1.本实用新型涉及换热器领域，特别是涉及一种水冷却风冷热泵模块机组。


背景技术：

2.现有风水一体化机组融合风冷、水冷优势技术于一身，可夏季制冷、冬季制热采暖，做到一机两用。
3.此类风水一体化机组通常具有体积小；重量轻便于运输、施工、维护；屋面安装不占用室内空间；多机并联互为备用系统稳定性强等特点。风水一体化机组采用水冷却制冷方式，规避了风冷热泵机组制冷时冷凝温度高，制冷效率低的问题；规避了冷水制冷机组制热能力缺失，且体积大、重量高，不便于运输、安装、维护，需要室内机房造成室内空间浪费的问题；规避了制冷主机与冷却塔分离至冷却管网过长，施工量、施工难度增大，施工成本高，冷却循环能耗增加、冷却水浪费严重的问题；还可避免备用机组少、系统稳定性差，部分负荷时能耗高，因安装场地受限无法使用等问题。
4.但与此同时，现有风水一体化机组也存在较为明显的弊端。如存在膨胀功损失严重，导致压缩机功耗大的问题；尤其是在低温制热工况下，制热能力随着室外环境温度的降低而衰减，机组制热效率有待提高。


技术实现要素：

5.基于上述不足，本技术提供一种水冷却风冷热泵模块机组。本技术使风水一体化机组机组真正做到大型机组小型化、冷冻冷却集成化、风冷水冷一体化、制冷制热高效化、安装运维便利化。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
7.一种水冷却风冷热泵模块机组，包括冷媒循环模块、整流模块、冷热源换热器模块、储液器模块、使用侧模块和冷热源模块。
8.冷媒循环模块，包括压缩机，所述压缩机设有喷汽口、回气口；
9.所述压缩机连通有气液分离器；
10.所述喷汽口通过多通阀组和管路形成分别连通至冷热源换热器模块的节点a、连通至使用侧模块的节点b；所述节点a和节点b之间通过多通阀组和管路形成有连通至气液分离器的节点c；
11.所述回气口具有一个连通至气液分离器的节点d；
12.所述气液分离器具有连通至冷媒循环模块的节点c'和节点d'。
13.可选的，所述多通阀组为第一四通阀，所述喷汽口、节点a、节点b、节点c分别通过管路与其四个阀口相连通；
14.可选的，所述多通阀组为并联设置的第一三通阀、第二三通阀，所述喷汽口、节点a、节点b分别通过管路与第一三通阀的三个阀口相连通，所述节点c、节点a、节点b分别通过管路与第二三通阀的三个阀口相连通；
15.可选的，所述多通阀组为相串联的第一两通阀、第二两通阀及与其并联设置的相串联的第三两通阀、第四两通阀，所述喷汽口通过管路连通至第一两通阀、第二两通阀之间，所述节点c通过管路连通至第三两通阀、第四两通阀之间，所述节点a通过管路连通至第一两通阀、第三两通阀之间，所述节点b通过管路连通至第二两通阀、第四两通阀之间。
16.整流模块，包括通过多通阀组及管路形成的连通至冷热源换热器模块的节点f、连通至使用侧模块的节点g、连通至储液器模块的节点h和节点i；
17.可选的，所述多通阀组为第二四通阀，所述节点f、节点g、节点h和节点i分别通过管路与其四个阀口相连通；
18.可选的，所述多通阀组为并联设置的第三三通阀、第四三通阀，所述节点f、节点h、节点i分别通过管路与第三三通阀的三个阀口相连通，所述节点g、节点h、节点i分别通过管路与第四三通阀的三个阀口相连通；
19.可选的，所述多通阀组为相串联的第五两通阀、第六两通阀及与其并联设置的相串联的第七两通阀、第八两通阀，所述节点f连通至第五两通阀、第六两通阀之间，所述节点g连通至第七两通阀、第八两通阀之间，所述节点h连通至第六两通阀、第八两通阀之间，所述节点i连通至第五两通阀、第七两通阀之间；
