本发明是由冷暖空调器、热泵热水器和阳台分体式太阳能热水器三者嫁接构成复合机组，其技术特征是在冷暖空调器其蒸汽压缩式制冷系统内，通过一对三通电磁换向阀，并列连接有以空气为传热介质的热交换器3′A和以水为传热介质的热交换器3″B，热交换器3″B其走水容器与太阳能热水器的水箱用进出水管道密封连接，并装有水泵、电磁阀和温控器。
热交换器3″B内其蒸汽冷凝所放出的大量废热全部回收，只将冷水加热成30℃～40℃的低温热水，再由太阳能热水器加热成45℃～70℃洗澡和生活洗涤用热水，用以使复合机组与原单一空调器其制冷剂蒸汽冷凝温度相接近，因而压缩机功率和耗电量不会增大，制冷效果不会下降，一机两用，高效节能减排，没有热污染，节省了一台室外机，节省70%太阳能集热器，节约生产厂家和用户总投资，能为节能建筑、绿色建筑提供高效节能减排制冷制热设备。
技术背景
国内外空调器制冷空调，室外机用作风冷式冷凝器向大气排出大量废热，没有回收利用，而且热污染周围环境；国内外空气源热泵热水器全年制取热水，热泵水箱作用水冷式冷凝器，制冷剂蒸汽冷凝放出大量冷凝热被冷却水吸收变成45℃～70℃的热水，全年用来洗澡和生活洗涤用热水，比电热水器节电70%。众所周知，无论是空调器或热泵热水器，工作原理都是制冷剂在蒸汽压缩制冷系统内按逆循环工作。空调器是利用制冷剂在用作蒸发器的室内机蒸发吸热制冷，用来调节室内空气温度；而热泵热水器则是利用制冷剂蒸汽在用作冷凝器的热泵水箱内冷凝放出大量冷凝热，将冷却水加热成45℃～70℃的热水，其制冷剂的冷凝温度高达70℃，而空调器内制冷剂在冷凝器内冷凝温度通常只有40℃。
国内外有不少科研人员梦寐以求将空调器与热泵热水器嫁接成多功能复合机组，以一份电力，两份收益，由于热泵热水器制冷剂蒸汽的冷凝温度高达70℃，远大于空调器制冷剂蒸汽的冷凝温度40℃，从而两者嫁接会使原空调器的压缩机的功率要求加大，耗电量增加，单位制冷量减少，制冷系数变小，能效比下降，制冷效果不佳，因而空调器与热泵热水器嫁接，国内外至今还未能好梦成真。
在中央节能降耗、污染减排、提倡循环经济、大力开发可再生能源的方针政策指引下，北京天鸣阳光太阳能科技有限公司与江西省科学院退休科技人员合作，攻克了以上技术问题，终于研究发明了“空调器、热泵热水器与太阳能热水器三者优势互补复合机组”，有效解决了国内外空调器与热泵热水器嫁接所存在的严重缺点。
本发明是这样实现的：在冷凝器上装有温控器，当冷水温度被加热到40℃时，则通过温控器会使自来水源将40℃的低温热水顶入太阳能水箱内，再由太阳能将低温热水加热成45℃～70℃较高温热水，而冷凝器内冷凝温度与原单一空调器的冷凝温度相接近，从而使复合机组同时制冷空调和制取热水不会产生负面影响。
本发明已获得国家专利局发给的发明专利申请受理通知书。
基本结构
国内外现有的冷暖空调器是由压缩机和1.四通电磁换向阀；2.以空气为传热介质的热交换器；3.用作蒸发器或冷凝器，干燥过滤器；4.节流阀；5.以空气为传热介质的热交器9A和气液分离器10等主要零部件和器件组成，用管道连接成密封系统A1。本发明的技术特征是在制冷系统A1内，通过一对三通电磁换向阀30A与30B，将一台以水为传热介质的热交换器3″B与制冷系统A1内以空气为传热介质的热交换器3′A并列连接（如图所示）。热交换器3″B走水容器的进、出水管接口，与安装在阳台上的分体式太阳能热水器15和水箱22的进、出管接口用进、出水管道密封连接，在其进、出水管道上分别装有水泵12B与电磁阀13B。在热交换器3″B的另一侧面，其进水管接口与自来水源11C用管道密封连接，在其管道上装有电磁阀13A。在热交换器3″B上装有可设定温度的温控器25，当热交换器3″B内冷水吸收冷凝热而变为其设定温度t=30℃~40℃的低温热水时，通过温控器25，接通电磁阀13A和13B，使冷凝器3″B内的t=30℃~40℃的热水进入太阳能水箱22内，由太阳能热水器将t=30℃~40℃低温热水再加热到t=45℃~70℃，供洗澡和生活洗涤用热水，使回收废热时的冷凝温度与废热排给大气时的冷凝温度相接近，从而使压缩机所消耗的功率不会增大，供热系数和制冷系数也不会因此而减小，供热量和制冷量不会减少，能效比相接近。
本发明另一技术特征是在制冷系统A1内，介于干燥过滤器4与节流阀6之间装有或不装水冷式或蒸发式过冷器8A或8B，以使液态制冷剂由冷凝温度T2过冷到冷却水温或接近蒸发温度T1，旨在增大过冷量，使制冷系数和供热系数不但不会变小，反而增大。由于热交换器3″B走水容器进、出水管接口连接有太阳能热水器15，冬季利用太阳能热水源为制冷剂蒸发提供低温热能，从而高寒地区也能使用，冬季也能制热采暖，由热交换器3〃B与9A组合，热交换器9A用作冷凝器，或供应热水，也由热交换器3″B与9A组合，热交换器9A用作蒸发器，蒸发器9A能自动除霜。
