專利名稱：一種具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜玫闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱泵空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可提供75°C以上熱水的具有 氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜谩?br> 背景技術(shù)：
隨著國家節(jié)能減排工作的不斷推進(jìn)，城市中的中小型鍋爐逐漸被淘汰，目前迫切 需要新的高效節(jié)能環(huán)保裝置代替被淘汰的中小型鍋爐為采暖和生產(chǎn)提供75°C以上的高溫 熱水。傳統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)只能提供水溫不高于55°C的熱水，不能滿足采暖和生產(chǎn)需求，而目前 正在研究的單級循環(huán)和復(fù)疊式循環(huán)高溫?zé)岜镁荒懿捎脝我坏蜏鼗騿我恢袦責(zé)嵩?，無法實 現(xiàn)對兩種以上熱源的復(fù)合利用，且高溫工況運轉(zhuǎn)效率很低，難以推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種可對 空氣、太陽能、地能等可再生能源及各種余熱、廢熱進(jìn)行綜合與合理利用的，可制取75°C以 上熱水的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜?。本實用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)本實用新型的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜檬怯筛?、低溫?個熱泵循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊而成a、所述低溫循環(huán)包括低溫壓縮機、雙熱源蒸發(fā)器、熱源型冷凝蒸發(fā)器、低溫節(jié)流閥 及連接管路；所述雙熱源蒸發(fā)器具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道和兩個熱源通道，熱源型冷凝 蒸發(fā)器具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道、一個高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道及一個氣態(tài)熱源通道；其中低 溫壓縮機的進(jìn)口連接雙熱源蒸發(fā)器的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口，低溫壓縮機的出口連接熱 源型冷凝蒸發(fā)器的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口 ；熱源型冷凝蒸發(fā)器的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出 口通過低溫節(jié)流閥與雙熱源蒸發(fā)器的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口相連接，其熱泵工質(zhì)為低溫 熱泵工質(zhì)(為常規(guī)熱泵空調(diào)所用的工質(zhì))；所述熱源型冷凝蒸發(fā)器的氣態(tài)熱源通道的進(jìn)、 出接口分別與氣態(tài)熱源的進(jìn)、出口管道連接，構(gòu)成獨立的回路；所述雙熱源蒸發(fā)器的兩個熱 源通道各自的進(jìn)、出接口分別與兩種不同低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)、出口管道連接，構(gòu)成兩個獨立的回 路；b、所述高溫循環(huán)包括高溫壓縮機、熱源型冷凝蒸發(fā)器、高溫冷凝器、高溫節(jié)流閥及 連接管路；其中高溫壓縮機的進(jìn)口連接熱源型冷凝蒸發(fā)器的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口，高 溫壓縮機的出口連接高溫冷凝器的熱泵工質(zhì)通道的進(jìn)口，熱源型冷凝蒸發(fā)器的高溫?zé)岜霉?質(zhì)通道的進(jìn)口通過高溫節(jié)流閥與高溫冷凝器的熱泵工質(zhì)通道的出口相連接，其熱泵工質(zhì)為 高溫?zé)岜霉べ|(zhì)(為冷凝溫度較高的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)、其正常工況范圍內(nèi)的冷凝溫度> 750C )。所述雙熱源蒸發(fā)器所使用的熱源可為溫度< 30°C的空氣、太陽能、地能等可再生 能源及各種余熱和廢熱。所述熱源型冷凝蒸發(fā)器所使用的熱源可為溫度>30°C的空氣及各種氣態(tài)余熱、廢
3熱。本實用新型的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜眉瓤蓡为毼?氣態(tài)低溫?zé)嵩?、液態(tài)低溫?zé)嵩醇皻鈶B(tài)中溫?zé)嵩礋崃?，又可同時吸收氣態(tài)低溫?zé)嵩?、液態(tài)低溫 熱源、氣態(tài)中溫?zé)嵩粗械娜我鈨煞N或三種熱源的熱量。本實用新型中所述雙熱源蒸發(fā)器為中國專利200720091299. 1所公開的翅片一套 管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器，也可采用中國專利200820069364. 5所公開的具有三種介質(zhì)通
道的殼一套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器。本實用新型中所述熱源型冷凝蒸發(fā)器為中國專利200720091299. 1所公開的翅
片一套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器。本實用新型的有益效果如下本實用新型的裝置可高效地提供75°C以上的熱水，可廣泛應(yīng)用于民用建筑、公共 建筑、別墅建筑的供暖系統(tǒng)，并可滿足工業(yè)生產(chǎn)的高溫?zé)崴枨蟆?br>
圖1為本實用新型具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜玫慕Y(jié)構(gòu)原 理圖。圖2為低溫?zé)嵩礊闅鈶B(tài)和液態(tài)的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫 熱泵的結(jié)構(gòu)原理圖。圖3為低溫?zé)嵩礊閮煞N液態(tài)熱源的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高 溫?zé)岜玫慕Y(jié)構(gòu)原理圖。圖中序號1低溫壓縮機，1’高溫壓縮機，2雙熱源蒸發(fā)器，3高溫冷凝器，4低溫節(jié) 流閥，4’高溫節(jié)流閥，5熱源型冷凝蒸發(fā)器。
具體實施方式
