專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的空氣源熱泵熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱泵，具體地說(shuō)，涉及一種利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的
空氣源熱泵熱水機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有空氣源熱泵熱水機(jī)一般直接采用室外空氣作為熱源。熱泵熱水機(jī)是全年制熱 運(yùn)行，用于制備生活熱水的機(jī)組。大多數(shù)地區(qū)的室外空氣在一年四季中溫度變化明顯，以北 京地區(qū)為例，夏季最高氣溫可高達(dá)4(TC，而冬季最低氣溫低至-10 -15t:，一年中室外氣
溫的變化，會(huì)導(dǎo)致空氣源熱泵熱水機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)熱水機(jī))工作狀態(tài)發(fā)生波動(dòng)冬季熱水機(jī)的蒸發(fā) 溫度低，其制熱系統(tǒng)的制熱能效比低，回油困難，排氣溫度高，甚至不能穩(wěn)定正常運(yùn)行；夏季 熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度高，使得壓縮機(jī)吸氣壓力和吸氣溫度都很高，導(dǎo)致排氣壓力和排氣溫度 升高，熱水機(jī)同樣不能穩(wěn)定正常運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的空氣源熱泵熱 水機(jī)，以改善空氣源熱泵熱水機(jī)工作在高溫和低溫的極限工作狀態(tài)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的空氣源熱泵 熱水機(jī)，主要由熱水制取部分和余熱回收部分組成，其中， 熱水制取部分包括一壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的排氣口連接至冷凝器的輸入口 ，冷凝器 的輸出口通過(guò)膨脹閥與余熱回收部分的蒸發(fā)器連接。 余熱回收部分包括一蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器置于一管道中，該管道的一端連接風(fēng)管，該 風(fēng)管的一端連接室內(nèi)排風(fēng)口，連接室內(nèi)排風(fēng)口端的一側(cè)設(shè)有一連接室外的風(fēng)管；該管道的 另一端安置一離心風(fēng)機(jī)； 余熱回收部分的蒸發(fā)器，其輸出口與熱水制取部分中壓縮機(jī)的吸氣口連接，該蒸 發(fā)器的輸入口與膨脹閥的輸出口連接。 為增大蒸發(fā)器接收風(fēng)管輸入的室內(nèi)排風(fēng)，本實(shí)用新型的蒸發(fā)器呈傾斜狀的安裝在 管道中。 本實(shí)用新型的有益效果 1)本實(shí)用新型在應(yīng)用過(guò)程中，最大優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在冬、夏兩季。春秋季室內(nèi)排風(fēng)與室外 空氣溫度接近時(shí)，也可直接從室外取風(fēng)。 2)本實(shí)用新型在冬季應(yīng)用過(guò)程中，避免了冬季低氣溫導(dǎo)致的機(jī)組蒸發(fā)溫度低，制 熱系統(tǒng)制熱能效比低，回油困難，排氣溫度高，不能穩(wěn)定正常運(yùn)行的缺點(diǎn)，充分利用室內(nèi)排 風(fēng)的穩(wěn)定高溫，使機(jī)組運(yùn)行可靠，制熱能效比提高。以北京地區(qū)為例冬季室外計(jì)算干球溫
度為7t:，濕球溫度為6°C?，F(xiàn)有空氣源熱泵熱水機(jī)以室外空氣作為熱源，將水從15t:加熱
到55°C ，機(jī)組的蒸發(fā)溫度約為_(kāi)3°C ，冷凝溫度約為60°C ，機(jī)組的制熱能效比約為2. 3W/W，且 最嚴(yán)重的是此工況已經(jīng)超出了普通壓縮機(jī)的安全運(yùn)行區(qū)域，不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需要采用特殊設(shè)計(jì)(使用運(yùn)行區(qū)域?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)，或在系統(tǒng)中增加特殊裝置以提高吸氣壓力、