20.可选的，所述多通阀组为相串联的第一单向阀、第二单向阀及与其并联设置的相串联的第三单向阀、第四单向阀。
21.冷热源换热器模块，包括水源换热器和空气源换热器，以及通过多通阀组和管路形成的分别连通至冷媒循环模块的节点a'、连通至整流模块的节点f'；
22.可选的，所述多通阀组为第五三通阀、第六三通阀、第九两通阀，所述水源换热器、空气源换热器、节点a'分别通过管路与第五三通阀的三个阀口相连通，所述水源换热器、空气源换热器、节点f'分别通过管路与第六三通阀的三个阀口相连通，所述第五三通阀与水源换热器相连通的阀口、所述第六三通阀与空气源换热器相连通的阀口之间通过管路及第九两通阀相连通；
23.可选的，所述多通阀组为第九两通阀、第十一两通阀、第十二两通阀、第十三两通阀和第十四两通阀，所述第十一两通阀连通于水源换热器和节点a'之间，所述第十二两通阀连通于空气源换热器和节点a'之间，所述第十三两通阀连通于水源换热器和节点f'之间，所述第十四两通阀连通于空气源换热器和节点f'之间，所述第九两通阀连通于第十一两通阀和第十四两通阀之间。
24.储液器模块，包括储液器、冷暖膨胀阀；
25.所述储液器设有冷媒第一入口、冷媒第一出口；
26.所述冷媒第一入口具有一个连通至整流模块的节点i'，所述冷媒第一出口经冷暖膨胀阀具有一个连通至整流模块的节点h'。
27.使用侧模块，包括室内侧换热器；
28.所述室内侧换热器具有一个冷冻水入口、冷冻水出口；
29.所述室内侧换热器具有一个连通至冷媒循环模块的节点b'、一个连通至整流模块的节点g'。
30.冷热源模块，包括冷却水入口、冷却水出口和并联于其上的冷却塔、冷却塔控制阀。
31.可选的，所述冷热源模块还包括并联设置于冷却水入口、冷却水出口上的废(热)水源换热器和废水源控制阀、太阳能集热换热器和太阳能控制阀、地源(水源)换热器和地(水)源控制阀。
32.上述的节点a与节点a'、节点b与节点b'、节点c与节点c'、节点d与节点d'、节点f与节点f'、节点g与节点g'、节点h与节点h'、节点i与节点i'之间对应连接。
33.上述各节点出于描述方便目的，并不暗指本技术各实施方式必须设置与之位置、数量等完全一致的连接节点。
34.上述的多通阀组并不单指某一具体型号的阀体或阀体组，其还包括多种为实现特定管路结构和功能而由不同数量/型号阀体所组成的阀体及其组合。如，在冷媒循环模块中，多通阀组可以是由两通阀、三通阀、四通阀经矩阵组合所形成的管路全覆盖式设计。
35.本技术目的还在于提供一种水冷却风冷热泵多联机组，包括上述任一所述的冷媒循环模块、整流模块、冷热源换热器模块、储液器模块和使用侧模块。
36.所述使用侧模块包括并联于冷冻水入口、冷冻水出口之上的多组室内侧换热器。
37.本实用新型带来的有益效果有：
38.本技术将传统水冷冷水机组制冷主机小型化、匹配小功率的螺杆压缩机或涡旋压缩机，以风冷冷(热)水(热泵)模块机组为模板在水冷机组中与冷源侧(室外侧)换热器并联增设风冷换热器，形成风水一体化模块机组。
39.本机组改变了传统风冷冷(热)水(热泵)机组冷却方式，将空气冷却式改为水冷冷却式，有效降低冷凝温度，提高了制冷效率；
40.本机组在传统水冷冷水机组中增设风冷换热器并采用热泵管路设计：1、利用空气为热源，增加了风冷热泵制热功能，弥补了传统冷水机组不能制热的功能性缺陷；2、规避了传统水冷机组运输、安装、维护的不变性及占用空间、系统稳定性等一系列问题。
