雙源熱泵納米流體熱能技術(shù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱物理技術(shù)及高效熱能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，采用雙源熱泵技術(shù)、納米流體傳熱技術(shù)，并以能源系統(tǒng)負(fù)熵集成技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)一種新型高效的熱能集聚利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)將雙源熱泵的高效集熱、納米流體的高效傳熱等特點(diǎn)融為一體，可以同時利用不同介質(zhì)特性的低溫?zé)嵩磥碇迫「咂肺坏臒崮堋Ｍㄟ^采用間接式增焓技術(shù)優(yōu)化熱力循環(huán)過程，滿足低溫工況下的運(yùn)行特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下的高效集熱功能。整套系統(tǒng)通過能源系統(tǒng)負(fù)熵集成(ES-NEI)技術(shù)控制運(yùn)行，完成高效節(jié)能工況下的智能化運(yùn)行。
【專利說明】雙源熱泵納米流體熱能技術(shù)系統(tǒng)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱物理技術(shù)及高效熱能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，采用雙源熱泵技術(shù)、納米流體傳熱技術(shù)，并以能源系統(tǒng)負(fù)熵集成技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)一種新型高效的熱能集聚利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑采暖、生活熱水及工業(yè)生產(chǎn)過程熱能利用等領(lǐng)域，傳統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)及空氣源熱泵系統(tǒng)等均存在需要解決問題。鍋爐的熱效率有限，排放污染嚴(yán)重；一般空氣源熱泵對外界環(huán)境溫度十分敏感，較低的溫度環(huán)境直接影響熱泵的C0P。高效節(jié)能、無排放污染的熱能系統(tǒng)一直是研究發(fā)明的重要【技術(shù)領(lǐng)域】之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種全新的高效熱能集聚利用系統(tǒng)，采用雙源熱泵作為熱能集聚器，通過納米流體傳遞熱能，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的熱能集聚系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明所采用的多項(xiàng)技術(shù)，分別具有如下創(chuàng)新點(diǎn):
[0005]1、雙源熱泵技術(shù):可以同時利用氣體和液體熱交換作為低溫?zé)嵩?，通過電能驅(qū)動壓縮機(jī)不斷從環(huán)境空氣或者水源(地源、河水、冷卻水等)中吸收熱量并釋放到待加熱的介質(zhì)中，將水源熱泵及空氣源熱泵的特點(diǎn)融為一體，大大提高了機(jī)組的集熱效率，冬季綜合制熱COP達(dá)到3.0?4.5 ;另外熱力循環(huán)過程中采用低溫工況間接式增焓技術(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度低于_20°C時機(jī)組也能正常運(yùn)行制熱。
[0006]2、納米流體傳熱技術(shù):使用納米級的金屬微?；旌狭黧w介質(zhì)，作為熱能傳輸工質(zhì)，將雙源熱泵集聚的熱能高效傳輸至熱能末端設(shè)備，大大減少了熱能輸送過程中的熱阻、降低熱能集聚利用過程的熱損耗。
[0007]3、能源系統(tǒng)負(fù)熵集成技術(shù):將環(huán)境溫度的改變、使用末端參數(shù)等主要影響熱能供應(yīng)變化的因素進(jìn)行信息采集、數(shù)值模擬，按照熱力學(xué)熵參數(shù)原理通過智能邏輯運(yùn)算獲得系統(tǒng)瞬時最佳運(yùn)行方案，并由數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)行控制模塊及人機(jī)界面模塊全自動控制熱能集聚利用系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0008]本發(fā)明提供的熱能集聚利用系統(tǒng)，采用全自動智能化運(yùn)行控制，人機(jī)界面采用液晶觸摸屏，一鍵式啟動后全年自動運(yùn)行。系統(tǒng)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本發(fā)明系統(tǒng)附圖如下:
