專(zhuān)利名稱(chēng)：一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空調(diào)設(shè)備制造領(lǐng)域，特別涉及一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，水源熱泵機(jī)組是由壓縮機(jī)、一臺(tái)蒸發(fā)器、一臺(tái)(或多臺(tái))冷凝器、膨脹閥等構(gòu)成，用地下水做為制冷和制熱的冷熱源，通過(guò)切換水系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷或供熱。夏季制冷時(shí)，使用側(cè)是蒸發(fā)器的冷水(12℃/7℃)，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量是通過(guò)冷凝器將熱量釋放到地下水；冬季制熱時(shí)，使用側(cè)是冷凝器里的熱水，地下水做為熱源通過(guò)蒸發(fā)器將水中的熱量取出。
通常的水源熱泵機(jī)組，在制冷與熱泵工況運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)器的冷水進(jìn)出溫差是不同的，夏季運(yùn)行時(shí)Δtw＝5℃(進(jìn)水溫度twi＝12℃，出水溫度tw0＝7℃)；冬季運(yùn)行時(shí)，由于地下水溫所限(一般15℃)，蒸發(fā)器的進(jìn)出水溫差Δtw＝8℃(進(jìn)水溫度twi＝15℃，出水溫度tw0＝7℃)，需要的地下水流量大。
設(shè)計(jì)熱泵工況運(yùn)行時(shí)，如果蒸發(fā)器的進(jìn)出水溫差Δtw＝8℃，蒸發(fā)溫度t0＝2℃，蒸發(fā)器冬夏季匹配較好，但需要的地下水流量較大，那么打井的費(fèi)用就較高。如果蒸發(fā)器的進(jìn)出水溫差取Δtw＝10℃，蒸發(fā)溫度t0＝1℃，雖然地下水流量減少，但是由于只有一臺(tái)蒸發(fā)器，也就是說(shuō)水流經(jīng)蒸發(fā)器的流通面積不變，因此，水流量減少會(huì)降低水流速，直接導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降，需要的傳換面積增大；另一方面由于蒸發(fā)溫度降低，壓機(jī)的制冷能力降低，能效比下降。
為了克服現(xiàn)有的水源熱泵機(jī)組制冷與熱泵工況運(yùn)行時(shí)，要么需要的水量大(冬季蒸發(fā)器進(jìn)出水溫差Δtw＝8℃)，要么傳熱效率低(冬季蒸發(fā)器進(jìn)出水溫差Δtw＝10℃，水流速低)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備，不僅能使蒸發(fā)器在冬夏季工況時(shí)水的進(jìn)出口溫差相同，而且冬季可以節(jié)省地下水流量而不影響傳熱效率，同時(shí)可以保持高的制熱效果及高能效比。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是由閥門(mén)和管道與三通接頭進(jìn)水管道出水管道組成外置管路機(jī)構(gòu)，由管道、干燥過(guò)濾器、電磁閥、壓縮機(jī)、膨脹閥、電器控制箱、蒸發(fā)器、減震喉、閥門(mén)、蒸發(fā)器、冷凝器和機(jī)架組成變溫差蒸發(fā)水源熱泵機(jī)。由外置管路機(jī)構(gòu)和變溫差蒸發(fā)水源熱泵機(jī)組成一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備。采用兩個(gè)小型蒸發(fā)器，每個(gè)蒸發(fā)器與一臺(tái)或幾臺(tái)壓縮機(jī)及冷凝器、膨脹閥等連接組成各自獨(dú)立的制冷循環(huán)。兩個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)出水管之間通過(guò)閥門(mén)連接控制來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。夏季制冷工況運(yùn)行時(shí)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)并聯(lián)(進(jìn)出水溫差Δt＝5℃)；冬季熱泵工況運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)串聯(lián)，作為熱源的地下水通過(guò)兩個(gè)蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)Δt＝10℃的溫降，經(jīng)過(guò)第一個(gè)蒸發(fā)器的溫降為Δt＝5.5℃，經(jīng)過(guò)第二個(gè)蒸發(fā)器的溫降為Δt＝4.5℃，這樣流經(jīng)每個(gè)蒸發(fā)器的水流量、流速與夏季工況運(yùn)行相比差別不大，對(duì)傳熱性能的影響較小。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可以減少地下水的取水量，同時(shí)提高系統(tǒng)制熱量及能效比，冬、夏兩種工況運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)器的換熱面積均可得到充分利用，系統(tǒng)匹配性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