41.本实用新型可实现大型机组小型化、冷冻冷却集成化、风冷水冷一体化、冷源热源多元化、制冷制热高效化、安装运维便利化。将传统水冷制冷主机与冷却塔高度集成为一体，以风冷热泵模块机组为模板在水冷机组中增设风冷翅片换热器，匹配小功率的螺杆式压缩机或涡旋压缩机，创造了一种集风冷热泵机组与水冷机组合二为一的全新机型——水冷却风冷热泵模块机组，不仅实现传统冷水机组小型模块化，同时扩展水冷机组风冷热泵制热功能。
42.本机组增加的水源换热器使风冷热泵实现水冷机组制冷功能，提高了风冷热泵机组制冷效率，采用空气源换热器使风冷热泵制热效率大幅提高，机组综合能效更高，提升了机组性价比，增大了机组经济性，便于推广普及。
附图说明
43.图1为本水冷却风冷热泵模块机组的管路结构示意图；
44.图2～4为冷媒循环模块的管路设计示意图；
45.图5～8为整流模块的管路设计示意图；
46.图9～10为冷热源换热器模块的管路设计示意图；
47.图11为储液器模块的管路设计示意图；
48.图12为使用侧模块的管路设计示意图；
49.图13～14为冷热源模块的管路设计示意图；
50.图15为一种水冷却风冷热泵多联机组的使用侧管路结构示意图；
51.图16～20依次为实施例1～5所对应工作模式的管路结构示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
53.参照图1，一种常温型水冷却风冷热泵模块机组，包括冷媒循环模块、整流模块、冷热源换热器模块、储液器模块、使用侧模块和冷热源模块。
54.冷媒循环模块包括压缩机11，压缩机11设有喷汽口、回气口；
55.压缩机11连通有气液分离器；
56.喷汽口通过多通阀组和管路形成分别连通至冷热源换热器模块的节点a、连通至使用侧模块的节点b；节点a和节点b之间通过多通阀组和管路形成有连通至气液分离器的节点c；
57.回气口具有一个连通至气液分离器的节点d；
58.气液分离器具有连通至冷媒循环模块的节点c'和节点d'。
59.图2示出了冷媒循环模块中多通阀组的一种实施方式，多通阀组为第一四通阀q1，所述喷汽口、节点a、节点b、节点c分别通过管路与其四个阀口相连通。
60.图3～4示出了冷媒循环模块中多通阀组的其它实施方式，多通阀组为并联设置的第一三通阀t1、第二三通阀t2，或为相串联的第一两通阀l1、第二两通阀l2及与其并联设置的相串联的第三两通阀l3、第四两通阀l4。
61.整流模块包括通过多通阀组及管路形成的连通至冷热源换热器模块的节点f、连通至使用侧模块的节点g、连通至储液器模块的节点h和节点i。
62.图5示出了整流模块中多通阀组的一种实施方式，多通阀组为第二四通阀q2，所述节点f、节点g、节点h和节点i分别通过管路与其四个阀口相连通。
63.图6～8示出了整流模块中多通阀组的其它实施方式，多通阀组为并联设置的第三三通阀t3、第四三通阀t4，所述节点f、节点h、节点i分别通过管路与第三三通阀t3的三个阀口相连通，所述节点g、节点h、节点i分别通过管路与第四三通阀t4的三个阀口相连通；
64.或者，所述多通阀组为相串联的第五两通阀l5、第六两通阀l6及与其并联设置的相串联的第七两通阀l7、第八两通阀l8，所述节点f连通至第五两通阀l5、第六两通阀l6之间，所述节点g连通至第七两通阀l7、第八两通阀l8之间，所述节点h连通至第六两通阀l6、第八两通阀l8之间，所述节点i连通至第五两通阀l5、第七两通阀l7之间；
65.或者，所述多通阀组为相串联的第一单向阀s1、第二单向阀s2及与其并联设置的相串联的第三单向阀s3、第四单向阀s4。
