專利名稱：帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組。
背景技術(shù)：
水源熱泵機組廣泛應(yīng)用于制冷和制熱系統(tǒng)中，通常的水源熱泵機組在制冷和制熱 運行過程中均采用制冷系統(tǒng)外部切換，即采用冷凍水管系與冷卻水管系通過兩個閥組進行 切換，如此無法直接應(yīng)用于冰蓄冷集中式空調(diào)裝置中。如圖1所示為傳統(tǒng)水源熱泵機組的原理框圖，它主要包括螺桿式壓縮機1、冷凝器 2、膨脹閥3、蒸發(fā)器4、熱回收器5等部件組成。螺桿式壓縮機1運行中排出的高溫高壓制 冷劑氣體的熱量經(jīng)過熱回收器5 —次熱量回收后，在冷凝器2中冷卻為高壓的制冷劑液體， 再在膨脹閥3的節(jié)流降壓作用下，轉(zhuǎn)變成低溫低壓的制冷劑液體，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)吸熱成 低壓的制冷劑氣體，然后被螺桿式壓縮機1吸入，經(jīng)壓縮重新轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣體，如此 反復(fù)循環(huán)，完成制冷循環(huán)。當連接自然水體的冷卻水管系接入冷凝器2，連接末端設(shè)備的冷 凍水管系接入蒸發(fā)器4時，該水源熱泵機組運行于制冷工況；當連接自然水體的冷卻水接 入蒸發(fā)器4，而連接末端設(shè)備的冷凍水管系接入冷凝器2時，該水源熱泵機組運行于制熱工 況。因此在熱泵機組制冷與制熱切換時，會將空調(diào)水系統(tǒng)中的載冷劑排放到自然水體中，污 染環(huán)境；而自然水體中的藻類和雜質(zhì)帶入空調(diào)水系統(tǒng)中，污染空調(diào)水系統(tǒng)。如果沒有其它設(shè) 備的配合，通常的水源熱泵無法應(yīng)用于冰蓄冷集中式空調(diào)系統(tǒng)作主機使用。同時一般辦公樓、商場、大型文化設(shè)施等集中式空調(diào)系統(tǒng)都是在白天使用，使用時 段正處于電網(wǎng)供電高峰時節(jié)，空調(diào)系統(tǒng)用電是造成電網(wǎng)峰值負荷的重要因素。特別是目前 建設(shè)節(jié)約型社會、減少碳排放的情況下，提高空調(diào)系統(tǒng)的使用效率，平衡電網(wǎng)峰值負荷，充 分利用晚間用電政策，鼓勵低谷電能消費，為企業(yè)降低運行電費，為社會降低能耗是十分重 要的。因此無冰蓄冷的空調(diào)系統(tǒng)突顯其不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組，本熱 泵機組可實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的冰蓄冷功能，利用機組運行余熱實現(xiàn)同時供冷和供熱，避免了對 自然水體和冷凍水系統(tǒng)的污染；減少了機組運行成本，降低了電網(wǎng)的峰值負荷，具有良好的 經(jīng)濟效益和社會效益。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組包括螺桿式壓縮 機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、熱回收器，還包括四通換向閥、引射器、儲液器、油分離器、第一 單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥和第五單向閥，所述冷凝器是滿液式冷凝器， 所述螺桿式壓縮機排氣口連接所述油分離器的輸入口，所述螺桿式壓縮機回油口連接所述 油分離器的油輸出口，所述油分離器的輸出口分別連接所述熱回收器的輸入口和引射器的 輸入口，所述熱回收器的輸出口連接所述四通換向閥的輸入口，所述四通換向閥的第一輸 出口連接所述蒸發(fā)器的輸入口、第二輸出口分別連接所述螺桿式壓縮機吸氣口和引射器的
