專利名稱：一種制冷機熱量回收設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于制冷設備制造技術(shù)領域，具體地說是一種制冷機熱量回收設備。
背景技術(shù)：
制冷機在制冷的同時，產(chǎn)生大量的熱量。根據(jù)制冷機散熱公式Qk = ff+Qo (Qk 循環(huán)的熱負荷W:循環(huán)消耗做功總量Qo:總制冷量)推斷，冷凍機的產(chǎn)熱效率是非常高的。國家制定的制冷標準是1000瓦電制冷量觀00瓦，根據(jù)熱平衡的原理，同時最少可產(chǎn)生觀00瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實際產(chǎn)生的熱量在3000 4000瓦，如此大的冷凝熱常規(guī)情況下排放到環(huán)境大氣中，造成極大的浪費和環(huán)境熱污染。一般制冷的地方，同時需要大量的熱水。如擠奶廳，在奶降溫的同時，需要大量的的高品位熱水(70°C以上)清洗設備；屠宰場需要冷庫冷凍產(chǎn)品的同時，也需要大量的的高品位熱水(80°C以上)在屠宰線中脫毛、清洗之用；乳品加工廠產(chǎn)品貯藏過程一直在冷鏈中，制冷量較大，同時需要高品位熱水(80°C以上)量也很大，主要用于產(chǎn)品殺菌消毒和設備清洗。賓館、飯店、寫字樓等有中央空調(diào)的在制冷工況下，也需要大量高品位熱水(60°C以上)用于洗浴等。國外在大型制冷系統(tǒng)的冷凝熱回收方面已經(jīng)做了大量的工作，研究比較早，目前世界上已經(jīng)有較為成熟的熱回收冷水機組。早在1951年，西德兩個公司一起研制了一臺帶蓄熱裝置的中央熱水機組，每日可將300L的水從10°C加熱到50°C。美國一些公司生產(chǎn)的 19DE系列的熱回收式雙管束冷凝器熱泵機組、風冷式熱回收式雙管束冷凝器制冷機組、離心式熱回收冷水機組及三級壓縮離心式熱回收冷水機組等都是冷凝熱回收的產(chǎn)品。所謂的雙管束就是使用兩個冷凝器，一個用于正常使用，另一個用于回收冷凝熱。國外這種大型的制冷機系統(tǒng)冷凝熱回收工程運用比較普遍。Rohm & Hass工程辦公樓、東京IBM大廈、芝加哥IBM廣場辦公樓、日本東京三和銀行、日本中部電力局營業(yè)所及日本地所第一大廈都采用了雙管束冷凝器的熱回收式熱泵空調(diào)系統(tǒng)，以達到建筑節(jié)能的目的。在意大利經(jīng)濟發(fā)展委員會辦公大樓的空調(diào)系統(tǒng)中，將空調(diào)冷凝熱用于生活熱水供應，實測表明，最熱月里可以節(jié)省常規(guī)系統(tǒng)100 %的燃料費用，在其他月可節(jié)省70 %以上的費用。我國在這方面的研究起步較晚。近年來，人們對中高檔旅館、星級酒店等大型集中空調(diào)系統(tǒng)的冷凝熱回收用于生活熱水供應進行了預測，通過分析制冷機冷凝熱與生活熱水耗量的匹配關系，并經(jīng)過實際的工程論證，認為利用空調(diào)冷凝熱來加熱生活熱水是可行的， 具有很好的節(jié)能和經(jīng)濟價值。哈爾濱工業(yè)大學對于中高檔旅館免費熱水供應在我國的應用進行了預測和評價，分析了目前中高檔旅館熱水供應系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)所存在的能耗及環(huán)境污染問題，提出將兩種系統(tǒng)合二為一，發(fā)揮其能量上的優(yōu)勢互補進行免費熱水供應，能得到顯著的節(jié)能效果。較早的工程應用是在我國吉林省吉林市人工冰場的制冷系統(tǒng)中采用了冷凝熱回收方案，回收用于加熱熱水的冷凝熱量占總排放冷凝熱量的34. 95%，起到了很好的節(jié)能作用。此外，廣東中山怡景假日酒店和燕嶺大廈通過對原有冷水機組的改造，回收冷凝熱量用于生活熱水的制備，工程投資可在6 8個月收回。上海新亞大酒店和上海外國語大學上外迎賓館均采用冷凝熱回收技術(shù)，將回收的熱量用于加熱酒店客房和員工的洗澡水，實測表明，其熱回收效率為陽％?？傊壳盁峄厥赵O備的熱回收率不高，而且熱水溫度只能達到50-60°C。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種制冷機熱量回收設備，該設備采用該特殊結(jié)構(gòu)的熱回收設備后，可充分利用常規(guī)情況下排放到環(huán)境大氣中的大量冷凝熱提供生產(chǎn)(生活)用高品位熱水，大大增加了能源的總利用率，現(xiàn)場的熱效率可高于5%，熱效率可高于70%，回收的水溫可達到90-100°C。