專利名稱：用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝，利用熱泵 回收的冷凝熱制取衛(wèi)生熱水，主要針對(duì)于大型賓館、醫(yī)院等公共建筑集中供冷的大型制冷機(jī) 組，尤其是溴化鋰吸收式制冷機(jī)組其冷凝廢熱量相當(dāng)大，回收利用前景非常廣泛。
技術(shù)背景目前，大部分空調(diào)制冷機(jī)組的冷凝廢熱回收技術(shù)主要有兩種方式 一種采用在壓縮機(jī) 與冷凝器之間串聯(lián)一熱回收換熱器，水源水進(jìn)入熱回收換熱器吸收壓縮機(jī)出口高溫冷劑蒸氣 的顯熱，然后進(jìn)入輔助熱源或作為輔助加熱熱泵的低溫?zé)嵩粗迫⌒l(wèi)生熱水，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的部 分回收； 一種省卻冷卻塔，以空調(diào)制冷機(jī)組的全部冷卻水作為輔助加熱熱泵的低溫?zé)嵩粗迫?衛(wèi)生熱水，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的全部回收。但是在此類冷凝廢熱回收機(jī)組中，由于串聯(lián)熱回收換熱 器會(huì)增加冷劑管道的阻力損失，而且很難實(shí)現(xiàn)冷凝廢熱的回收量和熱水負(fù)荷的同步，嚴(yán)重影 響機(jī)組的的運(yùn)行效率。同時(shí)，輔助熱源大多采用燃煤、燃油鍋爐或電加熱裝置會(huì)造成環(huán)境污 染和能源浪費(fèi)。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述冷凝熱回收機(jī)組熱回收效率低、冷凝熱的回收量和熱水負(fù)荷的不同步性， 以及輔助熱源所造成的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。本發(fā)明提供一種針對(duì)于賓館、醫(yī)院用空調(diào)制冷 機(jī)組的冷凝廢熱回收技術(shù)及工藝，該熱回收技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)冷凝熱的部分或全部回收，保 持冷凝熱回收量和熱水負(fù)荷的同步，而且與采用輔助熱源直接加熱相比可減少能耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在原有的空調(diào)制冷機(jī)組上并聯(lián)一輔助加熱 熱泵，采用空調(diào)制冷機(jī)組與輔助加熱熱泵聯(lián)合運(yùn)行，并加設(shè)蓄熱水箱、補(bǔ)水水箱及自動(dòng)控制 裝置，其中輔助加熱熱泵作為輔助熱源。自來水與冷卻循環(huán)水進(jìn)入制冷機(jī)組冷凝器后冷卻水 出口水溫可達(dá)40。C左右，然后分成兩路，以制取衛(wèi)生熱水為主，多余的冷卻水仍進(jìn)入冷卻塔 冷卻。 一路經(jīng)電動(dòng)三通閥進(jìn)入蓄熱水箱，若水溫滿足衛(wèi)生熱水溫度要求，直接供給用水點(diǎn)； 若水溫低于衛(wèi)生熱水要求，則進(jìn)入輔助加熱熱泵將水溫提升； 一路連接冷卻塔。并根據(jù)進(jìn)入 蓄熱水箱的冷卻水量的大小由補(bǔ)水水箱對(duì)制冷系統(tǒng)補(bǔ)充冷卻水。在蓄熱水箱供水管出口處安 裝溫度傳感器，設(shè)定供水水溫在40°(: — 50°(:范圍內(nèi)。當(dāng)供水水溫超出此范圍時(shí)，通過自動(dòng)調(diào) 節(jié)裝置控制輔助加熱熱泵的啟閉，以及連接在輔助加熱熱泵上的熱水泵的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)兩通閥 的開度，從而實(shí)現(xiàn)冷凝熱回收量和熱水負(fù)荷的同步性。過渡季節(jié)，空調(diào)制冷機(jī)組停止運(yùn)行， 只運(yùn)行輔助加熱熱泵，此時(shí)，開啟截止閥提供水源水(地表水、地下水或衛(wèi)生廢水)作為輔助 加熱熱泵的低溫?zé)嵩矗迫⌒l(wèi)生熱水。