3輸出口、第三輸出口連接所述冷凝器的輸入口，所述冷凝器的回油口連接所述第一單向閥 的輸入端，所述第一單向閥的輸出端連接所述引射器油輸入口，所述冷凝器的輸出口分別 連接所述第二單向閥的輸入端和第三單向閥的輸出端，所述第二單向閥的輸出端分別連接 所述儲液器的輸入口和第四單向閥的輸出端，所述第三單向閥的輸入端分別連接所述膨脹 閥輸出端和第五單向閥的輸入端，所述膨脹閥輸入端連接所述儲液器的輸出口，所述第四 單向閥的輸入端和第五單向閥的輸出端連接所述蒸發(fā)器的輸出口。由于本發(fā)明帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組采用了上述技術(shù)方案，螺桿式壓縮 機排氣口連接油分離器輸入口、回油口連接油分離器油輸出口，油分離器輸出口分別連接 熱回收器輸入口和引射器輸入口，熱回收器輸出口連接四通換向閥輸入口，四通換向閥第 一輸出口連接蒸發(fā)器輸入口、第二輸出口分別連接螺桿式壓縮機吸氣口和引射器輸出口、 第三輸出口連接冷凝器輸入口，冷凝器回油口連接第一單向閥輸入端，第一單向閥輸出端 連接引射器油輸入口，冷凝器輸出口分別連接第二單向閥輸入端和第三單向閥輸出端，第 二單向閥輸出端分別連接儲液器輸入口和第四單向閥輸出端，第三單向閥輸入端分別連接 膨脹閥輸出端和第五單向閥輸入端，膨脹閥輸入端連接儲液器輸出口，第四單向閥輸入端 和第五單向閥輸出端連接蒸發(fā)器輸出口。本熱泵機組可實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的冰蓄冷功能，利用 機組運行余熱實現(xiàn)同時供冷和供熱，避免了對自然水體和冷凍水系統(tǒng)的污染；減少了機組 運行成本，降低了電網(wǎng)的峰值負荷，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明圖1為傳統(tǒng)熱泵機組的原理框圖，圖2為本發(fā)明帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組的原理框圖，
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組包括螺桿式壓縮機1、冷凝 器2、膨脹閥3、蒸發(fā)器4、熱回收器5，還包括四通換向閥6、引射器8、儲液器9、油分離器7、 第一單向閥11、第二單向閥12、第三單向閥13、第四單向閥14和第五單向閥15，所述冷凝 器2是滿液式冷凝器，所述螺桿式壓縮機1排氣口連接所述油分離器7的輸入口，所述螺桿 式壓縮機1回油口連接所述油分離器7的油輸出口，所述油分離器7的輸出口分別連接所 述熱回收器5的輸入口和引射器8的輸入口，所述熱回收器5的輸出口連接所述四通換向 閥6的輸入口，所述四通換向閥6的第一輸出口連接所述蒸發(fā)器4的輸入口、第二輸出口分 別連接所述螺桿式壓縮機1吸氣口和引射器8的輸出口、第三輸出口連接所述冷凝器2的 輸入口，所述冷凝器2的回油口連接所述第一單向閥11的輸入端，所述第一單向閥11的輸 出端連接所述引射器8油輸入口，所述冷凝器2的輸出口分別連接所述第二單向閥12的輸 入端和第三單向閥13的輸出端，所述第二單向閥12的輸出端分別連接所述儲液器9的輸 入口和第四單向閥14的輸出端，所述第三單向閥13的輸入端分別連接所述膨脹閥3輸出 端和第五單向閥15的輸入端，所述膨脹閥3輸入端連接所述儲液器9的輸出口，所述第四 單向閥14的輸入端和第五單向閥15的輸出端連接所述蒸發(fā)器4的輸出口。本熱泵機組運行時，熱回收器的熱水輸入端和輸出端分別接入熱水系統(tǒng)，冷凝器的冷凍水輸入端和輸出端分別接入自然水體，蒸發(fā)器的熱交換輸入端和輸出端分別接入空 調(diào)系統(tǒng)末端或蓄冰裝置，第二至第五單向閥用于分配儲液器制冷劑流向。本熱泵機組中制冷系統(tǒng)通過四通換向閥的切換改變制冷劑的流向，在制冷狀態(tài) 時，高溫高壓制冷劑氣體通過四通換向閥先流到冷凝器向自然水體放熱，而蒸發(fā)器則制冷 產(chǎn)生冷水或冰水，提供給冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)末端作夏季運行或蓄冰裝置儲藏制冷能量，制熱 狀態(tài)時，低溫低壓制冷劑氣體通過四通換向閥流到冷凝器向自然水體吸熱，而蒸發(fā)器則產(chǎn) 生熱水，提供給空調(diào)系統(tǒng)末端作冬季運行。本熱泵機組中滿液式冷凝器滿足冬季制熱運行工況，冷凝器運行時為蒸發(fā)換熱狀 態(tài)，攜帶潤滑油的制冷劑在冷凝器內(nèi)氣化后，較多的潤滑油會滯留在冷凝器內(nèi)，無法回到壓 縮機，從而造成壓縮機損壞。因此在壓縮機排氣口配置油分離器，減少壓縮機排氣帶出的潤 滑油進入冷凝器；同時在冷凝器器體上配裝引射器，通過第一單向閥實現(xiàn)從冷凝器內(nèi)制冷 劑液面抽吸潤滑油回到壓縮機，進一步保證壓縮機運行時有良好地潤滑。同時由于與自然 水體連接的冷卻水長時間在冷凝器的換熱管內(nèi)流動，一旦產(chǎn)生藻類或雜質(zhì)污染，則打開滿 液式冷凝器端蓋，即可實施清理和維修操作。