專利名稱：三效多源式熱泵機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三效多源式熱泵機組。
背景技術(shù)：
目前，許多賓館、酒店、餐廳、桑拿、泳池等建筑場所需要的生產(chǎn)、生 活及衛(wèi)生用熱水， 一般采用的是燃煤、燃油鍋爐或電熱鍋爐等傳統(tǒng)的加熱設(shè) 備制取，因此消耗了大量能源；而中央空調(diào)的冷水機組在制冷時也產(chǎn)生大量 的余熱，這種余熱經(jīng)由高溫、高壓的制冷工質(zhì)攜帶，并通過冷卻塔排放到室 外空氣中，因此不僅浪費了大量的能源還對室外空氣造成嚴重的熱污染。由 此可見，在某些既需要制冷又需要大量熱水的場合，制冷過程有大量熱能白 白浪費，而產(chǎn)生熱水的過程卻需要消耗另外的燃料來產(chǎn)生熱能，造成了能源 和資源的雙重浪費，既不經(jīng)濟又污染環(huán)境，人們已深刻認識到節(jié)能降耗的必 要性和緊迫性。太陽能作為一種清潔的可再生能源，目前其應用也越來越廣泛。太陽能 熱水器正普遍應用于各種需要熱水的場合，現(xiàn)有的太陽能熱水器除了采用太 陽能作為主要熱源外，還有采用電加熱輔助作為熱源的，采用電加熱輔助時 并不節(jié)能，只是作為臨時應急的輔助功能而已。目前用戶在夏季高效制冷與過渡季節(jié)及冬季生產(chǎn)熱水這兩方面不能整合 在一臺主機，造成設(shè)備投資大，設(shè)備利用率低。目前用戶一般在制冷季節(jié)， 以水冷機制冷，以保證設(shè)備的高效性，同時生產(chǎn)熱水，但是仍有大部分余熱 被浪費；而在過渡季節(jié)及冬季，采用風冷熱泵制熱水，風冷熱泵如僅作為熱 水機，在制冷季節(jié)基本閑置，如可切換制冷，則制冷效率低。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能源綜合 利用率高、能回收并充分利用冷水機組的余熱、設(shè)備安裝空間小、設(shè)備投資 低、綜合運行費用低的三效多源式熱泵機組。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括壓縮機、水冷冷凝器、I節(jié)流裝置、n節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、熱交換器、余熱回收器、全熱回收器、太陽能集熱器；所述壓縮機的出口一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接I電磁閥、所述余熱回收器的工質(zhì)側(cè)、所述水冷冷凝器的熱側(cè)、n電磁閥、所述i節(jié)流裝置、 所述熱交換器的工質(zhì)側(cè)、in電磁閥并接回所述壓縮機的入口形成制冷工況循 環(huán)回路；所述壓縮機的出口另一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接iv電磁閥、所 述熱交換器的工質(zhì)側(cè)、v電磁閥、所述n節(jié)流裝置、所述蒸發(fā)器、vi電磁閥 并接回所述壓縮機的入口形成制熱工況循環(huán)回路；所述熱交換器的水側(cè)并聯(lián) 接有冷凍水進出管路、i熱水進出管路，所述余熱回收器的水側(cè)接有n熱水進出管路；所述水冷冷凝器的冷側(cè)與所述全熱回收器的熱側(cè)之間接有導熱循 環(huán)管路，所述導熱循環(huán)管路上接有冷卻水進出管路；所述全熱回收器的冷側(cè) 通過太陽能進水管路與所述太陽能集熱器相連接。所述冷凍水進出管路上設(shè)有I逆回閥、I電動閥，所述I熱水進出管路上設(shè)有n逆回閥、n電動閥，所述導熱循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵、ni電動闊。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明所述壓縮機的出口一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接I電磁閥、所述余熱回收器的工質(zhì)側(cè)、所述水冷冷凝器的熱側(cè)、 n電磁閥、所述i節(jié)流裝置、所述熱交換器的工質(zhì)側(cè)、m電磁閥并接回所述壓縮機的入口形成制冷工況循環(huán)回路；所述壓縮機的出口另一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接iv電磁閥、所述熱交換器的工質(zhì)側(cè)、v電磁閥、所述n節(jié)流 裝置、所述蒸發(fā)器、vi電磁閥并接回所述壓縮機的入口形成制熱工況循環(huán)回路；所述熱交換器的水側(cè)并聯(lián)接有冷凍水進出管路、I熱水進出管路，所述余熱回收器的水側(cè)接有n熱水進出管路；所述水冷冷凝器的冷側(cè)與所述全熱