66.冷热源换热器模块包括水源换热器21和空气源换热器22，以及通过多通阀组和管路形成的分别连通至冷媒循环模块的节点a'、连通至整流模块的节点f'。
67.图9示出了冷热源换热器模块中多通阀组的一种实施方式，多通阀组为第五三通
阀t5、第六三通阀t6、第九两通阀l9，水源换热器21、空气源换热器22、节点a'分别通过管路与第五三通阀t5的三个阀口相连通，水源换热器21、空气源换热器22、节点f'分别通过管路与第六三通阀t6的三个阀口相连通，第五三通阀t5与水源换热器21相连通的阀口、第六三通阀t6与空气源换热器22相连通的阀口之间通过管路及第九两通阀l9相连通。
68.图10示出了冷热源换热器模块中多通阀组的其它实施方式，多通阀组为第九两通阀l9、第十一两通阀l11、第十二两通阀l12、第十三两通阀l13和第十四两通阀l14。
69.储液器模块，包括储液器31、冷暖膨胀阀32；
70.参照图11，储液器31设有冷媒第一入口、冷媒第一出口；
71.冷媒第一入口具有一个连通至整流模块的节点i'，冷媒第一出口经冷暖膨胀阀32具有一个连通至整流模块的节点h'。
72.使用侧模块，包括室内侧换热器41；
73.参照图12，室内侧换热器41具有一个冷冻水入口、冷冻水出口；
74.室内侧换热器41具有一个连通至冷媒循环模块的节点b'、一个连通至整流模块的节点g'。
75.参照图13，冷热源模块包括冷却水入口、冷却水出口和并联于其上的冷却塔、冷却塔控制阀。
76.参照图14，冷热源模块还可以包括并联设置于冷却水入口、冷却水出口上的废(热)水源换热器和废(热)水源控制阀、太阳能集热换热器和太阳能控制阀、地(水)源换热器和地(水)源控制阀。
77.上述的节点a与节点a'、节点b与节点b'、节点c与节点c'、节点d与节点d'、节点f与节点f'、节点g与节点g'、节点h与节点h'、节点i与节点i'之间对应连接。
78.本技术同时涉及一种常温型水冷却风冷热泵多联机组，其包括上述任一实施例所述的冷媒循环模块、整流模块、冷热源换热器模块、储液器模块、使用侧模块。
79.参照图15，其使用侧模块包括并联于冷冻水入口、冷冻水出口之上的多组室内侧换热器41。
80.下文将结合附图及本机组工作模式对本技术的常温型水冷却风冷热泵模块机组进行详细说明。
81.实施例1
82.参照图16，风冷制冷模式：
83.此时，第一三通阀t1oa端相通；第二三通阀t2ob端相通；第三三通阀t3ao端相通；第四三通阀t4ob端相通；第五三通阀t5bo端相通；第六三通阀t6ob相通；第九两通阀l9关闭。
84.此模式下为冷媒循环：
85.冷媒依次流经压缩机11喷汽口、第一三通阀t1的第一阀口o和第二阀口a、冷热源换热器模块之第五三通阀t5第一阀口o和第三阀口b、空气源换热器22、第六三通阀t6第三阀口b和第一阀口o、整流模块之第三三通阀t3的第一阀口o和第二阀口a、储液器31冷媒第一入口、冷媒第一出口、冷暖膨胀阀32、第四三通阀t4之第三阀口b和第一阀口o、室内侧换热器41、第二三通阀t2之第三阀口b和第一阀口o、气液分离器第一入口、第一出口、压缩机11回气口完成一个制冷循环。
86.冷热源系统：
87.1)冷却系统：冷却循环泵关闭，水源换热器控制阀关闭、水源换热器21终止工作。风机启动，空气源换热器22工作。室外空气在风机作用下与风冷换热器换热，冷媒放热液化降温后进行下一循环。空气升温后排出机组。