本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述，但并不限制本實用新型。實施例1如圖1所示，本實用新型的具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜檬?由高、低溫兩個熱泵循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊而成所述低溫循環(huán)包括低溫壓縮機1、雙熱源蒸發(fā)器2、 熱源型冷凝蒸發(fā)器5、低溫節(jié)流閥4及連接管路；所述雙熱源蒸發(fā)器2具有一個低溫?zé)岜霉?質(zhì)通道和兩個熱源通道，熱源型冷凝蒸發(fā)器5具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道、一個高溫?zé)岜?工質(zhì)通道及一個氣態(tài)熱源通道；其中低溫壓縮機1的進(jìn)口連接雙熱源蒸發(fā)器2的低溫?zé)岜?工質(zhì)通道的出口，低溫壓縮機1的出口連接熱源型冷凝蒸發(fā)器5的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn) 口 ；熱源型冷凝蒸發(fā)器5的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口通過低溫節(jié)流閥4與雙熱源蒸發(fā)器2 的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口相連接，其熱泵工質(zhì)為低溫?zé)岜霉べ|(zhì)(為常規(guī)熱泵空調(diào)所用的 工質(zhì))；所述熱源型冷凝蒸發(fā)器5的氣態(tài)熱源通道的進(jìn)、出接口分別與氣態(tài)熱源的進(jìn)、出口 管道連接，構(gòu)成獨立的回路；所述雙熱源蒸發(fā)器2的兩個熱源通道各自的進(jìn)、出接口分別與 兩種不同低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)、出口管道連接，構(gòu)成兩個獨立的回路；所述高溫循環(huán)包括高溫壓縮 機1’、熱源型冷凝蒸發(fā)器5、高溫冷凝器3、高溫節(jié)流閥4’及連接管路；其中高溫壓縮機1’ 的進(jìn)口連接熱源型冷凝蒸發(fā)器5的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口，高溫壓縮機1’的出口連接高溫冷凝器3的熱泵工質(zhì)通道的進(jìn)口，熱源型冷凝蒸發(fā)器5的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口通過 高溫節(jié)流閥4’與高溫冷凝器3的熱泵工質(zhì)通道的出口相連接，其熱泵工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì) (為冷凝溫度較高的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)、其正常工況范圍內(nèi)的冷凝溫度彡750C )。實施例2如圖2所示，本實施例結(jié)構(gòu)與實施例1相同，該實施例中所述的低溫?zé)嵩礊闅鈶B(tài)和 液態(tài)熱源。實施例3如圖3所示，本實施例結(jié)構(gòu)與實施例1相同，該實施例中所述的低溫?zé)嵩礊閮煞N液 態(tài)熱源。本實用新型中所述雙熱源蒸發(fā)器為中國專利200720091299. 1所公開的翅片一套 管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器，也可采用中國專利200820069364. 5所公開的具有三種介質(zhì)通
道的殼一套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器。本實用新型中所述熱源型冷凝蒸發(fā)器為中國專利200720091299. 1所公開的翅 片一套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器。本實用新型的工作流程如下(1)單獨低溫?zé)嵩茨Ｊ紸、單一氣態(tài)低溫?zé)嵩茨Ｊ?。低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，吸收氣態(tài)熱源熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)；高溫?zé)?泵工質(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥4’，熱源型冷凝 蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)熱量后進(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。B、單一液態(tài)低溫?zé)嵩茨Ｊ?。低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，吸收液態(tài)熱源熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)；高溫?zé)?泵工質(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥4’，熱源型冷凝 蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)熱量后進(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。C、氣態(tài)一液態(tài)雙低溫?zé)嵩磸?fù)合模式。低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，同時吸收氣態(tài)熱源和液態(tài)熱源熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入 下一循環(huán)；高溫?zé)岜霉べ|(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流 閥4’，熱源型冷凝蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)熱量后進(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。D、雙液態(tài)低溫?zé)嵩磸?fù)合模式。低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，同時吸收兩種液態(tài)熱源的熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入下一 循環(huán)；高溫?zé)岜霉べ|(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥 4’，熱源型冷凝蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)熱量后進(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。