[實用新型]高效環保型電驅動式熱泵機組

有效

• 申請號: 201220180741.9
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202521955U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 高林華
• 申請（專利權）人: 深圳力合電力工程有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 王美華

技術領域

本實用新型屬于空調及工藝領域的水源熱泵設備領域，尤其是一種高效環保型電驅動式熱泵機組。

背景技術

目前市場上主流的水源熱泵機組是以氟利昂為冷媒的電驅動壓縮式熱泵機組，其基本的結構如圖2所示，包括管路連接的蒸發器10、壓縮機11、第二冷凝器12、第二膨脹閥13。較低壓力的液態氟利昂冷媒在蒸發器10筒體內吸收銅管內流動的低溫余熱水的熱量后氣化，氣態氟利昂經壓縮機11壓縮后壓力與溫度升高并流入第二冷凝器12，較高壓力的氣態氟利昂在冷凝器放出熱量獲得空調或工藝用高溫熱水，同時，自身變為壓力、溫度較高的液態冷媒，此狀態下的液態冷媒流經第二膨脹閥13后壓力降低、重新回到蒸發器蒸發，周而復始，完成制熱循環。

這種水源熱泵機組技術成熟、應用廣泛，以至于成為一種當然的制熱工藝流程，無需突破、無法突破。面對當今世界節能、環保的大潮此種技術仍然存在如下顯著缺點：

1、不節能

由于目前市場上水源熱泵機組采用的氟利昂冷媒的氣化潛熱小(相當于水氣化潛熱的七八分之一)，制取相同的熱量需要的氟利昂循環量大；冷凝壓力與蒸發壓力大、壓差大，壓縮機的功耗大，目前水源熱泵機組標準制熱工況的COP值5左右。

2、不環保

由于目前市場上水源熱泵機組采用R22、R134a、R407C等氟利昂作冷媒，對大氣臭氧層或地球的溫室效應會造成負面影響，不符合環保要求，所以也只能作為一種過渡冷媒用于熱泵機組。

3、升溫幅度不高

由于采用氟利昂冷媒的冷凝壓力不能太高，這就導致冷凝溫度不能太高，從而使得熱泵高溫熱源相對于低溫余熱源的升溫幅度不能太高，一般不超過30℃，絕對溫度不超過80℃。

4、成本高、安全性差

由于采用氟利昂冷媒的蒸發壓力、冷凝壓力都高于1個大氣壓，根據容規，一些蒸發器10和第二冷凝器12是按壓力容器標準設計、制造的，成本高，安全要求高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決現有的以氟利昂為冷媒的電驅動壓縮式熱泵機組的不節能、不環保、升溫幅度低、成本高及安全性差的技術問題，本實用新型提供一種安全性高的，成本低的節能高效環保型電驅動式熱泵機組。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高效環保型電驅動式熱泵機組，包括管路連接的閃發箱、第一冷凝器、水蒸氣壓縮機和第一膨脹閥，閃發箱與余熱源通過余熱水進口管和余熱水出口管連通成循環回路，余熱水進口管內伸于閃發箱，余熱水進口管的內伸段軸向上設有多個余熱水噴嘴，閃發箱通過抽氣管依次連通真空閥和真空泵，余熱水進口管、抽氣管和余熱水出口管在閃發箱上的安裝高度依次遞減。

閃發箱是一臺真空容器，其作用是從余熱水及蒸汽凝水失壓閃發后獲取熱量。在機組中的水蒸氣壓縮機正常工作情況下，會維持閃發箱內足夠高的真空度，當余熱水進水進入閃發箱通過余熱水噴嘴后，壓力急劇下降、產生閃發，部分變為水蒸氣，被水蒸氣壓縮機吸入，沒有變為水蒸氣的余熱水放出熱量、溫度下降后滴到閃發箱內；來自第一冷凝器的高溫凝水通過第一膨脹閥進入閃發箱后，壓力急劇下降、產生閃發，部分變為水蒸氣，被水蒸氣壓縮機吸入，另一部分放出熱量、溫度下降后滴到閃發箱內。

具體地，閃發箱和第一冷凝器之間通過蒸汽管路和凝水管路連通成循環回路；水蒸氣壓縮機安裝于蒸汽管路中，第一膨脹閥安裝于凝水管路中，蒸汽管路和凝水管路之間連通有凝水回流管路，凝水回流管路的進口端設于第一冷凝器與第一膨脹閥之間的凝水管路上，凝水回流管路的出口端設于水蒸氣壓縮機與第一冷凝器之間的蒸汽管路上，從凝水回流管路的進口端至其出口端上依次設有凝水泵和調節閥。

本實用新型的凝水回流管路、凝水泵和調節閥統稱為蒸汽凝水再氣化裝置，部分凝水在水蒸氣壓縮機出口處再汽化，將過熱蒸汽轉化為飽和蒸汽的同時增加了第一冷凝器的進汽量，達到了一定的節能效果。

本實用新型的第一冷凝器為管殼式換熱器或板式換熱器。管殼式換熱器具有承壓性高的優點，它由筒體、傳熱管、支撐板、水盤、殼體保溫等組成。板式換熱器高效節能，傳熱性能好，拆洗方便。在第一冷凝器內水蒸氣在較高壓力下冷凝放熱將換熱管內用戶回水加熱，用作熱用戶的高溫熱源，水蒸氣自身變為蒸汽凝水回到閃發箱。