88.2)冷冻系统：来自室内的较高温度冷冻水在冷冻循环泵推作用下经冷冻水入口、室内侧换热器控制阀、室内侧换热器入口、室内侧换热器41，与流经此换热器内部的冷媒液体换热降温后经换热器出口、冷冻水出口、入室内供冷，液态冷媒汽化吸热升温后，继续下一流程。低温冷冻水与室内空气换热升温后回流至室内侧换热器41，完成一个供冷循环。
89.实施例2
90.参照图17，水冷制冷模式：
91.此时，第一三通阀t1oa端相通；第二三通阀t2ob端相通；第三三通阀t3ao端相通；第四三通阀t4ob端相通；第五三通阀t5ao端相通；第六三通阀t6oa相通；第九两通阀l9关闭。
92.此模式下冷媒循环：
93.冷媒依次流经压缩机11喷汽口、第一三通阀t1的第一阀口o和第二阀口a、冷热源换热器模块之第五三通阀t5第一阀口o和第二阀口a、水源换热器21、第六三通阀t6第二阀口a和第一阀口o、整流模块之第三三通阀t3的第一阀口o和第二阀口a、储液器31冷媒第一入口、冷媒第一出口、冷暖膨胀阀32、第四三通阀t4之第三阀口b和第一阀口o、室内侧换热器41、第二三通阀t2之第三阀口b和第一阀口o、气液分离器第一入口、第一出口、压缩机11回气口完成一个制冷循环。
94.冷热源系统：
95.1)冷却系统：冷却循环泵开启，水源换热器21工作、水源换热器控制阀开启。风机停机，空气源换热器22终止工作。来自冷却塔较低温度冷却水在冷却循环泵推作用下经冷却水入口、水源换热器控制阀、水源换热器入口、水源换热器21，与流经此换热器内部的冷媒蒸汽换热，冷却水升温后经水源换热器出口、冷却水出口、入冷却塔，降温后回流至水源换热器21进行下一循环。汽态冷媒液化放热降温后，继续下一流程。
96.2)冷冻系统：来自室内的较高温度冷冻水在冷冻循环泵推作用下经冷冻水入口、室内侧换热器控制阀、室内侧换热器入口、室内侧换热器41，与流经此换热器内部的冷媒液体换热降温后经换热器出口、冷冻水出口、入室内供冷，液态冷媒汽化吸热升温后，继续下一流程。低温冷冻水与室内空气换热升温后回流至室内侧换热器41，完成一个供冷循环。
97.实施例3
98.参照图18，风预冷水冷制冷模式：
99.此时，第一三通阀t1oa端相通；第二三通阀t2ob端相通；第三三通阀t3ao端相通；第四三通阀t4ob端相通；第五三通阀t5bo端相通；第六三通阀t6ao端相通；第九两通阀l9开启。
100.此模式下冷媒循环：
101.冷媒依次流经压缩机11喷汽口、第一三通阀t1的第一阀口o和第二阀口a、冷热源换热器模块之第五三通阀t5第一阀口o和第三阀口b、空气源换热器22、第九两通阀l9、水源换热器21、第六三通阀t6第二阀口a和第一阀口o、整流模块之第三三通阀t3的第一阀口o和
第二阀口a、储液器31冷媒第一入口、冷媒第一出口、冷暖膨胀阀32、第四三通阀t4第三阀口b和第一阀口o、室内侧换热器41、第二三通阀t2之第三阀口b和第一阀口o、气液分离器第一入口、第一出口、压缩机11回气口完成一个制冷循环。
102.冷热源系统：
103.1)冷却系统：冷却循环泵开启、风机开启、水源换热器控制阀开启，水源换热器21、空气源换热器22工作。来自冷却塔较低温度冷却水在冷却循环泵推作用下经冷却水入口、水源换热器控制阀、水源换热器21，与流经此换热器内部的冷媒蒸汽换热，冷却水升温后经换热器出口、冷却水出口、入冷却塔，降温后回流至水源换热器21进行下一循环。冷媒优先经空气源换热器22与空气换热，空气升温后排出机组，冷媒初步降温液化放热后入水源换热器21二次换热，冷媒充分液化降温后继续下一流程。
104.2)冷冻系统：来自室内的较高温度冷冻水在冷冻循环泵推作用下经冷冻水入口、室内侧换热器控制阀、室内侧换热器41，与流经此换热器内部的冷媒液体换热降温后经换热器出口、冷冻水出口、入室内供冷，液态冷媒汽化吸热升温后，继续下一流程。低温冷冻水与室内空气换热升温后回流至室内侧换热器41，完成一个供冷循环。