降低壓縮比、促進(jìn)回油，或?qū)C(jī)組的出水溫度降低至45t:左右等)。本實(shí)用新型以室內(nèi)排 風(fēng)作為熱源，依據(jù)空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，冬季室內(nèi)排風(fēng)溫度穩(wěn)定在18 22t:，將水從15t:加熱到 55t:，機(jī)組的蒸發(fā)溫度約為5 l(TC，冷凝溫度約為6(TC，機(jī)組的制熱能效比可達(dá)4W/W，且 運(yùn)行工況完全在普通壓縮機(jī)的安全運(yùn)行區(qū)域內(nèi)，機(jī)組能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 3)本實(shí)用新型在夏季應(yīng)用過(guò)程中，避免了夏季氣溫高，普通空氣源熱泵熱水機(jī)的 蒸發(fā)溫度高，壓縮機(jī)吸氣壓力和吸氣溫度都很高，導(dǎo)致排氣壓力和排氣溫度升高，機(jī)組不能 穩(wěn)定正常運(yùn)行或使用壽命縮短的缺點(diǎn)，充分利用室內(nèi)排風(fēng)的穩(wěn)定且低于室外的溫度，使機(jī) 組運(yùn)行穩(wěn)定可靠。以北京地區(qū)為例夏季室外計(jì)算干球溫度為35t:，現(xiàn)有空氣源熱泵熱水 機(jī)直接以室外空氣作為熱源，將水從15t:加熱到55t:，熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度達(dá)15t:以上，壓 縮機(jī)吸氣溫度可達(dá)30°C ，致使壓縮機(jī)排氣溫度急劇升高，導(dǎo)致壓縮機(jī)過(guò)熱，潤(rùn)滑油劣化等一
系列問(wèn)題，使機(jī)組不能正常運(yùn)行，需要采用特殊設(shè)計(jì)(使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)，或在系統(tǒng)中 增加專(zhuān)用裝置，以降低蒸發(fā)溫度、吸氣溫度、排氣溫度)。本實(shí)用新型以室內(nèi)排風(fēng)作為熱源，
依據(jù)空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，夏季室內(nèi)排風(fēng)溫度穩(wěn)定在24 28t:，將水從15t:加熱到55t:，機(jī)組的 蒸發(fā)溫度約為7 12t:，冷凝溫度約為6(TC，機(jī)組的制熱能效比可達(dá)4W/W以上，且壓縮機(jī)
的排氣溫度會(huì)明顯較普通熱水機(jī)降低，且運(yùn)行工況完全在普通壓縮機(jī)的安全運(yùn)行區(qū)域內(nèi)， 機(jī)組能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 4)夏季排風(fēng)回收熱量后可再次用于室內(nèi)制冷(內(nèi)循環(huán)方式)。 5)與普通新風(fēng)換氣機(jī)相比，安裝工程大幅簡(jiǎn)化。(普通新風(fēng)換氣機(jī)需要大量風(fēng)管
路)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖，顯示的是從室內(nèi)取風(fēng)。 圖2為圖1的俯視圖，顯示了本實(shí)用新型可以從室外取風(fēng)的三通風(fēng)管。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型包括余熱回收部分和熱水制取部分。這兩部分由制冷劑氣、液連接管 連接。熱水制取部分可以置于室內(nèi)、機(jī)房或室外，余熱回收部分利用支架固定在建筑物室內(nèi) 排風(fēng)管的外部，與室內(nèi)排風(fēng)口由風(fēng)管連接，風(fēng)管上帶有電動(dòng)風(fēng)閥，用于調(diào)整風(fēng)量。余熱回收 部分的排風(fēng)直接排至室外。兩部分所有電動(dòng)元件由放置在熱水制取部分的主控制器統(tǒng)一控 制。 由于空調(diào)房間為保證室內(nèi)新風(fēng)量，都會(huì)將一部分室內(nèi)空調(diào)回風(fēng)排出室外，這部分 室內(nèi)排風(fēng)在一年當(dāng)中溫度較恒定，本實(shí)用新型以室內(nèi)排風(fēng)作為空氣源熱泵熱水機(jī)的熱源， 有效避免了現(xiàn)有空氣源熱泵熱水機(jī)應(yīng)用方式的缺點(diǎn)，使本實(shí)用新型的熱泵熱水機(jī)運(yùn)行工況 穩(wěn)定，安全可靠，同時(shí)有效地利用了室內(nèi)排風(fēng)的余熱(余冷)，使本實(shí)用新型熱泵熱水機(jī)組 的綜合能效提高。 下面結(jié)構(gòu)附圖作詳細(xì)描述。 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)為分體式，分為熱水制取部分10和余熱回收部分20兩部分。熱 水制取部分10包括壓縮機(jī)11、冷凝器(水換熱器)12以及膨脹閥13。[0021] 余熱回收部分20包括蒸發(fā)器(風(fēng)換熱器)21和離心風(fēng)機(jī)22以及風(fēng)管23和電動(dòng) 風(fēng)閥24。余熱回收部分20的蒸發(fā)器21和離心風(fēng)機(jī)22置于一管道25中。 熱水制取部分10和余熱回收部分20兩部分由制冷劑連接管A和B連接。具體地 連接關(guān)系是，余熱回收部分20的蒸發(fā)器21通過(guò)制冷劑連接管A連接至熱水制取部分10的 壓縮機(jī)11的吸氣口 ，使蒸發(fā)器21吸收室內(nèi)排風(fēng)的熱量，蒸發(fā)成的制冷劑蒸氣進(jìn)入到壓縮機(jī) 11中，該壓縮機(jī)11的排氣口連接至冷凝器12，通過(guò)冷凝器12與流經(jīng)冷凝器12中的進(jìn)水 (冷水)進(jìn)行換熱制取加熱后的出水。放熱冷凝后的制冷劑經(jīng)過(guò)膨脹閥13被節(jié)流，通過(guò)制 冷劑連接管B回到蒸發(fā)器21中吸熱蒸發(fā)，并按上述工作順序循環(huán)。 