回收器的熱側(cè)之間接有導熱循環(huán)管路，所述導熱循環(huán)管路上接有冷卻水進出 管路；所述全熱回收器的冷側(cè)通過太陽能進水管路與所述太陽能集熱器相連接；首先，在夏天正常制冷時，將水冷機空調(diào)的冷凝廢熱梯級利用，通過所 述余熱回收器的余熱回收制取5(TC 55"C的成品熱水，通過所述全熱回收器 的全熱回收制取35i: 4(rC的半成品熱水，再供太陽能集熱器使用，將其與 太陽能相結(jié)合，提高太陽能出水率，為目前國內(nèi)水冷機冷凝廢熱的有效利用 提供了一個實用途徑，整個機組冷熱源的利用完善度可達100%,該機組是目 前國內(nèi)冷熱源利用率最高的產(chǎn)品；其次，本發(fā)明將水冷空調(diào)與風冷空調(diào)的各 自優(yōu)勢有機結(jié)合，夏天正常制冷并提供生活熱水，過渡季節(jié)或冬季通過工況 轉(zhuǎn)換直接提供生活熱水或采暖，解決了目前用戶在夏季高效制冷與過翁季節(jié) 及冬季生產(chǎn)熱水這兩方面不能整合在一臺主機，造成設(shè)備投資大，設(shè)備利用 率低的矛盾，實現(xiàn)了一機多用，本發(fā)明機組是目前空調(diào)系統(tǒng)中綜合能效比高， 能源利用徹底的一種全新設(shè)計；另外本發(fā)明機組由于將風冷機、水冷機各自 的優(yōu)勢有機結(jié)合在一起，有效地解決了目前終端用戶設(shè)備投資多，設(shè)備利用 率低的問題，同時減少設(shè)備的整體安裝空間；故本發(fā)明能源綜合利用率高、 能回收并充分利用冷水機組的余熱、設(shè)備安裝空間小、設(shè)備投資低、綜合運 行費用低；由于本發(fā)明所述冷凍水進出管路上設(shè)有I逆回閥、I電動閥，所述I熱水進出管路上設(shè)有n逆回閥、n電動閥，所述導熱循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵、 in電動閥，故本發(fā)明操作控制方便，易于實現(xiàn)了自動化控制。


圖1是本發(fā)明用于制冷并制取熱水的結(jié)構(gòu)連接及流程示意圖；圖2是本發(fā)明用于采暖制熱或直接提供生活熱水的結(jié)構(gòu)連接及流程示意圖。
具體實施方式
如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括壓縮機l、水冷冷凝器2、 I節(jié)流裝置3、 1I節(jié)流裝置7、蒸發(fā)器4、熱交換器5、余熱回收器6、全熱回收器8、太陽 能集熱器9;所述壓縮機1的出口一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接I電磁閥 10、所述余熱回收器6的工質(zhì)側(cè)、所述水冷冷凝器2的熱側(cè)、II電磁閥ll、 所述I節(jié)流裝置3、所述熱交換器5的工質(zhì)側(cè)、m電磁閥12并接回所述壓縮 機1的入口形成制冷工況循環(huán)回路；所述壓縮機1的出口另一路通過制冷工 質(zhì)管路依次連接IV電磁閥13、所述熱交換器5的工質(zhì)側(cè)、V電磁閥14、所述 II節(jié)流裝置7、所述蒸發(fā)器4、 VI電磁閥15并接回所述壓縮機1的入口形成 制熱工況循環(huán)回路；所述熱交換器5的水側(cè)并聯(lián)接有冷凍水進出管路16、 I 熱水進出管路17，所述余熱回收器6的水側(cè)接有II熱水進出管路18;所述水 冷冷凝器2的冷側(cè)與所述全熱回收器8的熱側(cè)之間接有導熱循環(huán)管路19，所 述導熱循環(huán)管路19上接有冷卻水進出管路26;所述全熱回收器8的冷側(cè)通 過太陽能進水管路27與所述太陽能集熱器9相連接；所述冷凍水進出管路 16上設(shè)有I逆回閥22、 I電動閥23，所述I熱水進出管路17上設(shè)有II逆回 閥24、 1I電動閥25，所述導熱循環(huán)管路19上設(shè)有循環(huán)泵20、 m電動閥21。