變溫差蒸發(fā)水源熱泵機(jī)由管道60、干燥過(guò)濾器1、電磁閥2、壓縮機(jī)3、膨脹閥4、電器控制箱5、蒸發(fā)器6、減震喉7、閥門(mén)8、10、11、蒸發(fā)器9、冷凝器12、冷凝器1 3和機(jī)架61組成。干燥過(guò)濾器1、電磁閥2、壓縮機(jī)3、膨脹閥4、電器控制箱5、蒸發(fā)器6、減震喉7、閥門(mén)8、10、11、蒸發(fā)器9、冷凝器12、冷凝器13固定在機(jī)架61上。壓縮機(jī)3至少有兩個(gè)壓縮機(jī)，一個(gè)或一組壓縮機(jī)的輸入端經(jīng)管道60接蒸發(fā)器6，輸出端經(jīng)管道60接冷凝器12；另一個(gè)或一組壓縮機(jī)的輸入端經(jīng)管道60接另一蒸發(fā)器9，輸出端經(jīng)管道60接另一冷凝器13；冷凝器12的端口之一與另一冷凝器13的端口之一由管道60與管道46連接；冷凝器12的端口之二與另一冷凝器13的端口之二由管道60與管道44連接；冷凝器12的端口之三與蒸發(fā)器6之間經(jīng)由干燥過(guò)濾器1、電磁閥2、膨脹閥4的串聯(lián)由管道60連接；另一冷凝器13的端口之三與另一蒸發(fā)器9之間經(jīng)由另一干燥過(guò)濾器1、電磁閥2、膨脹閥4的串聯(lián)由管道60連接；蒸發(fā)器6的輸入端口通過(guò)管道60與出水管道43連接，管道60的另一端通過(guò)閥門(mén)8與另一蒸發(fā)器9的端口之一連接，該蒸發(fā)器9的端口經(jīng)管道60與閥門(mén)10的連接，閥門(mén)10再與管道60連接，管道60的另兩端各與進(jìn)水管道45和管道60連接，該管道60通過(guò)閥門(mén)11與另一蒸發(fā)器9的端口之二和蒸發(fā)器6連接。
具體實(shí)施方式
夏季制冷工況運(yùn)行時(shí)，閥門(mén)37、40、35、42及閥門(mén)8、11打開(kāi)，閥門(mén)38、41、36、39及閥門(mén)10關(guān)閉，經(jīng)過(guò)水處理的地下水經(jīng)進(jìn)水管道33、閥門(mén)42、出水管道44進(jìn)入冷凝器12和冷凝器13，換熱后經(jīng)閥門(mén)35、出水管道30進(jìn)入回灌井(同層回灌)，完成冷卻水系統(tǒng)循環(huán)。而使用側(cè)(冷凍水)水系統(tǒng)是通過(guò)關(guān)閉閥門(mén)10，打開(kāi)閥門(mén)8、11及37、40，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與機(jī)組之間的制冷循環(huán)。此時(shí)，蒸發(fā)器6和蒸發(fā)器9水系統(tǒng)處于并聯(lián)狀態(tài)。兩蒸發(fā)器設(shè)計(jì)工況相同，即進(jìn)水溫度12℃，出水溫度7℃，蒸發(fā)溫度2℃。
冬季熱泵工況運(yùn)行時(shí)，閥門(mén)38、41、36、39及閥門(mén)10打開(kāi)，閥門(mén)37、40、42、35及閥門(mén)8、11關(guān)閉。地下水經(jīng)過(guò)水處理后，經(jīng)閥門(mén)41進(jìn)入蒸發(fā)器6，其進(jìn)出水溫度15℃/9.5℃，蒸發(fā)溫度te＝5.5℃；然后蒸發(fā)器6的出水(9.5℃)作為蒸發(fā)器9的進(jìn)水(9.5℃)，則蒸發(fā)器9的進(jìn)出水溫度9.5℃/5℃，蒸發(fā)溫度te＝1℃，此時(shí)兩蒸發(fā)器的水系統(tǒng)是串聯(lián)的，由于兩蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度不同，所以取不同的溫差，使每個(gè)蒸發(fā)器的水流量、流速一致。地下水的10℃溫降是通過(guò)兩個(gè)蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣既減少了地下水的流量(總溫差Δt＝10℃)，又提高了制熱(制冷)量及能效比。尤其是對(duì)于地下水含量較少地區(qū)具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
