[發明專利]一種高溫水源熱泵系統

在審

• 申請號: 201711460761.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108088107A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 梁志滔;文東林;張學偉
• 申請（專利權）人: 廣東申菱環境系統股份有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 鄭永泉;邱奕才

本發明涉及一種高溫水源熱泵系統，包括冷媒循環、用戶制冷循環、用戶制熱循環，所述冷媒循環還包括輔助換熱器，輔助換熱器連接在蒸發器和壓縮機之間，該系統還包括高溫水制冷循環、高溫水制熱循環，高溫水源、輔助換熱器、冷凝器、高溫水制冷閥門通過高溫水管道相連形成高溫水制冷循環，高溫水源、輔助換熱器、蒸發器、高溫水制熱閥門通過高溫水管道相連形成高溫水制熱循環。通過輔助換熱器的設置，可以在制熱時增大制冷劑的換熱面積，在制冷時降低系統冷凝壓力，并且制冷劑經過輔助換熱器實現過熱，提高壓縮機的可靠性，更有效地利用高溫水源。

技術領域

本發明涉及熱泵系統技術領域，具體涉及一種高溫水源熱泵系統。

背景技術

水源熱或地熱泵機組的熱源側水溫全年比較穩定，充分利用水源熱或地熱為用戶制冷和制熱，可以有效地節約能源、降低成本。

現有的一些熱泵系統，包括蒸發器和冷凝器，在制熱時采用熱源側水作為系統中蒸發器的熱源，冷凝器的冷凝熱為用戶供熱；在制冷時冷凝器采用水冷或風冷，蒸發器的蒸發熱為用戶供冷。當冷凝器采用水冷時，需要增設冷卻水源；采用風冷時，需要增設風機。由于熱源側水溫全年比較穩定，為了避免增設冷卻水源或風機，也有一些熱泵系統在制冷時采用熱源側水作為系統中冷凝器的冷卻水，如申請號為CN200610085335.3的一種風冷水冷式雙蒸發器熱水機組，由壓縮機、水冷式冷凝器、水冷式蒸發器組成制冷循環，水冷式冷凝器設有熱水回水口和熱水出水口，水冷式蒸發器設有廢熱水進出口。制熱時，水冷式蒸發器吸收熱源側水的熱能，將熱能轉換到制冷劑中，水冷式冷凝器連接用戶管道，將熱能轉換到供送給用戶的熱水中；制冷時，水冷式冷凝器被熱源側水冷卻，水冷式蒸發器連接用戶管道，為用戶供送冷水。

制熱時，熱源側進水溫度越高，系統中蒸發器的蒸發溫度越高，能效越高，對制熱有利，但是制冷時，熱源側作為系統中冷凝器的冷卻水，水溫度偏高會導致冷凝溫度偏高，降低系統中冷凝器的工作效率，繼而降低系統的能效。

發明內容

為了解決現有技術的缺陷，本發明提供一種高溫水源熱泵系統，既可以在制冷時提高系統的能效，又可以在制熱時提高制熱量。

為實現本發明的目的，采用以下技術方案予以實現：

一種高溫水源熱泵系統，包括冷媒循環、用戶制冷循環、用戶制熱循環，壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器通過冷媒管道依次連接形成冷媒循環，用戶端、蒸發器通過用戶管道相連形成用戶制冷循環，用戶端、冷凝器通過用戶管道相連形成用戶制熱循環，所述冷媒循環還包括輔助換熱器，輔助換熱器連接在蒸發器和壓縮機之間；所述高溫水源熱泵系統還包括高溫水制冷循環、高溫水制熱循環，高溫水源、輔助換熱器、冷凝器通過管道相連形成高溫水制冷循環，高溫水源、輔助換熱器、蒸發器通過管道相連形成高溫水制熱循環。

高溫水源熱泵系統包括兩個工況：制熱工況和制冷工況。制熱時供給用戶端熱水，制冷時供給用戶端冷水。

無論是制熱工況和制冷工況，冷媒循環都處于工作狀態。從壓縮機中排出高溫高壓的制冷劑，進入冷凝器中進行換熱后變成低溫高壓的制冷劑，然后通過膨脹閥變成低溫低壓的制冷劑，再進入蒸發器進行換熱變成高溫低壓的制冷劑，再進入輔助換熱器進行換熱，最后返回壓縮機完成一次制冷劑的工作循環。

在制熱工況下，用戶制冷循環和高溫水制冷循環處于非工作狀態，用戶制熱循環和高溫水制熱循環處于工作狀態。

在用戶制熱循環中，從用戶端排出的水經過冷凝器，與制冷劑換熱后溫度升高，再回到用戶端，從而為用戶端輸送熱水。在高溫水制熱循環中，從高溫水源取出的高溫水進入輔助換熱器，與制冷劑進行第一次換熱后溫度下降，再進入蒸發器，與制冷劑進行第二次換熱后溫度進一步下降，最后回到高溫水源或者排出系統。輔助換熱器可以輔助換熱器的換熱工作，提高制冷劑與高溫水的換熱面積，從而使制冷劑充分換熱，充分利用高溫水源的熱量。