[發明專利]水源熱泵機組聯合供熱裝置

有效

• 申請號: 201010570821.0
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102003824A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 李金店;陸京;謝莫愁
• 申請（專利權）人: 江蘇河海新能源有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/04
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明屬于熱泵機組供暖技術領域，具體涉及一種水源熱泵機組聯合供熱裝置。

背景技術

熱泵是一種把能量從低溫熱源轉移到高溫熱源的裝置。在運行中，蒸發器從周圍環境中吸取熱量以蒸發傳熱工質，工質蒸汽經壓縮機壓縮后溫度和壓力上升，高溫蒸汽通過冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了冷凝水，冷凝后的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發器，然后再被蒸發，如此循環往復。

傳統的水源熱泵通過吸收水源水中的熱量，水源水溫度下降，用戶供水溫度上升。在實際工程應用中，由于熱泵的提升能力有限，水源水的最低溫度和用戶供水的最高溫度的差值有一定的限度，目前國內水源熱泵的最大提升能力為40℃左右。傳統的熱泵在運行過程中主要存在一下缺點。

(1)熱泵提升能力有限，影響用戶供暖質量。一般水源熱泵機組的水源水的供回水溫度為10℃/5℃，用戶供水溫度為40℃-45℃。在冬季極端運行工況時，當水源水的溫度低于10℃時，用戶供水溫度就會隨之下降，最終直接影響到用戶的供暖質量。

(2)在水源水溫度較低時，機組運行效率不高。由于熱泵機組的提升能力有限，當水源水溫度低于設計溫度時用戶供水溫度下降，熱泵機組自動增載以提高供水溫度，機組運行效率變低。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種水源熱泵機組聯合供熱裝置，其能在供暖過程中，利用更低溫度的水源水，提升出更高的溫度的用戶供水。

實現本發明的技術方案如下：

水源熱泵機組聯合供熱裝置，至少包括兩個熱泵機，兩個熱泵機分別為上游熱泵機、下游熱泵機，

上游熱泵機包括上游熱泵殼體、位于上游熱泵殼體內的上游蒸發器、上游冷凝器、上游膨脹閥以及上游壓縮機，所述上游蒸發器具有水源供水管、水源回水管，上游冷凝器具有冷凝進口、冷凝出口；

下游熱泵機包括下游熱泵殼體、位于下游熱泵殼體內的下游蒸發器、下游冷凝器、下游膨脹閥以及下游壓縮機，所述下游蒸發器具有蒸發進口、蒸發出口，下游冷凝器具有供暖供水管、供暖回水管；

所述上游冷凝器的冷凝出口通過管道連接下游蒸發器的蒸發進口，上游冷凝器的冷凝進口通過管道與下游蒸發器的蒸發出口連接，所述上游冷凝器與下游蒸發器之間管道上設置有循環泵，所述上游冷凝器、下游蒸發器、上游冷凝器與下游蒸發器之間的管道以及循環泵構成一循環回路。

所述上游冷凝器與下游蒸發器之間設置有溫度流量平衡裝置。

所述溫度流量平衡裝置包括一端與下游蒸發器蒸發進口、另一端與下游蒸發器蒸發出口相連通的旁通管，以及設置在旁通管上的電磁閥和設置在下游蒸發器蒸發進口端管道內的溫度檢測器，所述溫度檢測器與電磁閥電連接。

采用上述方案，上游蒸發器對由水源供水管進入的低溫水源水進行吸取熱量并蒸發成傳熱工質的蒸汽，蒸汽經過上游壓縮機的壓縮其溫度和壓力均上升，高溫、高壓的蒸汽再經過上游冷凝器時被冷凝成液體，液體經過上游膨脹閥的減壓返回上游蒸發器中，并由上游蒸發器的水源回水管流出，而高溫、高壓的蒸汽釋放出的熱量傳遞給上游冷凝器中的冷卻水，上游冷凝器中的冷卻水溫度得到提升并高于由水源供水管進入的低溫水源的溫度；上游冷凝器中溫度提升的冷卻水由上游冷凝器的冷凝出口流出，由循環泵抽送并通過下游蒸發器的蒸發進口進入下游蒸發器中，下游蒸發器對其進行吸取熱量并蒸發成傳熱工質的蒸汽，蒸汽經過下游壓縮機的壓縮其溫度再次得到提升以及壓力也相應提升，溫度、壓力得以提升的蒸汽經過下游冷凝器冷凝成液體，液體經過下游膨脹閥的減壓返回下游蒸發器中，并由下游蒸發器的蒸發出口、管道流回到上游冷凝器中，再由上游壓縮機壓縮出來的高溫、高壓的蒸汽對回流到上游冷凝器中的液體進行加熱，并再由循環泵將其輸送到下游蒸發器中，如此循環往復，而經過下游壓縮機的壓縮溫度、壓力得以提升的蒸汽釋放出的熱量傳遞給下游冷凝器中的水，因而下游冷凝器中水的溫度升高并高于由下游蒸發器蒸發進口進入下游蒸發器中的冷卻水溫度，并由下游冷凝器的供暖供水管供出。而當下游蒸發器蒸發進口端管道內的溫度檢測器檢測到進入下游蒸發器中的溫度高于設定的進入溫度值時，電磁閥就會自動打開，將由下游蒸發器蒸發出口流出的低溫度的水，引流到下游蒸發器蒸發進口端的管道內，使進入下游蒸發器內水的溫度達到設定的溫度值，保證下游蒸發器的進水溫度穩定在設定值，這樣能夠保證上游冷凝器的出水溫度與下游蒸發器的進水溫度相匹配，從而確保機組聯合運轉能夠穩定高效運行。

本發明的有益效果是：