具體地說(shuō)，本發(fā)明在制熱過(guò)程中，熱水制取部分的壓縮機(jī)吸氣口吸入經(jīng)過(guò)蒸發(fā)的 低溫低壓制冷劑過(guò)熱蒸氣，進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生的高溫高壓蒸氣，由壓縮機(jī)的排氣口排出進(jìn)入冷 凝器，向流經(jīng)冷凝器的水中放出熱量，被冷凝成高壓的液體，經(jīng)節(jié)流裝置被節(jié)流，形成低壓 的濕蒸氣經(jīng)連接管路進(jìn)入余熱回收部分的蒸發(fā)器，再?gòu)目諝庵形諢崃勘徽舭l(fā)汽化成低溫 低壓的蒸氣，經(jīng)連接管路回到熱水制取部分的壓縮機(jī)的吸氣口 ，依此循環(huán)往復(fù)，形成熱泵的 制熱循環(huán)。 機(jī)組的熱水制取部分可以置于室內(nèi)、機(jī)房或室外，余熱回收部分利用支架固定在 建筑物室內(nèi)排風(fēng)口外部，與室內(nèi)排風(fēng)口由風(fēng)管23連接，風(fēng)管23上設(shè)有電動(dòng)風(fēng)閥24，以調(diào)整 風(fēng)量。余熱回收部分的排風(fēng)直接排至室外。兩部分所有電動(dòng)元件由放置在熱水制取部分的 主控制器統(tǒng)一控制。 本實(shí)用新型還可包含熱泵系統(tǒng)的多種輔助配件，例如儲(chǔ)液器、四通換向閥、氣液 分離器、除霜電磁閥，或除霜電加熱器、過(guò)濾器、干燥過(guò)濾器等(均為公知技術(shù)，不作詳細(xì)描 述，也不推薦附圖)。 在春秋季時(shí)，室內(nèi)排風(fēng)與室外空氣溫度接近，本實(shí)用新型也可直接從室外取風(fēng)。當(dāng) 本實(shí)用新型從室外取風(fēng)時(shí)，只需要將風(fēng)管設(shè)為三通(如圖2所示)，即其中一個(gè)風(fēng)管23a連 接室內(nèi)排風(fēng)口 ，另一個(gè)風(fēng)管23b設(shè)在室外。使用時(shí)關(guān)閉風(fēng)管23a的風(fēng)閥，開(kāi)啟連接室外的風(fēng) 管23b的風(fēng)閥。
權(quán)利要求一種利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的空氣源熱泵熱水機(jī)，主要由熱水制取部分和余熱回收部分組成，其特征在于熱水制取部分包括一壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的排氣口連接至冷凝器的輸入口，冷凝器的輸出口與膨脹閥的輸入口連接，膨脹閥的輸出口與余熱回收部分的蒸發(fā)器連接；余熱回收部分包括一蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器置于一管道中，該管道的一端連接一風(fēng)管，該風(fēng)管的一端連接室內(nèi)排風(fēng)口，該管道的另一端安置一離心風(fēng)機(jī)；余熱回收部分的蒸發(fā)器，其輸出口與熱水制取部分中壓縮機(jī)的吸氣口連接，該蒸發(fā)器的輸入口與膨脹閥的輸出口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征在于，蒸發(fā)器呈傾斜狀的安裝在 管道中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征在于，風(fēng)管連接室內(nèi)排風(fēng)口端的 一側(cè)設(shè)有一連接室外的風(fēng)管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征在于，風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口處的安裝有 風(fēng)閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征在于，風(fēng)閥為電動(dòng)風(fēng)閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征在于，熱水制取部分置于室內(nèi)、機(jī) 房或室外。
專(zhuān)利摘要一種利用室內(nèi)排風(fēng)作為穩(wěn)定余熱源的空氣源熱泵熱水機(jī)，主要由熱水制取部分和余熱回收部分組成，熱水制取部分包括一壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的排氣口連接至冷凝器的輸入口，冷凝器的輸出口與膨脹閥的輸入口連接，膨脹閥的輸出口與余熱回收部分的蒸發(fā)器連接；余熱回收部分包括一蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器置于一管道中，該管道的一端連接一風(fēng)管，該管道的另一端安置一離心風(fēng)機(jī)；余熱回收部分的蒸發(fā)器，其輸出口與熱水制取部分中壓縮機(jī)的吸氣口連接，該蒸發(fā)器的輸入口與膨脹閥的輸出口連接。
文檔編號(hào)F24H4/02GK201488280SQ20092022313
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者孫書(shū)運(yùn), 潘立君, 王亮, 白楠 申請(qǐng)人:北京同方潔凈技術(shù)有限公司