本熱泵機組的熱回收器利用夏季制冷運行時，回收壓縮機排氣的冷凝廢熱加熱熱 回收器內(nèi)的水，使得熱回收器內(nèi)水溫升高，從而獲得45 60°C衛(wèi)生熱水或工藝用熱水；同 時強化了制冷劑氣體的冷凝熱釋放，改善了冷凝條件。本熱泵機組的蒸發(fā)器熱交換輸入端和輸出端分別接入蓄冰裝置后，熱泵機組晚間 運行儲存于蓄冰裝置的制冷能量可應(yīng)用于白天制冷，有效降低電網(wǎng)的峰值負荷，本熱泵機 組應(yīng)用于冰蓄冷集中式空調(diào)裝置中作主機，科學(xué)地克服了熱泵機組在冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用 中的一些的技術(shù)難題，具備了冰蓄冷空調(diào)裝置避讓用電高峰，起到用電削峰填谷的作用；自 然水體在冷凝器內(nèi)閉環(huán)流動避免了對自然水體和對冷凍水系統(tǒng)的污染；并利用熱泵機組運 行時產(chǎn)生的余熱，可靠解決了蓄冰空調(diào)裝置同時供冷、供熱的功能。降低運行電費，減少設(shè) 備投資，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。應(yīng)用本熱泵機組與常規(guī)的空調(diào)主機相比，其制冷效率可提高8 15% ；冰桶結(jié)冰 率、融冰率高于95%、節(jié)省電能20%以上；有效降低了運行成本。本熱泵機組可應(yīng)用于多種 形式的集中式空調(diào)系統(tǒng)中，如工礦企業(yè)、綜合性建筑物等，需要同時供冷、供熱的舒適性或 工藝性集中式空調(diào)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
一種帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組，包括螺桿式壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、熱回收器，其特征在于還包括四通換向閥、引射器、儲液器、油分離器、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥和第五單向閥，所述冷凝器是滿液式冷凝器，所述螺桿式壓縮機排氣口連接所述油分離器的輸入口，所述螺桿式壓縮機回油口連接所述油分離器的油輸出口，所述油分離器的輸出口分別連接所述熱回收器的輸入口和引射器的輸入口，所述熱回收器的輸出口連接所述四通換向閥的輸入口，所述四通換向閥的第一輸出口連接所述蒸發(fā)器的輸入口、第二輸出口分別連接所述螺桿式壓縮機吸氣口和引射器的輸出口、第三輸出口連接所述冷凝器的輸入口，所述冷凝器的回油口連接所述第一單向閥的輸入端，所述第一單向閥的輸出端連接所述引射器油輸入口，所述冷凝器的輸出口分別連接所述第二單向閥的輸入端和第三單向閥的輸出端，所述第二單向閥的輸出端分別連接所述儲液器的輸入口和第四單向閥的輸出端，所述第三單向閥的輸入端分別連接所述膨脹閥輸出端和第五單向閥的輸入端，所述膨脹閥輸入端連接所述儲液器的輸出口，所述第四單向閥的輸入端和第五單向閥的輸出端連接所述蒸發(fā)器的輸出口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有熱回收的內(nèi)切換水源熱泵機組，壓縮機與熱回收器之間設(shè)有油分離器，壓縮機的回油口連接油分離器油輸出口，油分離器輸出口還連接引射器輸入口，熱回收器輸出口連接四通換向閥輸入口，四通換向閥第一輸出口連接蒸發(fā)器輸入口、第二輸出口分別連接壓縮機吸氣口和引射器輸出口、第三輸出口連接冷凝器輸入口，冷凝器回油口通過第一單向閥連接引射器油輸入口，冷凝器輸出口通過橋式連接的第二至第四單向閥連接蒸發(fā)器的輸出口，儲液器和膨脹閥串接后接入橋式連接的第二至第四單向閥中；本熱泵機組實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)冰蓄冷功能，利用余熱實現(xiàn)供冷和供熱，避免對自然水體和冷凍水系統(tǒng)污染；減少機組運行成本，降低電網(wǎng)峰值負荷。
文檔編號F25B41/04GK101936618SQ201010265698
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者徐越, 李億, 殷堯其, 董陳衛(wèi) 申請人:殷堯其