一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵，包括低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第一壓縮機、中間換熱器、第一節(jié)流裝置、第一換熱器、第一氣液分離器的低壓冷媒管線回路，高壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第二壓縮機、第二換熱器、第二節(jié)流裝置、中間換熱器、第二氣液分離器的高壓冷媒管線回路，第二換熱器設(shè)有第一進水管和第一出水管，第一進水管上沿水流方向設(shè)有第一水泵和冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機與第二換熱器之間的高壓冷媒管線回路上。冷凝壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)高壓冷媒管線回路排氣溫度/壓力自動調(diào)節(jié)，使進入第二換熱器的冷卻水量控制在一定的范圍內(nèi)，從而避免出現(xiàn)過冷凝現(xiàn)象，改善機組的制熱能效和綜合能效。
【專利說明】一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型用于高溫熱泵領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵。

【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)疊式制冷機通常由兩個單獨的系統(tǒng)組成，分別稱為高壓系統(tǒng)及低壓系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)使用中溫制冷劑，低壓系統(tǒng)使用低溫制冷劑。高壓系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)是用來使低壓系統(tǒng)中制冷劑冷凝，用一個中間換熱器將兩部分聯(lián)系起來，中間換熱器既是高壓系統(tǒng)的蒸發(fā)器，又是低壓系統(tǒng)的冷凝器。低壓系統(tǒng)的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)向被冷卻對象吸取熱量(即制取冷量)，并將此熱量傳給高壓系統(tǒng)制冷劑，然后再由高壓系統(tǒng)制冷劑將熱量傳給介質(zhì)(水或空氣)。
[0003]以往的復(fù)疊式熱泵通常采用循環(huán)加熱的方式給工廠提供高溫熱水，雖然能夠滿足工廠高溫用水的需求，但是卻存在以下問題:
[0004]I).機組的冷凝溫度和冷凝壓力會隨進水溫度的變化而變化。在初始加熱時，由于進水溫度只有十幾度，此時的冷凝溫度和冷凝壓力是很低的，會造成排氣溫度和排氣壓力過低，存在過冷凝的現(xiàn)象；
[0005]2).當環(huán)境溫度和水溫都降低時，會出現(xiàn)過冷凝現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)霜頻繁，制熱能效偏低；而且在所有加熱模式下，水泵都有維持運轉(zhuǎn)，消耗了熱泵能耗比例的5%-10%，無形中拉低了綜合能效。
實用新型內(nèi)容
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供一種避免出現(xiàn)過冷凝現(xiàn)象，改善機組制熱能效和綜合能效的復(fù)疊式直熱高溫熱泵。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵，包括低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)，所述低壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第一壓縮機、中間換熱器、第一節(jié)流裝置、第一換熱器、第一氣液分離器的低壓冷媒管線回路，所述高壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第二壓縮機、第二換熱器、第二節(jié)流裝置、中間換熱器、第二氣液分離器的高壓冷媒管線回路，所述第二換熱器設(shè)有第一進水管和第一出水管，所述第一進水管上沿水流方向設(shè)有第一水泵和冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，所述冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機與第二換熱器之間的高壓冷媒管線回路上。
[0008]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述高壓冷媒管線回路在第二換熱器與第二節(jié)流裝置間設(shè)有經(jīng)濟器，所述高壓冷媒管線回路在第二節(jié)流裝置前側(cè)形成流經(jīng)所述經(jīng)濟器后匯入所述第二壓縮機的增焓支路。
[0009]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述低壓冷媒管線回路在第一壓縮機與中間換熱器間設(shè)有第三換熱器，所述第三換熱器設(shè)有第二進水管和第二出水管，所述第二進水管上裝有第二水泵。
[0010]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述低壓冷媒管線回路上裝有四通閥，所述四通閥的D 口與壓縮機的高壓出口接通，四通閥的C 口與第三換熱器接通，四通閥的E口與第一換熱器接通，四通閥的S 口與第一氣液分離器相通。
[0011]工作時，第二壓縮機排出高溫高壓的制冷劑氣體，高溫高壓的制冷劑氣體進入第二換熱器中與通過第一水泵、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥進入第二換熱器的冷水進行換熱，冷水經(jīng)過換熱后變?yōu)闊崴?，用來給工廠提供熱水，而經(jīng)過冷凝后的制冷劑變?yōu)橹袦馗邏旱闹评鋭┮后w進入經(jīng)濟器中進行過冷處理，然后經(jīng)第二節(jié)流裝置節(jié)流后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┮后w后，進入中間換熱器中吸收低壓系統(tǒng)冷凝端釋放的熱量用來蒸發(fā)，最后通過第二氣液分離器回到第二壓縮機。
[0012]本實用新型的有益效果:本復(fù)疊式直熱高溫熱泵在第二換熱器的進水管上增加冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的進出水口連接第一水泵和第二換熱器進水口之間，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥頂部的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機與第二換熱器之間的高壓冷媒管線回路上。
[0013]當機組啟動時，將冷凝壓力調(diào)節(jié)閥閥門自動關(guān)小，使進入第二換熱器的冷卻水量控制在一定的范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)機組直熱式加熱的目的。