本發(fā)明在實現(xiàn)熱泵功能的同時還可以提供生活熱水，另外還可以通過熱 泵和太陽能實現(xiàn)熱源互補。本發(fā)明用于制冷并制取熱水的過程如下所述I電磁閥io、所述n電磁閥ii、所述m電磁閥i2打開，所述iv電磁閥i3、所述V電磁閥14、所述VI電磁閥15關(guān)閉，所述循環(huán)泵20開啟、所述m電動閥 21打開，所述I電動閥23打開，所述II電動閥25關(guān)閉；制冷工質(zhì)經(jīng)所述壓 縮機l壓縮產(chǎn)生高溫、高壓的制冷工質(zhì)蒸氣，經(jīng)由所述I電磁閥IO、所述余 熱回收器6、所述水冷冷凝器2、所述II電磁閥ll、所述I節(jié)流裝置3、所述 熱交換器5、所述III電磁閥12最后回流到所述壓縮機1;在所述余熱回收器 6內(nèi)，高溫、高壓的制冷工質(zhì)與所述II熱水進出管路18的35'C 45'C的低溫 熱水進行熱交換，出水溫度可達到5(TC 55t:，制得成品熱水；在所述水冷
冷凝器2內(nèi)，所述導熱循環(huán)管路19內(nèi)的導熱流體與制冷工質(zhì)進行第二次換熱， 將制冷工質(zhì)的余熱全部回收，同時制冷工質(zhì)冷凝防熱變?yōu)橐簯B(tài)，吸熱升溫后的所述導熱流體在所述全熱回收器8內(nèi)與所述太陽能進水管路27內(nèi)的冷水進 行熱交換，所述太陽能進水管路27內(nèi)的冷水被加熱后進入所述太陽能集熱器 9并被太陽能加熱到預定溫度即可使用；在此制冷工況下，所述熱交換器5 作為蒸發(fā)器，制冷工質(zhì)吸熱蒸發(fā)成為氣體，12'C的冷凍水通過所述冷凍水進 出管路16在所述熱交換器5內(nèi)放熱降溫變?yōu)?'C的冷凍水，供冷水機組制冷 用；另外，當所述太陽能集熱器9內(nèi)的水溫達到預定溫度，不需要繼續(xù)加熱 時，通過與所述導熱循環(huán)管路19連接的所述冷卻水進出管路26可將余熱通 過冷卻塔排放出去。即本發(fā)明在夏天正常制冷時，將水冷機空調(diào)的冷凝廢熱 梯級利用，通過所述余熱回收器6的余熱回收制取5(TC 55'C的成品熱水， 通過所述全熱回收器8的全熱回收制取35'C 4CTC的半成品熱水，再供太陽 能集熱器使用，將其與太陽能相結(jié)合，提高太陽能出水率，為目前國內(nèi)水冷 機冷凝廢熱的有效利用提供了一個實用途徑，整個機組冷熱源的利用完善度 可達100%，該機組是目前國內(nèi)冷熱源利用率最高的產(chǎn)品。本發(fā)明在制熱工況下的流程如下所述I電磁閥10、所述II電磁閥11、 所述III電磁閥12關(guān)閉，所述IV電磁閥13、所述V電磁閥14、所述VI電磁閥 15打開，所述循環(huán)泵20、所述III電動閥21關(guān)閉，所述I電動閥23關(guān)閉，所 述II電動閥25打開；制冷工質(zhì)經(jīng)所述壓縮機1壓縮產(chǎn)生高溫、高壓的制冷工 質(zhì)蒸氣，經(jīng)由所述IV電磁閥13、所述熱交換器5、所述V電磁閥14、所述II 節(jié)流裝置7、所述蒸發(fā)器4、所述VI電磁閥15最后回流到所述壓縮機1;此 時所述熱交換器5作為冷凝器，在所述熱交換器5內(nèi)，高溫、高壓的制冷工 質(zhì)與所述I熱水進出管路17的35i: 45。C的低溫熱水進行熱交換，出水溫 度可達到5(TC 55'C，制得成品熱水；或者直接通過熱水供熱取暖，并通過 所述太陽能集熱器9直接利用太陽能加熱制取熱水；即本發(fā)明在春秋過渡季 節(jié)及冬季仍然可以生產(chǎn)熱水，使得同一臺機組能夠多用，節(jié)省設(shè)備投資，提
