12月11日，《利用空氣能供暖及製冷系統》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《利用空氣能供暖及製冷系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：利用空氣能供暖及製冷系統
- 申請人：李建偉
- 申請號：2012206847427
- 申請日：2012年12月13日
- 公布號：CN202792687U
- 公布日：2013年3月13日
- 發明人：李建偉、莊海濤
- 地址：河北省石家莊市槐嶺路189號
- Int.Cl.：F25B29/00(2006.01)I、F25B41/04(2006.01)I、F25B49/02(2006.01)I、F24F5/00(2006.01)I等
- 代理機構：衡水市盛博專利事務所
- 代理人：孫廷玉
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在中國北方大部分地區，冬天需要供暖，而夏天則需要製冷。2012年前冬天供暖大多採用以下方式：其一，單戶燃煤或油供暖，該方法存在污染嚴重，燃燒的氣體不經任何處理，直接進入空氣中，對空氣造成嚴重污染；其二，採用燃煤或油水路集中供暖，供暖源採用燃燒煤炭、燃油等能源，將熱介質（主要採用水）加熱，然後將熱介質向用戶中輸送，該方法存在以下缺點，資源浪費嚴重，在燃燒過程中，雖然燃燒後的氣體經過脫硫等處理，但仍然產生許多有害氣體如二氧化硫、二氧化碳等，不但造成大氣污染，而且水資源浪費嚴重，熱介質傳遞距離遠，在熱介質傳導過程中，不但浪費動能，而且熱量損失嚴重，在入住率不高的小區還會造成供暖成本高或停止供暖現象；其三，採用空調櫃機，掛機供暖，風機盤管供暖，該方法雖然解決了上述缺陷，但存在以下新的缺陷：在使用過程中，溫度升高的快，但降低的也快，當出現線路檢修、線路故障等情況時，一般需要停電一天左右，此時室內溫度低無法保證；為了提高室內空氣對流，掛機或櫃機大多採用風機吹熱管，散熱效果差，還能源浪費；在下午17時至第二天上午9時，室外氣溫溫度低，此時供暖需要消耗更多的電能。
發明內容
專利目的
《利用空氣能供暖及製冷系統》解決的技術問題就是提供一種舒適感好、節能效果好、結構簡單、安裝方便、對環境無污染的利用空氣能供暖及製冷系統。
技術方案
《利用空氣能供暖及製冷系統》提出的技術方案為：包括位於室外的壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器、四通換向閥和延伸至室內的熱介質進管和熱介質回管，所述熱介質進管的起始端與所述四通換向閥連線，所述熱介質回管的末端與所述冷凝蒸發器的進口連線，所述冷凝蒸發器的出口通過第一導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的出口通過第二導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的入口通過第三導管與所述四通換向閥連線，在所述的熱介質進管和熱介質回管之間連線有散熱盤管，所述散熱盤管位於室內地面的下方；在所述熱介質進管和熱介質回管之間通過第四導管連線有空調製冷內機，在所述第四導管上設定電磁閥；所述壓縮機、風機、電磁閥和空調製冷內機通過線控器與微電腦控制器電連線。
其附加技術特徵為：在所述熱介質進管與所述散熱盤管之間設定有分流器，在所述熱介質回管與所述散熱盤管之間設定有集流器；所述散熱盤管均勻分布，每根散熱盤管的形狀為“S”型、“M型”、“N”型、“U”型或“回”字型；所述散熱盤管的外徑為4—6毫米；所述相鄰散熱盤管之間的距離為3—28厘米；在所述第二導管靠近所述壓縮機一側設定排氣溫度保護器；在所述第二導管上設定氣油分切器；在所述第三導管上設定吸氣溫度保護器；在所述冷凝蒸發器上設定智慧型調溫帶；在所述熱介質回管上設定電磁膨脹閥，該電磁膨脹閥通過線控器與微電腦控制器電連線。
改善效果
《利用空氣能供暖及製冷系統》同2012年12月之前的技術相比較具有以下優點：
其一，由於包括位於室外的壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器、四通換向閥和延伸至室內的熱介質進管和熱介質回管，所述熱介質進管的起始端與所述四通換向閥連線，所述熱介質回管的末端與所述冷凝蒸發器的進口連線，所述冷凝蒸發器的出口通過第一導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的出口通過第二導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的入口通過第三導管與所述四通換向閥連線，在所述的熱介質進管和熱介質回管之間連線有散熱盤管，所述散熱盤管位