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種制冷機熱量回收設備，包括冷藏罐、壓縮機、熱交換器、 控制單元和傳感器組，所述冷藏罐通過管路與壓縮機相連通，在熱交換器上部一側(cè)設有交換器進口，在熱交換器上部另一側(cè)設有交換器熱水出口，在熱交換器下部設有交換器出口， 所述壓縮機通過管路與交換器進口相連通，所述冷凝器通過管道與交換器出口相連通，在所述冷藏罐和冷凝器之間設有一個冷凝器管道，在所述交換器熱水出口通過管道與一個儲熱水箱相連通，所述控制單元通過信號線與熱交換器、儲熱水箱和傳感器組相連。在所述熱交換器上設有鎂棒。所述傳感器組包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器設在冷凝器管道上，所述溫度傳感器設在熱交換器上。在所述熱交換器的底部設有電磁閥。在所述儲熱水箱上設有液位傳感器和生活熱水出口。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明充分利用溫度、壓力傳感等現(xiàn)代化控制技術(shù)實現(xiàn)制冷循環(huán)和熱水循環(huán)的多點自動控制，本發(fā)明制造成本較低，投資回報率高，效率高，屬于一次投資長期使用。此外，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(1)節(jié)能在不額外耗能的情況下，利用制冷過程所須排放的“廢熱量”作為能源來加熱高品位熱水(可達90 100°C )，避免了用于加熱水的一次能源的消耗；(2)環(huán)保避免廢熱無組織排放，減輕“城市熱島”效應；無需設置鍋爐，避免了燃燒鍋爐所排放的大量煙氣造成的環(huán)境污染；C3)提高了制冷效率25% 30%，減少制冷設備運行費用。以制冷機每消耗 IKffh電能計算，采用該熱回收設備后，回收的冷凝熱可將45Kg溫度為15°C加熱到60°C， 若上述熱量由燃油鍋爐提供，則燃燒柴油費用1.8(元)；若由燃氣鍋爐提供，燃氣費用 1.2(元)；若由電能提供，耗電量費用為1.6(元)。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
進一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明功能結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、冷藏罐；2、壓縮機；3、自來水入口 ；4、電磁閥；5、鎂棒；6、控制單元；7、交換器進口 ；8、溫度傳感器；9、液位傳感器；10、儲熱水箱；11、生活熱水出口 ；12、熱交換器； 13、冷水進口 ；14、交換器出口 ；15、交換器熱水出口 ；16、風機；17、壓力傳感器；18、溫水出口 ； 19冷凝器；20、冷凝器管道。
具體實施方式
參見
圖1所示，本發(fā)明在壓縮機2制冷的同時，產(chǎn)生大量的熱量，根據(jù)制冷散熱公式Qk = W+Qo Oik:循環(huán)的熱負荷W:循環(huán)消耗做功總量Qo 總制冷量)推斷，冷凍機的產(chǎn)熱效率是非常高的。一般冷媒為F22制冷機正常工作時排除高溫高壓液態(tài)制冷劑溫度為 100 130°C，溫度較高。壓縮機2排出的高溫制冷劑自交換器進口 7和交換器出口 14通過熱交換器12，熱交換器12內(nèi)的水從上而下加熱，在熱交換器12上部側(cè)面設有交換器熱水出口 15，由于熱交換器12內(nèi)的水溫度從上而下逐漸降低，而熱水根據(jù)自然規(guī)律往上走，所以熱交換器12內(nèi)熱水上下很難交換，高溫制冷劑自交換器進口后，通過內(nèi)部管道從熱交換器12的交換器出口 14流出來，流出來的溫度略高于常溫自來水的溫度，這就證明來自壓縮機排出的熱量絕大部分被水吸收。