高了設(shè)備利用率，本發(fā)明機組是目前空調(diào)系統(tǒng)中綜合能效比高，能源利用徹底 的一種全新設(shè)計；另外本發(fā)明機組由于將風冷機、水冷機各自的優(yōu)勢有機結(jié) 合在一起，有效地解決了目前終端用戶設(shè)備投資多，設(shè)備利用率低的問題， 同時減少設(shè)備的整體安裝空間。本發(fā)明在賓館、酒店、餐廳、桑拿、泳池等建筑場所使用在夏季制冷時 可同時制熱水，可替代傳統(tǒng)的制熱水鍋爐設(shè)備，免除用鍋爐制熱水所消耗的 能源，從而滿足生產(chǎn)、生活及衛(wèi)生用熱水的需要，避免了燃料燃燒后對大氣 的污染；另外，這些場所的中央空調(diào)的冷水機組在制冷時產(chǎn)生的大量余熱經(jīng) 由高溫、高壓的制冷工質(zhì)攜帶，經(jīng)過所述余熱回收器6、所述全熱回收器8 或所述I熱交換器5被冷水和低溫熱水吸收，從而大大減少了余熱被排放到 室外空氣中，因此既節(jié)約了大量的能源還不會對室外空氣造成熱污染，節(jié)約 能源和資源、對環(huán)境無污染、能回收并充分利用冷水機組的余熱、保護環(huán)境、 綜合運行費用低。本發(fā)明作為一種熱泵機組具有制冷同時提供生活熱水，單 獨或聯(lián)合采用太陽能制取熱水，單獨制取熱水或單獨采暖制熱的功能，在賓 館、酒店、餐廳、桑拿、泳池等建筑場所使用，具有一機多用且節(jié)能的效果， 能源綜合利用率高，能回收并充分利用冷水機組的余熱，設(shè)備安裝空間小， 設(shè)備投資低，綜合運行費用低。本發(fā)明可廣泛應用于空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種三效多源式熱泵機組，包括壓縮機(1)、水冷冷凝器(2)、I節(jié)流裝置(3)、II節(jié)流裝置(7)、蒸發(fā)器(4)，其特征在于所述三效多源式熱泵機組還包括熱交換器(5)、余熱回收器(6)、全熱回收器(8)、太陽能集熱器(9)；所述壓縮機(1)的出口一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接I電磁閥(10)、所述余熱回收器(6)的工質(zhì)側(cè)、所述水冷冷凝器(2)的熱側(cè)、II電磁閥(11)、所述I節(jié)流裝置(3)、所述熱交換器(5)的工質(zhì)側(cè)、III電磁閥(12)并接回所述壓縮機(1)的入口形成制冷工況循環(huán)回路；所述壓縮機(1)的出口另一路通過制冷工質(zhì)管路依次連接IV電磁閥(13)、所述熱交換器(5)的工質(zhì)側(cè)、V電磁閥(14)、所述II節(jié)流裝置(7)、所述蒸發(fā)器(4)、VI電磁閥(15)并接回所述壓縮機(1)的入口形成制熱工況循環(huán)回路；所述熱交換器(5)的水側(cè)并聯(lián)接有冷凍水進出管路(16)、I熱水進出管路(17)，所述余熱回收器(6)的水側(cè)接有II熱水進出管路(18)；所述水冷冷凝器(2)的冷側(cè)與所述全熱回收器(8)的熱側(cè)之間接有導熱循環(huán)管路(19)，所述導熱循環(huán)管路(19)上接有冷卻水進出管路(26)；所述全熱回收器(8)的冷側(cè)通過太陽能進水管路(27)與所述太陽能集熱器(9)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效多源式熱泵機組，其特征在于所述冷凍水進 出管路(16)上設(shè)有I逆回閥(22)、 I電動閥(23)，所述I熱水進出管 路(17)上設(shè)有II逆回閥(24)、 II電動閥(25)，所述導熱循環(huán)管路(19) 上設(shè)有循環(huán)泵(20)、 III電動閥(21)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能源綜合利用率高、設(shè)備投資低、綜合運行費用低的三效多源式熱泵機組。本發(fā)明包括壓縮機、水冷冷凝器、蒸發(fā)器、熱交換器、余熱回收器、全熱回收器、太陽能集熱器；壓縮機的出口一路依次連接I電磁閥、余熱回收器、水冷冷凝器、II電磁閥、I節(jié)流裝置、熱交換器、III電磁閥并接回壓縮機的入口形成制冷工況循環(huán)回路；壓縮機的出口另一路依次連接IV電磁閥、熱交換器、V電磁閥、II節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、VI電磁閥并接回壓縮機的入口形成制熱工況循環(huán)回路；熱交換器接有I熱水進出管路，余熱回收器接有II熱水進出管路；水冷冷凝器與全熱回收器之間接有導熱循環(huán)管路；全熱回收器通過太陽能進水管路與太陽能集熱器相連接。
文檔編號F24J2/04GK101398235SQ200710030679
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者民 聶, 聶曉明, 鄒宗伍 申請人:珠?；凵茉醇夹g(shù)發(fā)展有限公司