[發明專利]余壓余熱型水源熱泵系統

無效

• 申請號: 201210212799.1
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102734980A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 葛建民;范之敬;劉春海
• 申請（專利權）人: 山東科靈新能源發展有限公司
• 主分類號: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02;F25B30/06;F25B41/00
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 張曰俊

技術領域

本發明涉及水源熱泵技術領域，具體地說，涉及一種余壓余熱型水源熱泵系統。

背景技術

目前，水源熱泵技術的應用越來越廣泛，而常規的水源熱泵供熱系統，是以消耗少量的電能驅動壓縮機運轉形成熱泵循環，把溫度較低的低品位熱能轉化成為溫度較高的、可供生產生活使用的較高品位熱能。在冬季需要供熱的地區，相當多的供熱系統是以蒸汽為熱源，具有一定壓力的蒸汽經汽—水換熱器把供熱循環水加熱到要求的供水溫度，只利用了蒸汽的熱能，蒸汽余壓的做功能力不能使用而白白浪費掉。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種能夠有效利用蒸汽余壓余熱的余壓余熱型水源熱泵系統。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：余壓余熱型水源熱泵系統，包括含有壓縮機、膨脹閥、位于水源側的蒸發器和位于用戶側的冷凝器的水源熱泵機組，還包括汽輪機和汽水換熱器，所述汽輪機的進汽口連接到蒸汽通路，所述汽輪機的機械能輸出端連接到所述壓縮機，所述汽輪機的出汽口連接到所述汽水換熱器的第一進口，所述汽水換熱器的第一出口連接到冷凝水泵的進水口，所述汽水換熱器的第二進口連接到所述冷凝器的第二出口，所述冷凝器的第二進口連接到供熱系統的循環水回水管，所述汽水換熱器的第二出口連接到所述供熱系統的供水管。

優選的，所述蒸發器的第一進口連接到地下水。

優選的，所述蒸發器的第一進口連接到污水、工業廢水或工業冷卻水。

采用了上述技術方案后，本發明的有益效果是：該余壓余熱型水源熱泵系統，將蒸汽通路中部分有余壓的蒸汽送入汽輪機，由汽輪機將這部分蒸汽的內能轉變為機械能用于驅動水源熱泵系統的壓縮機，使水源熱泵系統從地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水等低溫熱源中吸收熱量，對供熱系統的回水進行第一級加熱，蒸汽余壓充分降低后再進入汽水換熱器放出熱量對供熱循環水進行二次加熱，這樣既充分利用了蒸汽的余壓余熱，又可以回收利用地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水中的低溫熱能，該系統具有更高的能源利用效率，經濟效益更加突出。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

附圖是本發明的結構示意圖；

圖中：1、壓縮機；2、冷凝器；21、冷凝器的第二進口；22、冷凝器的第二出口；3、蒸發器；31、蒸發器的第一進口；4、膨脹閥；5、汽輪機；51、汽輪機的進汽口；52、汽輪機的出汽口；53汽輪機的機械能輸出端；6、汽水換熱器；61、汽水換熱器的第一進口；62、汽水換熱器的第一出口；63、汽水換熱器的第二進口；64、汽水換熱器的第二出口；7、冷凝水泵；71、冷凝水泵的進水口；8、蒸汽通路；9、循環水回水管。

具體實施方式

參照附圖，本發明的余壓余熱型水源熱泵系統，包括含有壓縮機1、膨脹閥4、位于水源側的蒸發器3和位于用戶側的冷凝器2的水源熱泵機組，還包括汽輪機5和汽水換熱器6，汽輪機的進汽口51連接到有余壓的蒸汽通路8，汽輪機的機械能輸出端53連接到壓縮機1，壓縮機1為活塞式壓縮機，汽輪機的出汽口52連接到汽水換熱器的第一進口61，汽水換熱器的第一出口62連接到冷凝水泵的進水口71，汽水換熱器的第二進口63連接到冷凝器的第二出口22，冷凝器的第二進口21連接到供熱系統的循環水回水管9，汽水換熱器的第二出口64連接到供熱系統的供水管。該余壓余熱型水源熱泵系統，將部分有余壓的蒸汽送入汽輪機5，由汽輪機5將這部分蒸汽的內能轉變為機械能用于驅動水源熱泵系統的壓縮機1，使水源熱泵系統從地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水等低溫熱源中吸收熱量，將供熱系統的回水進行第一級加熱，蒸汽余壓充分降低后再進入汽水換熱器6放出熱量對供熱循環水進行二次加熱，這樣既充分利用了蒸汽的余壓余熱，又可以回收利用地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水中的低溫熱能，該系統具有更高的能源利用效率，經濟效益更加突出。

蒸發器的第一進口31連接到地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水等，從這些低溫熱源中吸收熱量，利用吸收到的熱量將供熱系統的回水進行第一級加熱。

汽水換熱器6中冷凝溫度一般在80℃以下，冷凝水由冷凝水泵7排出時，能夠產生低于大氣壓力的真空度，從而加大汽輪機的進汽口51與汽輪機的出汽口52之間的壓差，提高蒸汽余壓的利用率。由于從地下水、污水、工業廢水或工業冷卻水等低溫熱源中提取了熱量，該系統所輸出的總熱能大于所消耗的蒸汽的熱能，使得該系統經濟效益更加突出。

以上所述為本發明最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識。本發明的保護范圍以權利要求的內容為準，任何基于本發明的技術啟示而進行的等效變換，也在本發明的保護范圍之內。