[實用新型]工業余熱型水源熱泵供熱機組

有效

• 申請號: 201220301823.4
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN202630515U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 葛建民;范之敬;咸喜勇
• 申請（專利權）人: 山東科靈空調設備有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 張曰俊

技術領域

本實用新型涉及水源熱泵技術領域，尤其涉及一種工業余熱型水源熱泵供熱機組。

背景技術

目前，常規的水源熱泵產品技術已經比較成熟，一般分為地下水式水源熱泵機組、地下環路式水源熱泵機組和水環路式水源熱泵機組，這些機組的供水一般為45℃-55℃，冷凝器供回水溫差不大于11℃。

水源熱泵供熱系統的能耗主要包括水源熱泵機組能耗（即壓縮機的能耗）和熱量輸送能耗（即輸送泵的能耗），由于工業余熱型水源熱泵供熱管輸送距離較長，熱量輸送能耗在總能耗中所占比例較大，影響了供熱系統整體的能效比。因此，在所要求的供熱量相同的條件下，加大冷凝器的供回水溫差能夠有效地減小熱量的輸送能耗，提高熱泵供熱系統的能效比，研究結果表明：工業余熱型水源熱泵的冷凝器供回水溫差保持在20℃-30℃之間較為合理。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種工業余熱型水源熱泵供熱機組，在供熱溫差為20-30℃的情況下，能夠有效地提高水源熱泵機組的能效比。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：工業余熱型水源熱泵供熱機組，包括依次連接組成封閉循環管路的蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥，所述壓縮機和膨脹閥分別設置有多個，所述蒸發器、所述冷凝器分別分為多段，多段所述的冷凝器之間的水路為串聯，多段所述的蒸發器之間的水路為并聯，每段所述的冷凝器分別通過其中一個壓縮機以及其中一個膨脹閥與其中一段蒸發器組成制冷劑循環管路，所述制冷劑循環管路之間相互并聯。

采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是：由于在該供熱機組中采用了多個壓縮機和多個膨脹閥以及多段冷凝器、蒸發器、而且每段冷凝器分別通過其中的一個壓縮機以及其中的一個膨脹閥與其中的一段蒸發器組成制冷劑循環管路，這樣即采用了多級冷凝，充分利用了蒸發溫度相同時降低冷凝溫度可減小壓縮機耗電量的原理，能夠有效地提高水源熱泵的能效比。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1是現有技術的水源熱泵結構示意圖；

圖2是本實用新型的一種實施例；

圖中：1.冷凝器；2.膨脹閥；3.蒸發器；4.壓縮機；51.使用側進水管；52.使用側出水管；61.水源側進水管；62.水源側出水管。

具體實施方式

如圖1所示，為現有技術的水源熱泵的結構示意圖，包括依次連接組成封閉的制冷劑循環管路的蒸發器3、壓縮機4、冷凝器1和膨脹閥2，圖中的箭頭代表水和制冷劑的流動方向，其中，冷凝器1上連接有使用側進水管51和使用側出水管52,蒸發器3上連接有水源側進水管61和水源側出水管62，這樣，供熱回水從使用側進水管51流入冷凝器1內，與壓縮機4排出的高溫高壓的制冷劑發生熱交換，吸收熱量后從使用側出水管52流出供使用側使用，制冷劑冷凝后經膨脹閥2變為低溫低壓的液體進入蒸發器3，在蒸發器3內吸收從水源側進水管61流入的水源水的熱量后蒸發，變為低溫低壓的氣體返回壓縮機吸氣口，水源水在放出熱量后從水源側出水管62流出，如此往復循環。這種結構的水源熱泵通過水與制冷劑的熱交換將熱量不斷地從水源水中轉移到制冷劑中，再從制冷劑轉移到使用側水中，從而完成供熱功能。

如圖2所示，為本實用新型的一種實施例，其與圖1的不同之處在于：該實施例包括多個（圖中示出的為三個）膨脹閥2和壓縮機4，以及多段（圖中示出為三段）蒸發器3和冷凝器1，多段冷凝器1之間的水路為串聯，多段蒸發器3之間的水路為并聯，每段冷凝器1分別通過其中一個壓縮機4以及其中一個膨脹閥2與其中一段蒸發器3組成制冷劑循環管路，制冷劑循環管路之間相互并聯。這種結構充分利用了蒸發溫度相同時降低冷凝溫度可減小壓縮機耗電量的原理。

按某特定工況測算如下，在圖1和圖2所要求的供熱量相等的條件下，使用側進水管51內水溫為30℃，使用側出水管52內水溫為60℃，水源側進水管61內水溫為20℃，水源側出水管62內水溫為10℃：

對于圖1的水源熱泵來說，選用三臺SRG-990BH壓縮機，制熱量為1009Kw×3，輸入功率為287Kw×3,供熱能效比為COP=(1009Kw×3)/(287Kw×3)=3.52。

對于圖2的水源熱泵來說，選用三臺SRG-990BH壓縮機，第一能效比COP1=1194Kw/196Kw=6.1，第二能效比COP2=1107Kw/236Kw=4.7，第三能效比COP3=1009Kw/287Kw=3.52，綜合能效比COP=（1194Kw+1107Kw+1009Kw）/(196Kw+236Kw+287Kw)=4.6。