工作原理
空调器、热泵热水器和阳台分体式太阳能热水器复合机组结构原理示意图。
空调器、热泵热水器和太阳能热水器复合机组试验用样机的照片。
制冷剂在蒸汽压缩式复合制冷系统内运行流程分别有以下几种：
（1）全年为用户提供洗澡和生活洗涤用热水，制冷剂运行流程：由用作蒸发器的热交换器9A与用作冷凝器的热交换器3″B组合。它与夏季制冷其制冷剂运行流程相同，只是春秋冬三季将用户装有室内机9A的房间门窗打开，使室内外的空气流动，保持室内外空气温度相同或接近，由冷凝器3″B内高温高压蒸气冷凝放出的冷凝热，使冷水变为低温热水，再进入太阳能热水器，加热到t=45℃～70℃洗澡和生活洗涤用热水。
(2)高寒地区冬季也能使用，通过控制系统先使热交换器9A制热将盘管表面的冰霜融化，再使热交换器9A内制冷剂蒸发吸热为热交换器3″B提供低温热能，使冷水变为低温热水，再由太阳能加热成洗澡和生活洗涤用热水，或制热供暖，由热交换器3″B用作太阳能热水源蒸发器3″B与热交换器9A用作冷凝器，两者组合。
（3）温带地区冬季制热供暖，可由热交换器3′A与9A组合，热交换器3′A用作蒸发器，热交换器9A用作冷凝器，太阳能热水器可单独运行，为用户提供太阳能热水。冬季或阴雨天，当水温不高时，可通过本发明其热泵系统辅助加热提升温度，由热交换器9A与3″B组合，热交换器9A用作蒸发器，而热交换器3〃B用作冷凝器，替代辅助电加热，节电70%。
功能和优点
（1）夏季不但能制冷空调，而且能全部回收原室外机排出的大量废热，使冷水变成30℃～40℃的低温热水，再由太阳能加热成50℃～70℃供洗澡和生活洗涤用较高温热水，并且净化周围环境没有热污染；
（2）冬季不但能制热供暖，而且高寒地区也能使用，利用太阳能热水源为室内机9A提供低温热源制热供暖；
（3）复合机组其制冷系数和制热系数不但没有降低，而且有所提高，因装有过冷器，压缩机耗电量不会增大，因回收的废热只使冷水变为30℃～40℃低温热水，再由太阳能热水器加热成45℃～70℃供洗澡和生活洗涤用热水，用以使复合机组制冷剂冷凝温度与原空调器制冷剂的冷凝温度相接近。
（4）节能减排双赢，比电热水器节电70%，比单一的冷暖空调器节电50%，比单一的热泵热水器节电50%，一箭双雕，一份电力，两份收益，制冷又制热，各摊电费50%，各节电50%。
（5）复合机组共用一台室外机，比单一的冷暖空调器和单一的热泵热水器两套设备节约了一台室外机，为工厂降低了制造总成本，为用户节约了总投资。
（6）复合机组能节省近70%太阳能集热器，或增加近70%的热水。这是由于复合机组其制冷剂蒸汽在冷凝器内冷凝放出了大于压缩功3倍左右的冷凝热使冷水变成了30℃～40℃的低温热水提供给太阳能热水器，太阳能热水器只需再提供30%的较高温热能，就能使水温达50℃~70℃而且能节约一套辅助电加热装置。
（7）复合机组其蒸汽压缩制冷系统能自动防止系统爆炸，当夏季高温，连续制冷空调时间太久，太阳能水箱内热水量过满，会自动溢出，流于下水道，或通过太阳能水箱上的温控器26使一对三通电磁换向阀30A与30B换向，从而使风冷式冷凝器3′A接通，3″B关闭，使多余的冷凝热排给大气，以防止复合机组其冷凝器内冷凝温度和冷凝压力过高。
（8）复合机组必将取代国内外单一的空调器、单一的热泵热水器和单一的带辅助电加热装置的太阳能热水器，为千家万户和单位场所节能建筑提供高效节能污染减排各50%的制冷制热设备。
（9）三者优势互补：本复合机组其空调器为热泵热水器能节约一台室外机，而热泵热水器将空调器向大气排出的废热全部回收，变为30℃～40℃的低温热水，热泵热水器为太阳能热水提供了比压缩功大3倍左右的30℃～40℃的低温热水，为太阳能热水器可节省近70%太阳能集热器或增加近70%的洗澡和生活洗涤用热水，并且节省一套阴雨天太阳能热水器辅助电加热装置，而太阳能热水器助复合机组与单一空调器其制冷剂蒸气冷凝温度相接近，使其压缩机的压缩功率不增大，单位制冷量不下降。
（10）对已有空调器用户可上门直接改装，仅增加一台热泵水箱和换向控制器。
文/罗桂荣 罗鸣
电话：010-63718709
空调器、热泵热水器和阳台分体式
太阳能热水器三者优势互补复合机组
1.压缩机 2.四通电磁换向阀 3＇A.风冷式冷凝器
3＂B.水冷式冷凝器 30A、30B.三通电磁换向阀
4.干燥过滤器 8.过冷器 6.节流阀 9.蒸发器
10.气液分离器 11C.自来水源 12B.水泵
13B＇.电磁阀 13A、13B.电磁阀 15M.太阳能集热器
22.太阳能水箱