專利名稱：一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱泵熱水裝置，屬于暖通空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于制 備暖通空調(diào)系統(tǒng)供熱用和生活用的熱水。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平和健康意識(shí)的提高，人們對(duì)生活熱水的 需求越來越多，對(duì)采暖舒適性要求越來越高，生活熱水和采暖熱水的消耗都在不斷的增加。 尤其是采暖熱水方面，我國采暖區(qū)域的范圍越來越大，已經(jīng)由傳統(tǒng)的黃河以北擴(kuò)展到了長 江以南，甚至在廣西、福建冬季都開始采暖。生活條件變好的農(nóng)村地區(qū)也逐漸淘汰直接燒煤 的方式，來制備熱水供暖。目前我國采暖熱水大部分采用燃煤、燃?xì)饣蛉加湾仩t，并將在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)保 持這一方式。熱水鍋爐供熱的普遍模式是將產(chǎn)生的蒸汽通過換熱器與二次側(cè)的水換熱，使 水溫度提高后供給用戶；或直接將產(chǎn)生的熱水供給用戶。該生產(chǎn)熱水模式存在三方面的不 足(1) 一次能源使用效率偏低燃煤鍋爐效率通常在40 70%之間，天然氣和燃油鍋爐 效率約70 90% ； (2)不能充分利用自然界可利用的低品位熱源；(3)鍋爐裝置在生產(chǎn)不 同溫度熱水時(shí)的效率幾乎沒有變化，甚至生產(chǎn)低溫?zé)崴男蔬€略有下降。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，制取的熱水溫度越低，則生產(chǎn)熱水裝置的效率應(yīng)越高。而我 們生活中的供熱和生活熱水，所需要的熱水溫度通常不是很高，約在30 60°C，故能否提 出一種熱水裝置，其生產(chǎn)熱水的效率遠(yuǎn)高于目前的鍋爐，并在制取溫度越低的熱水時(shí)其效 率越高？此外，目前的吸收式熱泵熱水裝置基于吸收式熱泵技術(shù)，有效地利用工業(yè)廢水、廢 氣等低品位能源制取熱水。但是目前的吸收式熱泵熱水裝置中，蒸發(fā)器均為水冷式蒸發(fā)器， 不能從空氣中取熱，使得空氣中的大量免費(fèi)的低品位熱能未得到有效利用。本實(shí)用新型提出一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置，該裝置利用風(fēng)冷蒸發(fā)器 直接從空氣中取熱，制取熱水，并設(shè)置了融霜支路，解決了風(fēng)冷蒸發(fā)器外部的融霜問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置技術(shù)方案，將為暖通空調(diào) 系統(tǒng)和生活熱水提供熱源，在滿足需求的同時(shí)，利用空氣熱源，充分發(fā)揮不同等級(jí)能源在質(zhì) 上的差異，提高一次能源利用率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置，該裝置包括吸收式熱泵機(jī)組，進(jìn)水管和 出水管，所述的吸收式熱泵機(jī)組由直燃型發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、吸收器、溶液 換熱器、溶液泵、設(shè)置在濃溶液管的溶液節(jié)流閥構(gòu)成，所述直燃型發(fā)生器的冷劑蒸汽出口與 冷凝器的冷劑側(cè)入口通過第一冷劑蒸汽管路相連，冷凝器的冷劑側(cè)出口與節(jié)流裝置共同連 接在冷劑液體管路上，吸收器的冷劑入口與第二冷劑蒸汽管路相連，吸收器的濃溶液入口與溶液節(jié)流閥通過濃溶液管相連，吸收器的稀溶液出口與溶液泵通過稀溶液管相連，其特 征在于所述直燃型發(fā)生器的冷劑蒸汽出口與蒸發(fā)器入口之間連接了一條融霜支路，該融 霜支路與冷凝器和節(jié)流裝置所在的冷劑液體管路并聯(lián)，并在融霜支路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，所述 蒸發(fā)器采用風(fēng)冷蒸發(fā)器。