本發(fā)明的有益效果是，無需改變制冷機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)，機(jī)組可回收部分或全部冷凝熱，實(shí) 現(xiàn)冷凝廢熱回收量與熱水負(fù)荷的同步，提高空調(diào)制冷機(jī)組的效率，解決常規(guī)熱回收機(jī)組熱回 收效率不高，減少冷卻塔的容量，節(jié)約系統(tǒng)用水量，降低機(jī)組的能耗和環(huán)境熱污染，在夏季 可實(shí)現(xiàn)節(jié)約加熱衛(wèi)生熱水能耗的50%-80°/。，投資費(fèi)是太陽能加熱衛(wèi)生熱水的20%-30%。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1:用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝的原理圖。圖2:夏季用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝的運(yùn)行原理圖。圖3:冬季、過渡季用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝的運(yùn)行原理圖。在圖1中，1 .空調(diào)制冷機(jī)組，2 .空氣處理機(jī)組，3 .蓄熱水箱，4 .補(bǔ)水水箱，5 .輔 助加熱熱泵，6.冷卻塔，7.電動(dòng)三通閥，8.冷卻水泵，9.截止閥，IO.電動(dòng)兩通闊，11. 熱水泵，12 .用水點(diǎn)，13 .熱水循環(huán)泵，14 .自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
具體實(shí)施方式
在圖2中，冷凝熱回收系統(tǒng)由空調(diào)制冷機(jī)組(1)和輔助加熱熱泵(5)并聯(lián)組成。自來水與 冷卻循環(huán)水進(jìn)入制冷機(jī)組冷凝器后冷卻水出口水溫可達(dá)40°(:左右，然后分成兩路，以制取衛(wèi) 生熱水為主，多余的冷卻水仍進(jìn)入冷卻塔(6)冷卻。 一路經(jīng)電動(dòng)三通閥(7)進(jìn)入蓄熱水箱(3)， 通過溫度傳感器感應(yīng)供水水溫變化并由自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(14)加以調(diào)節(jié)，若水溫滿足衛(wèi)生熱水溫 度要求，直接供給用水點(diǎn)(12);若水溫低于衛(wèi)生熱水要求，則進(jìn)入輔助加熱熱泵(5)將水溫 提升。另一路進(jìn)入冷卻塔(6)冷卻。根據(jù)進(jìn)入蓄熱水箱的冷卻水水量由補(bǔ)水水箱(4)補(bǔ)充自來 水與冷卻塔出水混合后經(jīng)冷卻水泵(8)進(jìn)入空調(diào)制冷機(jī)組(1)完成冷卻水循環(huán)。蓄熱水箱(3)的供水溫度由自控裝置調(diào)節(jié)，以維持在40"C—5(A]范圍內(nèi)。溫度傳感器感應(yīng) 蓄熱水箱(3)的供水水溫，當(dāng)溫度低于40"C或高于50。C時(shí)，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(14)控制輔助加 熱熱泵(5)的啟閉、電動(dòng)兩通閥(7)的開度及熱水泵(11)的轉(zhuǎn)速，使供水水溫維持在40t — 50"C 范圍內(nèi)。通過熱水供水管將蓄熱水箱(3)內(nèi)的熱水送至各用水點(diǎn)(12)，當(dāng)用水點(diǎn)(12)不同時(shí) 用熱時(shí)，熱水供水由熱水循環(huán)泵(13)通過熱水循環(huán)管送回蓄熱水箱(3)。在圖3中，開啟截止闊(9)，水源水(地表水、地下水或衛(wèi)生廢水)進(jìn)入輔助加熱熱泵蒸發(fā) 器為輔助加熱熱泵提供低溫?zé)嵩?。在輔助加熱熱泵冷凝器內(nèi)高溫制冷劑蒸氣加熱由熱水泵 (ll)泵入的蓄熱水箱水，水溫升至50。C一60"C后進(jìn)入蓄熱水箱(3)，通過蓄熱水箱上的衛(wèi)生熱 水供水管將衛(wèi)生熱水送至各用水點(diǎn)(12)，并根據(jù)熱水負(fù)荷的大小由補(bǔ)水水箱(4)對(duì)蓄熱水箱 補(bǔ)水，根據(jù)蓄熱水箱(3)水位的高低，通過電動(dòng)三通闊(7)將補(bǔ)水送入輔助加熱熱泵冷凝器加 熱。