[0014]因為冷凝壓力調(diào)節(jié)閥頂部與高壓冷媒管線回路相連接，可以根據(jù)第二壓縮機的排氣溫度和壓力進行微調(diào)，保證第二換熱器的冷凝壓力和冷凝溫度保持在一定的范圍內(nèi)，避免了過冷凝的現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0015]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，不管第一進水管的水溫如何變化，通過冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)實現(xiàn)直熱式加熱，保證了冷凝壓力和冷凝溫度的恒定，從而避免了出現(xiàn)過冷凝的現(xiàn)象；同時，因為機組冷凝工況穩(wěn)定，能有效減慢機組的結(jié)霜速度，保證了機組的制熱能效；此外，本實用新型采用直熱式加熱的水流量只有循環(huán)式的1/8，往往直接用自來水的壓力直接驅(qū)動，所以，直熱式加熱消耗在水泵上的功耗很小，不會影響機組的綜合能效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0017]圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]參照圖1，本實用新型提供了一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵，包括低壓系統(tǒng)I和高壓系統(tǒng)2，所述低壓系統(tǒng)I包括依次流經(jīng)第一壓縮機11、中間換熱器3、第一節(jié)流裝置12、第一換熱器13、第一氣液分離器14的低壓冷媒管線回路，所述高壓系統(tǒng)2包括依次流經(jīng)第二壓縮機21、第二換熱器22、第二節(jié)流裝置23、中間換熱器3、第二氣液分離器24的高壓冷媒管線回路，所述第二換熱器22設(shè)有第一進水管和第一出水管，所述第一進水管上沿水流方向設(shè)有第一水泵25和冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26，所述冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機21與第二換熱器22之間的高壓冷媒管線回路上。
[0019]同時，所述高壓冷媒管線回路在第二換熱器22與第二節(jié)流裝置23間設(shè)有經(jīng)濟器27，所述高壓冷媒管線回路在第二節(jié)流裝置23前側(cè)形成流經(jīng)所述經(jīng)濟器27后匯入所述第二壓縮機21的增焓支路28。系統(tǒng)增加了經(jīng)濟器27過冷，是為了能實現(xiàn)高溫水。
[0020]本復(fù)疊式直熱高溫熱泵在第二換熱器22的進水管上增加冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26的進出水口連接第一水泵25和第二換熱器22進水口之間，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26頂部的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機21與第二換熱器22之間的高壓冷媒管線回路上。當機組啟動時，將冷凝壓力調(diào)節(jié)閥閥門26自動關(guān)小，使進入第二換熱器22的冷卻水量控制在一定的范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)機組直熱式加熱的目的。因為冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26頂部與高壓冷媒管線回路相連接，可以根據(jù)第二壓縮機21的排氣溫度和壓力進行微調(diào)，保證第二換熱器22的冷凝壓力和冷凝溫度保持在一定的范圍內(nèi)，避免了過冷凝的現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0021]機組工作時，第二壓縮機21排出高溫高壓的制冷劑氣體，高溫高壓的制冷劑氣體進入第二換熱器22中與通過第一水泵25、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥26進入第二換熱器22的冷水進行換熱，冷水經(jīng)過換熱后變?yōu)闊崴?，用來給工廠提供熱水，而經(jīng)過冷凝后的制冷劑變?yōu)橹袦馗邏旱闹评鋭┮后w進入經(jīng)濟器27中進行過冷處理，然后經(jīng)第二節(jié)流裝置23節(jié)流后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┮后w后，進入中間換熱器3中吸收低壓系統(tǒng)I冷凝端釋放的熱量用來蒸發(fā)，最后通過第二氣液分離器24回到第二壓縮機21。
[0022]此外，所述低壓冷媒管線回路在第一壓縮機11與中間換熱器3間設(shè)有第三換熱器15，所述第三換熱器15設(shè)有第二進水管和第二出水管，所述第二進水管上裝有第二水泵16，通過設(shè)置第三換熱器15可向外提供溫度較低的熱水。所述低壓冷媒管線回路上裝有四通閥17，所述四通閥17的D 口與第一壓縮機11的高壓出口接通，四通閥17的C 口與第三換熱器15接通，四通閥17的E 口與第一換熱器13接通，四通閥17的S 口與第一氣液分離器14相通。通過四通閥17換向制冷，以實現(xiàn)除霜。
[0023]當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)疊式直熱高溫熱泵，其特征在于:包括低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)，所述低壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第一壓縮機、中間換熱器、第一節(jié)流裝置、第一換熱器、第一氣液分離器的低壓冷媒管線回路，所述高壓系統(tǒng)包括依次流經(jīng)第二壓縮機、第二換熱器、第二節(jié)流裝置、中間換熱器、第二氣液分離器的高壓冷媒管線回路，所述第二換熱器設(shè)有第一進水管和第一出水管，所述第一進水管上沿水流方向設(shè)有第一水泵和冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，所述冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)管口連接至第二壓縮機與第二換熱器之間的高壓冷媒管線回路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)疊式直熱高溫熱泵，其特征在于:所述高壓冷媒管線回路在第二換熱器與第二節(jié)流裝置間設(shè)有經(jīng)濟器，所述高壓冷媒管線回路在第二節(jié)流裝置前側(cè)形成流經(jīng)所述經(jīng)濟器后匯入所述第二壓縮機的增焓支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)疊式直熱高溫熱泵，其特征在于:所述低壓冷媒管線回路在第一壓縮機與中間換熱器間設(shè)有第三換熱器，所述第三換熱器設(shè)有第二進水管和第二出水管，所述第二進水管上裝有第二水泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)疊式直熱高溫熱泵，其特征在于:所述低壓冷媒管線回路上裝有四通閥，所述四通閥的D 口與壓縮機的高壓出口接通，四通閥的C 口與第三換熱器接通，四通閥的E 口與第一換熱器接通，四通閥的S 口與第一氣液分離器相通。
【文檔編號】F25B7/00GK204115286SQ201420521702
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】王超毅, 高翔, 劉楊, 劉遠輝 申請人:廣東芬尼克茲節(jié)能設(shè)備有限公司