於室內地面的下方；在所述熱介質進管和熱介質回管之間通過第四導管連線有空調製冷內機，在所述第四導管上設定電磁閥；所述壓縮機、風機、電磁閥和空調製冷內機通過線控器與微電腦控制器電連線；在冬天需要供暖時，通過微電腦控制器控制第四導管上的電磁閥關閉，通過在上午9時到下午15時這段時間內，室外空氣溫度為一天內溫度最高值，此時開啟壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器，通過壓縮機做功，將熱介質變成高溫高壓的熱介質氣體，通過熱介質進管輸送到室內地面下方的散熱盤管，散熱盤管將熱量散發在地板下方，使得整個地板溫度升高，地面空氣受熱後，密度減小，會向屋頂方向上升，整個房間內溫度幾乎一致，不存在供暖死角，使人體感覺更加舒適，而且在下午15時至第二天上午9時，停止壓縮機和冷凝蒸發器工作，此時儲存在地板內的熱量會慢慢散發，採用錯峰取熱的方式更節能，該系統無污染，節能效果好，每消耗1千瓦的電能能夠產生3.5千瓦—6千瓦的熱量；運行費用比傳統的供暖方式降低40%以上，不受入住率限制，可以單獨控制啟停；在整個系統中，沒有水的存在，沒有水泄露的後顧之憂，也不存在冬天凍裂的危險；在夏天需要製冷時，通過微電腦控制器控制第四導管上的電磁閥開啟，此時開啟壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器，通過壓縮機做功，將熱介質變成低溫的液態，然後輸送到空調製冷內機內，通過空調製冷內機內的吹風系統，熱介質變成氣態，吸收熱量，使室內溫度降低，達到製冷效果。
其二，由於所述散熱盤管均勻分布，每根散熱盤管的形狀為“S”型、“M型”、“N”型、“U”型或“回”字型，散熱更加均勻，使得整個房間不留死角。
其三，由於所述散熱盤管的外徑為4—6毫米；所述相鄰散熱盤管之間的距離為3—28厘米，根據緯度的高低，散熱盤管鋪設距離也不同，在高緯度地區，冬天溫度低，相鄰散熱盤管之間的距離近一些，在緯度相對低一些的地區，相鄰散熱盤管之間的距離遠一些，既能滿足了取暖需要，又達到節能目的。
其四，由於在所述第二導管靠近所述壓縮機一側設定排氣溫度保護器且在所述第三導管上設定吸氣溫度保護器，使得壓縮機內排出的熱介質達到一定範圍，保證了供暖或製冷效果，而且控制系統的穩定性和安全性。
其五，由於在所述第二導管上設定氣油分切器，使壓縮機的冷凍油不進入換熱盤管中，延長壓縮機的使用壽命，提升系統的穩定性。
其六，由於在所述冷凝蒸發器上設定智慧型調溫帶，在超低溫情況下如-20℃以下，在冷凝蒸發器上會出現霜凍，影響冷凝蒸發器運行，此時，開啟智慧型調溫帶電源，避免經常性的化霜運行，提升機器的效率。
其七，由於在所述熱介質回管上設定電磁膨脹閥，該電磁膨脹閥通過線控器與微電腦控制器電連線，通過控制電磁膨脹閥來控制熱介質的流量，從而調節室內溫度。
附圖說明
圖1為《利用空氣能供暖及製冷系統》的結構示意圖；
圖2為散熱盤管處的縱向截面示意圖；
圖3為“弓”字型散熱盤管的結構示意圖；
圖4為“S”型散熱盤管的結構示意圖；
圖5為“M”型散熱盤管的結構示意圖；
圖6為第一種“N”型散熱盤管的結構示意圖；
圖7為第二種“N”型散熱盤管的結構示意圖；
圖8為“U”型散熱盤管的結構示意圖；
圖9為第一種“回”字型散熱盤管的結構示意圖；
圖10為第二種“回”字型散熱盤管的結構示意圖。
權利要求
1.《利用空氣能供暖及製冷系統》包括位於室外的壓縮機、帶有風機的冷凝蒸發器、四通換向閥和延伸至室內的熱介質進管和熱介質回管，其特徵在於：所述熱介質進管的起始端與所述四通換向閥連線，所述熱介質回管的末端與所述冷凝蒸發器的進口連線，所述冷凝蒸發器的出口通過第一導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的出口通過第二導管與所述四通換向閥連線，所述壓縮機的入口通過第三導管與所述四通換向閥連線，在所述的熱介質進管和熱介質回管之間連線有散熱盤管，所述散熱盤管位於室內地面的下方；在所述熱介質進管和熱介質回管之間通過第四導管連線有空調製冷內機，在所述第四導管上設定電磁閥；所述壓縮機、風機、電磁閥和空調製冷內機通過線控器與微電腦控制器電連線。
2.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述熱介質進管與所述散熱盤管之間設定有分流器，在所述熱介質回管與所述散熱盤管之間設定有集流器。
3.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：所述散熱盤管均勻分布，每根散熱盤管的形狀為“S”型、“M型”、“N”型、“U”型或“回”字型。
4.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：所述散熱盤管的外徑為4—6毫米。