[0010]圖1:雙源熱泵運(yùn)行原理圖
[0011]圖2:熱能集聚利用系統(tǒng)運(yùn)行原理圖
[0012]圖3:能源系統(tǒng)負(fù)熵集成技術(shù)原理圖。
[0013]在圖1中，1.翅片管式換熱器，2.渦旋式壓縮機(jī)，3、4.板式換熱器，5.四通換向閥，6.三通換向閥，7.氣液分離器，8.儲液器，9、11.過濾器，10.熱力膨脹閥【具體實(shí)施方式】
[0014]在圖1中，雙源熱泵機(jī)組中，可以通過調(diào)整三通換向閥6選擇低溫?zé)嵩矗绻崞苁綋Q熱器I作為蒸發(fā)器，管中的制冷劑在低壓環(huán)境下直接吸取環(huán)境中熱量蒸發(fā)，如果選擇板式換熱器3作為蒸發(fā)器，管中的制冷劑在低壓環(huán)境下可以吸取液體的熱量蒸發(fā)，制冷劑經(jīng)過四通換向閥5的兩個接口進(jìn)入氣液分離器7，氣液分離器7的作用是防止壓縮機(jī)2出現(xiàn)液擊，制冷劑由壓縮機(jī)2吸氣口吸入，經(jīng)過壓縮機(jī)2壓縮做功，排出高溫高壓的制冷劑氣體，經(jīng)過四通換向閥5進(jìn)入板式換熱器4，制冷劑蒸氣在板式換熱器4中被冷卻后變?yōu)橹评鋭┮后w，經(jīng)過過濾器11過濾后進(jìn)入到熱力膨脹閥10，在熱力膨脹閥10節(jié)流降壓后，制冷劑液體轉(zhuǎn)化成低溫低壓的制冷劑液體，通過過濾器9、與儲液器8后構(gòu)成一個完整的制冷劑循環(huán)，多余的制冷劑被儲存到儲液器8中。
[0015]在圖2中，雙源熱泵機(jī)組運(yùn)行時，吸取低溫?zé)嵩?氣態(tài)介質(zhì)或液態(tài)介質(zhì))的熱量，消耗壓縮功制取高品位熱能，制取的高品位熱能被建筑物熱能使用末端及工業(yè)生產(chǎn)過程熱能使用設(shè)備充分利用。
[0016]能源負(fù)熵集成系統(tǒng)根據(jù)各個運(yùn)行數(shù)據(jù)，如冷媒水溫度、壓力、流量、環(huán)境溫度等參數(shù)，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件，比較能源專家數(shù)據(jù)庫的信息，分析計(jì)算得出最佳運(yùn)行方式，向控制中心輸入產(chǎn)生“負(fù)熵”的信息，進(jìn)而控制耗能設(shè)備和部件的高效運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)熱能高效集聚利用的技術(shù)系統(tǒng)，其特征為:所述雙源熱泵技術(shù)是可以同時利用二種不同特性介質(zhì)的低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換集熱，熱力循環(huán)過程采用低溫工況間接式增焓技術(shù)；所述納米流體傳熱技術(shù)是將集聚的熱能高效地傳輸至熱能利用末端設(shè)備；所述能源系統(tǒng)負(fù)熵集成(ES-NEI)技術(shù)是按照熱力學(xué)熵參數(shù)原理，通過控制系統(tǒng)智能邏輯運(yùn)算獲得系統(tǒng)運(yùn)行的最佳方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的雙源熱泵機(jī)組，其特征為:機(jī)組具有二個蒸發(fā)器及二個冷凝器的功能組件，通過三通或者四通換向閥進(jìn)行轉(zhuǎn)換蒸發(fā)器或者冷凝器之間的角色，可以同時從二個不同特性介質(zhì)的低溫?zé)嵩传@取熱能，也可以同時輸出二個不同溫度范圍的熱匯滿足不同需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述低溫工況間接式增焓技術(shù)，其特征為:空氣能蒸發(fā)器與熱力循環(huán)工質(zhì)為間接式換熱，通過輔助方式調(diào)配控制溫度參數(shù)實(shí)現(xiàn)低溫工況時的增焓作用。
4.如權(quán)利要求1中所述納米流體傳熱介質(zhì),其特征為:一種含有特殊金屬納米材料的強(qiáng)化傳熱流體介質(zhì)，用于裝置中的熱能傳遞過程，降低運(yùn)行過程的熱損耗。
【文檔編號】F25B30/06GK103727705SQ201210389644
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】劉波 申請人:深圳市新迪能源科技有限公司