[發明專利]利用工業余熱驅動的VM循環熱泵型空調熱水器

無效

• 申請號: 201110250847.1
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102353177A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 張祖運;張瑤瑤;劉建林;滑申冰;許崇新;周其書;陳夢之;謝英柏
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B41/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;周曉萍

技術領域

本發明涉及一種VM循環熱泵系統，特別是利用工業余熱驅動的VM循環熱泵裝置來實現制冷、供暖、供熱三聯供給系統，屬于熱交換技術領域。

背景技術

隨著工業技術的迅速發展，能源消耗量的不斷增加，能源緊張已成為一個世界性的問題。與此同時工業余熱中蘊含有大量未被利用的能量，資源利用提升空間很大。例如冶金行業中可利用的余熱約占其燃料消耗量的33%，建筑材料約占40%，機械制造加工業約占15%，化工、玻璃、搪瓷業占15%以上，造紙、木材業占17%，紡織業約占10%。工業余熱按照其溫度高低可分為：高溫余熱，T≥650℃；中溫余熱，230℃≤T<650℃；低溫余熱，T<230℃。其中，中高溫余熱廢氣占70%-80%。目前受節能技術、裝備水平的限制和節能意識影響，在窯爐工業企業中仍有大量的中、高溫廢氣余熱資源未被充分利用，30%-90%的熱量被排放到環境中，不僅造成了嚴重的能源浪費，而且造成了嚴重的環境熱污染，加劇了城市“熱島效應”。在當今這個提倡節能減排的時期，采取措施高效回收工業余熱，已經成為一項迫在眉睫的工作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足：提供一種利用工業余熱驅動的VM循環熱泵型空調熱水器，該空調熱水器可以實現制冷、供暖、供熱三聯供給系統。

本發明所稱問題是由以下技術方案解決的：

一種利用工業余熱驅動的VM循環熱泵型空調熱水器，其特別之處是：構成中包括VM循環熱泵裝置、工業余熱利用裝置、室內換熱器、室外換熱器、冷媒—水套管式換熱器、儲水箱及截止閥、三通閥、四通閥、連接管路，所述工業余熱利用裝置包括工業廢氣利用管道及與其連通的熱管式交換器；所述VM循環熱泵裝置包括冷氣缸、冷回熱器、熱氣缸、熱回熱器、冷量換熱器和冷卻器，所述熱管式交換器設置在熱氣缸與熱回熱器之間；所述冷媒—水套管式換熱器連通儲水箱；?

所述冷量換熱器、第一循環泵、第一三通閥、第二三通閥、室內換熱器、第三三通閥、第四三通閥及連接管路構成室內制冷循環回路；

所述冷卻器、第二循環泵、冷媒—水套管式換熱器、第五三通閥、第一四通閥、第二四通閥、第一截止閥及連接管路構成供熱水循環回路；

所述冷卻器???、第二循環泵、第二截止閥、第三三通閥、室內換熱器、第二三通閥及連接管路構成室內供熱循環回路；

所述冷卻器、第二循環泵、第五三通閥、第一四通閥、室外換熱器、第二四通閥、第一截止閥及連接管路構成室外散熱循環回路。

上述利用工業余熱驅動的VM循環熱泵型空調熱水器，所述冷媒—水套管式換熱器和儲水箱之間設有熱電偶和第三循環泵。

?上述利用工業余熱驅動的VM循環熱泵型空調熱水器，所述余工業廢氣利用管道采用回路式，其上設置第三、第四截止閥。

本發明的主要優點如下：1、將工業余熱回收技術與VM循環熱泵技術相結合，需要制冷或取暖時，可利用工業余熱作為能源驅動VM循環熱泵工作來達到制冷取暖的目的，提高能源利用率，且不會消耗其他的高品位能源，也不會造成能源的短缺和環境污染的加重；2、VM循環熱泵工質是氮氣、氦氣等，不會對環境產生污染，沒有氟利昂制冷劑的替代問題，也沒有臭氧層破壞和溫室效應；3、VM循環熱泵性能系數比目前直燃型吸收式機組高，而且壽命長；4、結構簡單，設計合理，控制完備，應用廣泛，適合各種工業生產的余熱利用。

附圖說明

圖1是本發明原理示意圖；

圖2是VM循環熱泵裝置和工業余熱利用裝置示意圖；

圖3-6是VM循環熱泵原理圖。

圖中各標號含義如下：1.冷氣缸，2.冷推移活塞，3.冷回熱器，4.熱氣缸、5.熱推移活塞，6.熱回熱器，7.冷量換熱器，8.冷卻器，9.推移活塞的驅動連桿機構，10.熱管式換熱器，11.?工業廢氣利用管道，12.第三截止閥，13.第四截止閥，14.儲水箱，15.第三循環泵，16.?冷媒—水套管式換熱器，17.熱電偶，18.第五三通閥，19.第一四通閥，20.室外換熱器，21.第二四通閥，22.第一截止閥，23.第二三通閥，24.第一三通閥，25.第一循環泵，26.室內換熱器，27.第三三通閥，28.第四三通閥，29.第二截止閥，30.第二循環泵，31.?VM循環熱泵裝置，32.驅動電機。

具體實施方式