當(dāng)輔助加熱熱泵(5)的供熱量不能滿足用戶熱水負(fù)荷時(shí)，可在輔助加熱熱泵(5)與蓄熱水 箱(3)之間加設(shè)一輔助熱源。同時(shí)由溫度傳感器感應(yīng)蓄熱水箱(3)的供水水溫，當(dāng)溫度低于50"C 或高于60"C時(shí)，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(14)控制輔助加熱熱泵(4)的啟閉、電動(dòng)兩通閥(10)的開度 及熱水泵(11)的轉(zhuǎn)速，使供水水溫維持在50t—60"C范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝，空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)組和輔助加熱熱泵聯(lián)合運(yùn)行，其特征是它由制冷機(jī)組、輔助加熱熱泵、蓄熱水箱、自動(dòng)控制裝置、冷卻塔、補(bǔ)水水箱、電動(dòng)閥組成，可以實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、制取衛(wèi)生熱水三種不同的功能，以空調(diào)制冷機(jī)組的冷卻水作為制取衛(wèi)生熱水的水源，直接加熱與輔助加熱熱泵聯(lián)合運(yùn)行，并由輔助加熱熱泵全年運(yùn)行制取衛(wèi)生熱水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝，其 特征是回收部分或全部冷凝熱，保證冷凝廢熱的回收量與衛(wèi)生熱水負(fù)荷的同步匹配，根據(jù) 衛(wèi)生熱水負(fù)荷與冷凝廢熱量的變化，通過安裝在蓄熱水箱出水管上的溫度傳感器，感應(yīng)水溫 的變化(將出水溫度控制在40°C—50°C范圍內(nèi))由自動(dòng)控制裝置控制輔助加熱熱泵的啟閉、電 動(dòng)兩通閥的開度及熱水泵的轉(zhuǎn)速，以降低輔助加熱熱泵的能耗，實(shí)現(xiàn)冷凝熱回收量和熱水負(fù) 荷的同步性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝，其 特征是根據(jù)蓄熱水箱內(nèi)水位的變化及冷卻塔出水管內(nèi)的流量的變化，由自控裝置調(diào)節(jié)電動(dòng) 三通閥、電動(dòng)兩通閥的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入蓄熱水箱和進(jìn)入冷卻塔的冷卻水水量的比例，可以減 小冷卻塔的容量，節(jié)約系統(tǒng)用水。
全文摘要
用熱泵回收空調(diào)制冷機(jī)組冷凝熱制取衛(wèi)生熱水的技術(shù)及工藝是在原有的空調(diào)制冷機(jī)組上并聯(lián)一輔助加熱熱泵，以制冷機(jī)組的冷卻水作為制取衛(wèi)生熱水的水源，輔助加熱熱泵作為制取衛(wèi)生熱水的輔助熱源，直接加熱與輔助加熱聯(lián)合運(yùn)行。利用溫度傳感器感應(yīng)蓄熱水箱的出水溫度變化通過自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制電動(dòng)三通閥的開度、輔助加熱熱泵的啟閉及熱水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)冷凝廢熱的回收量與衛(wèi)生熱水負(fù)荷的同步匹配，并根據(jù)蓄熱水箱的水位變化由電動(dòng)三通閥調(diào)節(jié)進(jìn)入蓄熱水箱和冷卻塔的冷卻水量比例，以實(shí)現(xiàn)冷凝熱的部分或全部回收，減少冷卻塔的容量和輔助加熱熱泵、水泵的能耗。本回收技術(shù)及工藝可提高制冷機(jī)組效率，實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、制取衛(wèi)生熱水三種不同的功能。
文檔編號(hào)F24D19/10GK101329083SQ200710016749
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者丁國玉, 田貫三, 高魯鋒 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)