(2)單獨氣態(tài)中溫?zé)嵩茨Ｊ疥P(guān)閉低溫壓縮機1，高溫?zé)岜霉べ|(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱 量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥4’，熱源型冷凝蒸發(fā)器5，吸收氣態(tài)中溫?zé)嵩礋崃亢筮M(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。(3)氣態(tài)中溫?zé)嵩磁c單一低溫?zé)嵩磸?fù)合模式低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，吸收氣態(tài)或液態(tài)熱源熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)； 高溫?zé)岜霉べ|(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥4’，熱源 型冷凝蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)及氣態(tài)中溫?zé)嵩礋崃亢筮M(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下一循環(huán)。(4)氣態(tài)中溫?zé)嵩磁c雙低溫?zé)嵩磸?fù)合模式低溫?zé)岜霉べ|(zhì)由低溫壓縮機1壓縮，經(jīng)至熱源型冷凝蒸發(fā)器5釋放熱量后，經(jīng)低溫 節(jié)流閥4進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器2，同時吸收氣態(tài)和液態(tài)熱源熱量后進(jìn)入低溫壓縮機進(jìn)入下一 循環(huán)；高溫?zé)岜霉べ|(zhì)由高溫壓縮機1’壓縮，經(jīng)至高溫冷凝器3釋放熱量后，經(jīng)高溫節(jié)流閥 4’，熱源型冷凝蒸發(fā)器5，吸收低溫?zé)岜霉べ|(zhì)及氣態(tài)中溫?zé)嵩礋崃亢筮M(jìn)入高溫壓縮機進(jìn)入下 一循環(huán)。
權(quán)利要求一種具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜?，其特征在于該裝置由高、低溫兩個熱泵循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊而成a、所述低溫循環(huán)包括低溫壓縮機(1)、雙熱源蒸發(fā)器(2)、熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)、低溫節(jié)流閥(4)及連接管路；所述雙熱源蒸發(fā)器(2)具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道和兩個熱源通道，熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道、一個高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道及一個氣態(tài)熱源通道；其中低溫壓縮機(1)的進(jìn)口連接雙熱源蒸發(fā)器(2)的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口，低溫壓縮機(1)的出口連接熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口；熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口通過低溫節(jié)流閥(4)與雙熱源蒸發(fā)器(2)的低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口相連接，其熱泵工質(zhì)為低溫?zé)岜霉べ|(zhì)；所述熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)的氣態(tài)熱源通道的進(jìn)、出接口分別與氣態(tài)熱源的進(jìn)、出口管道連接，構(gòu)成獨立的回路；所述雙熱源蒸發(fā)器(2)的兩個熱源通道各自的進(jìn)、出接口分別與兩種不同低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)、出口管道連接，構(gòu)成兩個獨立的回路；b、所述高溫循環(huán)包括高溫壓縮機(1’)、熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)、高溫冷凝器(3)、高溫節(jié)流閥(4’)及連接管路；其中高溫壓縮機(1’)的進(jìn)口連接熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的出口，高溫壓縮機(1’)的出口連接高溫冷凝器(3)的熱泵工質(zhì)通道的進(jìn)口，熱源型冷凝蒸發(fā)器(5)的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道的進(jìn)口通過高溫節(jié)流閥(4’)與高溫冷凝器(3)的熱泵工質(zhì)通道的出口相連接，其熱泵工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì)。
專利摘要一種具有氣態(tài)中溫?zé)嵩醇半p低溫?zé)嵩吹膹?fù)疊式高溫?zé)岜?，該裝置由高、低溫兩個熱泵循環(huán)系統(tǒng)復(fù)疊而成所述低溫?zé)岜醚h(huán)系統(tǒng)包括低溫壓縮機，雙熱源蒸發(fā)器，熱源型冷凝蒸發(fā)器，低溫節(jié)流閥及連接管路；其熱泵工質(zhì)為低溫?zé)岜霉べ|(zhì)；所述高溫?zé)岜醚h(huán)系統(tǒng)包括高溫壓縮機，熱源型冷凝蒸發(fā)器，高溫冷凝器，高溫節(jié)流閥及連接管路；其熱泵工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì)；所述雙熱源蒸發(fā)器具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道和兩個熱源通道，熱源型冷凝蒸發(fā)器具有一個低溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道、一個高溫?zé)岜霉べ|(zhì)通道及一個氣態(tài)熱源通道。本實用新型的系統(tǒng)裝置可高效地提供75℃以上的熱水，可廣泛應(yīng)用于民用建筑、公共建筑、別墅建筑的供暖系統(tǒng)，并可滿足工業(yè)生產(chǎn)的高溫?zé)崴枨蟆?br> 文檔編號F25B7/00GK201672739SQ201020187819
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者劉寅, 周光輝, 崔四齊, 王聰民, 董秀潔, 蔡哲, 陳圣潔 申請人:中原工學(xué)院