由于熱交換器12的頂部設有溫度傳感器8，當溫度變換時，控制單元6通過在控制交換器12的底部的電磁閥4控制自來水的水流流量，當頂部的溫度傳感器8測試的溫度達到預定溫度，控制單元6控制電磁閥打開，自來水通過自來水入口 3和電磁閥4進入熱交換器12，同時，熱交換器12的頂部的熱水通過管道進入儲熱水箱10，在儲熱水箱10 上設有生活熱水出口 11，當熱水溫度低于設定溫度，控制單元6控制電磁閥4使其關閉，此時，冷水進口 13的水流被隔斷，如此循環(huán)，實現(xiàn)冷凝熱的高效回收；與此同時，儲熱水箱10 上設有液位傳感器9，當控制單元6檢測到液位傳感器9的液位達到設定值時，控制單元6 控制電磁閥4關閉，防止儲熱水箱10的熱水溢出，此時，熱交換器12多余的熱量通過交換器出口 14輸出到冷凝器19散發(fā)掉。在熱交換器12的中部設有溫水出口 18，方便使用；溫度傳感器8和液位傳感器9共同為控制單元6服務，使得控制單元6控制電磁閥4。在冷凝器19和冷藏罐1之間連接著一個冷凝器管道20，在冷凝器19上設有一個測溫傳感器，測溫傳感器也與控制單元6相連，設在冷凝器管道20上的壓力傳感器17和測溫傳感器一起，通過控制單元6控制冷凝器19上的風機16，當其中壓力和溫度任何一項超過預設指標，控制單元6控制風機16開啟，通過冷凝器19散熱降溫，有效保護壓縮機2，并且保持壓縮機2高效運轉(zhuǎn)，同時維持壓縮機2溫度相對穩(wěn)定。通過熱交換器上部的鎂棒5，有效地防止安裝在熱交換器12內(nèi)部的銅螺旋管結(jié)垢和提高銅螺旋管的抗腐蝕能力，延長熱交換器使用壽命，提高熱交換器12熱回收效率。熱交換器12 —次盛水約300千克水，熱交換器12出水溫度可達90 100°C。通過控制進水及冷凝器19的風機16，可提高效率，熱回收效率提高到70%以上，同時制冷系統(tǒng)節(jié)電25 35%。
權(quán)利要求1.一種制冷機熱量回收設備，包括冷藏罐、壓縮機、熱交換器、控制單元和傳感器組，其特征在于所述冷藏罐通過管路與壓縮機相連通，在熱交換器上部一側(cè)設有交換器進口，在熱交換器上部另一側(cè)設有交換器熱水出口，在熱交換器下部設有交換器出口，所述壓縮機通過管路與交換器進口相連通，所述冷凝器通過管道與交換器出口相連通，在所述冷藏罐和冷凝器之間設有一個冷凝器管道，在所述交換器熱水出口通過管道與一個儲熱水箱相連通，所述控制單元通過信號線與熱交換器、儲熱水箱和傳感器組相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于在所述熱交換器上設有鎂棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于所述傳感器組包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器設在冷凝器管道上，所述溫度傳感器設在熱交換器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于在所述熱交換器的底部設有電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于在所述熱交換器的底部設有電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于在所述儲熱水箱上設有液位傳感器和生活熱水出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷機熱量回收設備，其特征在于在所述儲熱水箱上設有液位傳感器和生活熱水出口。
專利摘要本實用新型涉及一種制冷機熱量回收設備，包括冷藏罐、壓縮機、熱交換器、控制單元和傳感器組，所述冷藏罐通過管路與壓縮機相連通，在熱交換器上部一側(cè)設有交換器進口，在熱交換器上部另一側(cè)設有交換器熱水出口，在熱交換器下部設有交換器出口，所述壓縮機通過管路與交換器進口相連通，所述冷凝器通過管道與交換器出口相連通，在所述冷藏罐和冷凝器之間設有一個冷凝器管道，在所述交換器熱水出口通過管道與一個儲熱水箱相連通，所述控制單元通過信號線與熱交換器、儲熱水箱和傳感器組相連。本實用新型充分利用溫度、壓力傳感等現(xiàn)代化控制技術(shù)實現(xiàn)制冷循環(huán)和熱水循環(huán)的多點自動控制，本實用新型制造成本較低，投資回報率高，見效顯著。
文檔編號F24F12/00GK202229386SQ201120273250
公開日2012年5月23日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉迎春, 辛守帥 申請人:青島市畜牧研究所飼料公司