105.实施例4
106.参照图19，风冷常规制热模式：
107.此时，第一三通阀t1ob端相通；第二三通阀t2oa端相通；第三三通阀t3bo端相通；第四三通阀t4oa端相通；第五三通阀t5bo端相通；第六三通阀t6ob相通；第九两通阀l9关闭。
108.此模式制冷剂循环：
109.冷媒依次流经压缩机11喷汽口、第一三通阀t1的第一阀口o和第三阀口b、室内侧换热器41、第四三通阀t4之第一阀口o和第二阀口a、储液器31冷媒第一入口、冷媒第一出口、冷暖膨胀阀32、第三三通阀t3之第三阀口b和第一阀口o、第六三通阀t6第一阀口o和第三阀口b、空气源换热器22、第五三通阀t5之第三阀口b和第一阀口o、第二三通阀t2之第二阀口a和第一阀口o、气液分离器第一入口、第一出口、压缩机11回气口完成一个制热循环。
110.冷热源系统：
111.1)冷却系统：冷却循环泵关闭、水源换热器控制阀关闭，冷却塔停止工作，风机启动，空气源换热器22工作。室外空气在风机作用下与空气源换热器22换热，冷媒吸热汽化升温后进行下一循环。空气降温后排出机组。
112.2)冷冻系统：来自室内的较低温度冷冻水在冷冻循环泵推作用下经冷冻水入口、室内侧换热器控制阀、室内侧换热器41，与流经此换热器内部的冷媒蒸汽换热升温后经换热器出口、冷冻水出口、入室内供热，汽态冷媒液化放热降温后，继续下一流程。高温冷冻水与室内空气换热降温后回流至室内侧换热器41，完成一个供热循环。
113.实施例5
114.参照图20，风冷热泵化霜模式：
115.第一三通阀t1oa端相通；第二三通阀t2ob端相通；第三三通阀t3ao端相通；第四三通阀t4ob端相通；第五三通阀t5bo端相通；第六三通阀t6ob相通；第九两通阀l9开启。
116.此模式冷媒循环：
117.冷媒依次流经压缩机11喷汽口、第一三通阀t1的第一阀口o和第二阀口a、冷热源
换热器模块之第五三通阀t5第一阀口o和第三阀口b、空气源换热器22、第六三通阀t6第三阀口b和第一阀口o、整流模块之第三三通阀t3的第一阀口o和第二阀口a、储液器31冷媒第一入口、冷媒第一出口、冷暖膨胀阀32、第四三通阀t4第三阀口b和第一阀口o、室内侧换热器41、第二三通阀t2之第三阀口b和第一阀口o、气液分离器第一入口、第一出口、压缩机11回气口完成一个化霜循环。
118.冷热源系统：
119.1)冷却系统：冷却循环泵停机、水源换热器控制阀关闭、水源换热器21终止工作。风机停机，空气源换热器22工作，空气源换热器22处于化霜状态。
120.2)冷冻系统：冷冻循环泵启动。来自室内的较高温度冷冻水在冷冻循环泵推作用下经冷冻水入口、室内侧换热器控制阀、入室内侧换热器41，与流经此换热器内部的冷媒液体换热降温后经换热器出口、入室内吸收热量，液态冷媒汽化吸热升温后，低温冷冻水与室内空气换热升温后回流至室内侧换热器41，完成一个供冷循环。冷媒在室内侧换热器41汽化后回流压缩机11产生高温高压蒸汽，经压缩机11排放到空气源换热器22中，与空气源换热器22表面冰(霜)换热，冷媒被液化，冰被融化，冷媒继续下一循环，完成化霜过程。
121.应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则、管路设计之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。