5.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：所述相鄰散熱盤管之間的距離為3—28厘米。
6.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述第二導管靠近所述壓縮機一側設定排氣溫度保護器。
7.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述第二導管上設定氣油分切器。
8.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述第三導管上設定吸氣溫度保護器。
9.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述冷凝蒸發器上設定智慧型調溫帶。
10.根據權利要求1所述的利用空氣能供暖及製冷系統，其特徵在於：在所述熱介質回管上設定電磁膨脹閥，該電磁膨脹閥通過線控器與微電腦控制器電連線。
實施方式
如圖1和圖2所示，為《利用空氣能供暖及製冷系統》的結構示意圖。其結構包括位於室外25的壓縮機2、帶有風機1的冷凝蒸發器3、四通換向閥4和延伸至室內26的熱介質進管5和熱介質回管6，熱介質進管5的起始端與四通換向閥4連線，熱介質回管6的末端與冷凝蒸發器3的進口31連線，冷凝蒸發器3的出口32通過第一導管91與四通換向閥4連線，壓縮機2的出口21通過第二導管92與四通換向閥4連線，壓縮機2的入口22通過第三導管93與四通換向閥4連線，在熱介質進管5和熱介質回管6之間連線有散熱盤管10，散熱盤管10位於室內地面20的下方；在熱介質進管5和熱介質回管6之間通過第四導管94連線有空調製冷內機11，在第四導管94上設定電磁閥12，電磁閥12、壓縮機2、風機1和空調製冷內機11通過線控器13與微電腦控制器14電連線。
在冬天需要供暖時，通過微電腦控制器14控制第四導管94上的電磁閥12關閉，在上午9時到下午15時這段時間內，室外空氣溫度為一天內溫度最高值，此時開啟壓縮機2、帶有風機1的冷凝蒸發器3，通過壓縮機2做功，將熱介質（如R22，R410a環保無氟冷媒）變成高溫高壓的熱介質氣體，通過熱介質進管5輸送到室內地面下方的散熱盤管10，散熱盤管10將熱量散發在地板下方，使得整個地板溫度升高，地面空氣受熱後，密度減小，會向屋頂方向上升，整個房間內溫度幾乎一致，不存在供暖死角，使人體感覺更加舒適。而且在下午15時至第二天上午9時，停止壓縮機和冷凝蒸發器工作，此時儲存在地板內的熱量會慢慢散發，採用錯峰取熱的方式更節能，該系統無污染，節能效果好，每消耗1千瓦的電能能夠產生3.5千瓦—6千瓦的熱量。運行費用比傳統的供暖方式降低40%以上，不受入住率限制，可以單獨控制啟停；在整個系統中，沒有水的存在，沒有水泄露的後顧之憂，也不存在冬天凍裂的危險。
在夏天需要製冷時，通過微電腦控制器14控制第四導管94上的電磁閥12開啟，此時開啟壓縮機2、帶有風機1的冷凝蒸發器3，通過壓縮機2做功，將熱介質變成低溫的液態，然後輸送到空調製冷內機11內，通過空調製冷內機11內的吹風系統，熱介質變成氣態，吸收熱量，使室內溫度降低，達到製冷效果。
在熱介質進管5與散熱盤管10之間設定有分流器7，在熱介質回管6與散熱盤管10之間設定有集流器8。
散熱盤管10均勻分布，如圖3所示，每根散熱盤管的形狀可以為“弓”字型，也可以為如圖4所示的“S”型、如圖5所示的“M”型、如圖6和圖7所示的“N”型、如圖8所示的“U”型、如圖9和圖10所示的“回”型。
散熱盤管10的外徑為4—6毫米，相鄰散熱盤管10之間的距離為3—28厘米，根據緯度的高低，散熱盤管鋪設距離也不同，在高緯度地區，冬天溫度低，相鄰散熱盤管10之間的距離近一些，在緯度相對低一些的地區，相鄰散熱盤管10之間的距離遠一些，既能滿足了取暖需要，又達到節能目的。
在第二導管92靠近壓縮機2一側設定排氣溫度保護器15且在第三導管93上設定吸氣溫度保護器16，使得壓縮機1內排出的熱介質達到一定範圍，保證了供暖或製冷效果，而且控制系統的穩定性和安全性。
在第二導管92上設定氣油分切器17，使壓縮機的冷凍油不進入換熱盤管中，延長壓縮機的使用壽命，提升系統的穩定性。
在冷凝蒸發器3上設定智慧型調溫帶18，在超低溫情況下如-20℃以下，在冷凝蒸發器上會出現霜凍，影響冷凝蒸發器運行，此時，開啟智慧型調溫帶18電源，避免經常性的化霜運行，提升機器的效率。
在熱介質回管6上設定電磁膨脹閥19，該電磁膨脹閥19通過線控器13與微電腦控制器14電連線，通過控制電磁膨脹閥19來控制熱介質的流量，從而調節室內溫度。
榮譽表彰
2017年12月11日，《利用空氣能供暖及製冷系統》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
