[發明專利]一種復疊式空氣源高溫熱泵熱水機組

無效

• 申請號: 200910036522.6
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101464056A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 袁博洪
• 申請（專利權）人: 廣州恒星冷凍機械制造有限公司
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F25B13/00;F25B30/06
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 羅曉林;曾志洪

技術領域

本發明涉及制冷制熱設備，具體涉及一種復疊式空氣源高溫熱泵熱水機組。

背景技術

目前，市場推廣的熱泵熱水機組大致分為以下幾類：

1、低溫熱泵熱水機組，生產45℃左右的熱水，以空氣、地下水或土壤為熱源，主要用于供暖或生產。

2、中溫熱泵熱水機組，生產溫度為55℃～60℃的熱水，以空氣、地下水或土壤為熱源，主要用于洗浴或生活。

3、水源高溫熱泵熱水機組，生產溫度為75℃～85℃的熱水，以低溫廢水或余熱為熱源，主要用于工藝需求；這一技術由于所需的熱源溫度較高，應用場所受到很大的局限。

目前85℃左右的高溫熱水主要還是通過燃燒化學燃料或使用電加熱的手段獲取，燃燒化學燃料會向環境排放大量有害氣體，對環境造成極大傷害，此外，燃料價格的波動直接影響了這一方法的經濟效益。另外，目前國家正致力于取締小鍋爐，許多需要高溫熱水的企業只能通過電加熱的方式制取熱水，而電作為一種高品位能源，用于制取熱水的效率僅0.95而已，無形中也是一種浪費。

因此，若能開發出新的熱泵技術，制取溫度相對較高的熱水，又具有相對較高的能效比，必能帶來很好的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中的不足，提供一種能把熱水提升到85℃，且工況運行穩定、能效比高、節能環保的復疊式空氣源高溫熱泵熱水機組。

本發明是通過以下技術手段予以實現：

一種復疊式空氣源高溫熱泵熱水機組，所述機組包括中溫壓縮機和高溫壓縮機、中溫冷凝器和高溫冷凝器、耦合換熱器、中溫膨脹閥、高溫膨脹閥以及翅片蒸發器，上述部件構成獨立的中溫循環回路和高溫循環回路。

所述中溫壓縮機的一端依次連接中溫冷凝器、耦合換熱器、第一電磁閥、中溫膨脹閥和翅片蒸發器，由翅片管蒸發器的制冷劑出口連接中溫壓縮機的另一端，上述部件構成中溫回路。

所述高溫壓縮機的一端依次連接高溫冷凝器、高溫膨脹閥和耦合換熱器，由耦合換熱器的制冷劑出口連接高溫壓縮機的另一端，上述部件構成高溫回路。

所述中溫冷凝器的水路和高溫冷凝器的水路串接。

所述耦合換熱器與中溫膨脹閥之間串接第一電磁閥。在中溫壓縮機的一端與中溫膨脹閥的一端還設置第二電磁閥。所述第一電磁閥開啟且為常開式電磁閥、第二電磁閥關閉且為常閉式電磁閥。

為除去中溫壓縮機中的液態水份，達到凈化的作用，本發明在翅片蒸發器與中溫壓縮機之間串接氣液分離器。

為過濾掉介質中的雜質以保護設備管道上的配件免受磨損和堵塞，本發明在耦合換熱器與第一電磁閥之間串接第一過濾器；所述高溫冷凝器與高溫膨脹閥之間串接第二過濾器。

更進一步地，所述耦合換熱器為殼管式或套管式或板式雙制冷劑耦合換熱器；中溫回路的制冷劑在其中冷凝放熱，高溫回路的制冷劑在其中蒸發吸熱。耦合換熱器相當于中溫系統的冷凝器和高溫系統的蒸發器，而中溫系統就是高溫系統的熱源。

本發明所述中、高溫膨脹閥可以是毛細管或熱力膨脹閥或電子膨脹閥。

本發明中溫冷凝器、高溫冷凝器為殼管式或套管式或板式水熱換熱器。

本發明的翅片管式蒸發器配有風機。中溫回路制冷劑在其中蒸發，并從空氣中吸取熱量，空氣由風機驅動。

本發明相對現有技術具有以下優點：

1、機組分中溫側和高溫側兩個不同得系統，兩個獨立系統通過復疊換熱技術、雙制冷劑耦合換熱技術和水系統耦合技術整合于一體，當熱水溫度較低時，使用中溫側系統，獲取較高的能效比；當溫度上升到55℃時，兩個系統同時使用，通過復疊換熱技術和雙制冷劑耦合換熱技術把熱水進一步提升到85℃，并能在80℃進水、85℃出水這一工況長期、穩定運行。在設計工況下(80℃進水，85出水℃)，機組的能效比可達2.3以上。

2、機組以空氣作為熱源，無需打井或購買燃料，也不用專門的擺放空間，配套工程的投入小，運行費用低。

3、機組只需輸入一定的電功率，就能獲取幾倍于輸入功率的熱量；制熱過程無任何有害物質的排放，是一種清潔、環保的制熱方式。

4、將中溫回路與高溫回路的水系統巧妙的連接在一起，避免了兩個水系統分開設計所帶來的熱量損失、成本上升、體積增大等問題。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的技術原理圖；

圖3是本發明的中溫冷凝器和高溫冷凝器串接原理圖之一；

圖4是本發明的中溫冷凝器和高溫冷凝器串接原理圖之二。

具體實施方式