權(quán)利要求1.一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備，由外置管路機(jī)構(gòu)和變溫差蒸發(fā)水源熱泵機(jī)組成，其特征在于由閥門(mén)和管道與三通接頭進(jìn)水管道出水管道組成外置管路機(jī)構(gòu)，由管道、干燥過(guò)濾器、電磁閥、壓縮機(jī)、膨脹閥、電器控制箱、蒸發(fā)器、減震喉、閥門(mén)、蒸發(fā)器、冷凝器、冷凝器和機(jī)架組成變溫差蒸發(fā)水源熱泵機(jī)，采用兩個(gè)小型蒸發(fā)器，每個(gè)蒸發(fā)器與一臺(tái)或幾臺(tái)壓縮機(jī)及冷凝器、膨脹閥等連接組成各自獨(dú)立的制冷循環(huán)，兩個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)出水管之間通過(guò)閥門(mén)連接控制來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備，其特征在于閥門(mén)與閥門(mén)由管道和三通接頭連接，三通接頭的另一端接進(jìn)水管道；閥門(mén)與閥門(mén)由管道和三通接頭連接，三通接頭的另一端接出水管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備，其特征在于干燥過(guò)濾器、電磁閥、壓縮機(jī)、膨脹閥、電器控制箱、蒸發(fā)器、減震喉、閥門(mén)、蒸發(fā)器、冷凝器固定在機(jī)架上，至少有兩個(gè)壓縮機(jī)，一個(gè)或一組壓縮機(jī)的輸入端經(jīng)管道接蒸發(fā)器，輸出端經(jīng)管道接另一冷凝器；另一個(gè)或一組壓縮機(jī)的輸入端經(jīng)管道接另一蒸發(fā)器，輸出端經(jīng)管道接另一冷凝器；冷凝器的端口之一與另一冷凝器的端口之一由管道連接；冷凝器的端口之二與另一冷凝器的端口之二由管道連接；冷凝器的端口之三與蒸發(fā)器之間經(jīng)由干燥過(guò)濾器、電磁閥、膨脹閥的串聯(lián)由管道連接；另一冷凝器的端口之三與蒸發(fā)器之間經(jīng)由另一干燥過(guò)濾器、電磁閥、膨脹閥的串聯(lián)由管道連接；蒸發(fā)器的輸入端口通過(guò)管道與出水管道連接，管道的另一端通過(guò)閥門(mén)與另一蒸發(fā)器的端口之一連接，該蒸發(fā)器的端口經(jīng)閥門(mén)與管道的連接，管道的另兩端各與進(jìn)水管道和管道連接，該管道通過(guò)閥門(mén)與另一蒸發(fā)器的端口之二和蒸發(fā)器連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變溫差蒸發(fā)水源熱泵設(shè)備結(jié)構(gòu)。采用兩個(gè)小型蒸發(fā)器，每個(gè)蒸發(fā)器與一臺(tái)或幾臺(tái)壓縮機(jī)及冷凝器、膨脹閥等連接組成各自獨(dú)立的制冷循環(huán)。兩個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)出水管之間通過(guò)閥門(mén)連接控制來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。夏季制冷工況運(yùn)行時(shí)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)并聯(lián)(進(jìn)出水溫差Δt＝5℃)；冬季熱泵工況運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)串聯(lián)，作為熱源的地下水通過(guò)兩個(gè)蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)Δt＝10℃的溫降。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可以減少地下水的取水量，同時(shí)提高系統(tǒng)制熱量及能效比，冬、夏兩種工況運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)器的換熱面積均可得到充分利用，系統(tǒng)匹配性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)F25B30/00GK2560905SQ0224677
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者丁衛(wèi)列, 馬立章, 王曉民, 劉景萍, 余雪芳 申請(qǐng)人:北京金萬(wàn)眾空調(diào)制冷設(shè)備有限責(zé)任公司