其中，所述裝置可以為直燃型單效吸收式熱泵機(jī)組或直燃型雙效 吸收式熱泵機(jī)組。采用上述技術(shù)方案具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)①通過融霜支路旁通了冷凝器和節(jié)流裝置，給蒸發(fā)器融霜，解決了風(fēng)冷式蒸發(fā)器 取熱過程的有效融霜問題。②充分利用了室外空氣熱源，比鍋爐具有更高的一次能源利用 率。③當(dāng)制取溫度較低的熱水時(shí)，熱水裝置的一次能源利用效率和姻效率更高。而鍋爐制 熱時(shí)，無論制取熱水的溫度高還是低，其能源利用效率基本不變。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的供熱水模式 時(shí)的運(yùn)行示意圖。圖3是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的除霜模式時(shí) 的運(yùn)行示意圖。其中1_直燃型發(fā)生器；2-吸收器；3-冷凝器；4-風(fēng)冷蒸發(fā)器；5-吸收式熱泵機(jī) 組；6-溶液換熱器；7-節(jié)流裝置；8-燃料腔；9-溶液泵；10-溶液節(jié)流閥；11-融霜支路； 12-稀溶液管；13-濃溶液管；14-第一冷劑蒸汽管路；15-冷劑液體管路；16-第二冷劑蒸汽 管路；17-熱水管路；18-調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 該裝置包括吸收式熱泵機(jī)組，進(jìn)水管和出水管，所述的吸收式熱泵機(jī)組由直燃型發(fā)生器1、 冷凝器3、節(jié)流裝置7、蒸發(fā)器、吸收器2、溶液換熱器6、溶液泵9、設(shè)置在濃溶液管13的溶液 節(jié)流閥10構(gòu)成，所述直燃型發(fā)生器1的冷劑蒸汽出口與冷凝器3的冷劑側(cè)入口通過第一冷 劑蒸汽管路14相連，冷凝器3的冷劑側(cè)出口與節(jié)流裝置7共同連接在冷劑液體管路15上， 吸收器2的冷劑入口與第二冷劑蒸汽管路16相連，吸收器2的濃溶液入口與溶液節(jié)流閥10 通過濃溶液管13相連，吸收器2的稀溶液出口與溶液泵9通過稀溶液管12相連，直燃型發(fā) 生器1的冷劑蒸汽出口與蒸發(fā)器入口之間連接了 一條融霜支路11，該融霜支路11與冷凝器 3和節(jié)流裝置7所在的冷劑液體管路15并聯(lián)，并在融霜支路11上設(shè)置調(diào)節(jié)閥18，所述蒸發(fā) 器采用風(fēng)冷蒸發(fā)器4。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，其圖中虛線處為當(dāng)前不工作的支 路。一、制熱水模式圖2是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置供熱水時(shí)的結(jié) 構(gòu)示意圖。關(guān)閉調(diào)節(jié)閥18，所述直燃型發(fā)生器1的溶液受熱，冷劑蒸發(fā)逸出，溶液濃度升高，濃溶液通過溶液換熱器6和溶液節(jié)流閥10降溫節(jié)流后再進(jìn)入吸收器2，吸收了來 自風(fēng)冷蒸 發(fā)器4的冷劑蒸汽后，溶液濃度降低，再由溶液泵9經(jīng)溶液換熱器6與濃溶液換熱升溫后打 回直燃型發(fā)生器1 ；所述直燃型發(fā)生器1的溶液受熱，冷劑蒸發(fā)逸出，經(jīng)過第一冷劑蒸汽管 路14至冷凝器3冷凝成冷劑液體，經(jīng)冷劑液體管路15上的節(jié)流裝置7降壓節(jié)流后，進(jìn)入風(fēng) 冷蒸發(fā)器4吸收了空氣中的熱量而蒸發(fā)，再進(jìn)入吸收器2被溶液吸收放熱；用戶側(cè)的回水經(jīng) 吸收器2中的溶液放熱及冷凝器3放熱兩次加熱后，供給用戶使用。在這個(gè)運(yùn)行過程中，風(fēng)冷蒸發(fā)器吸收了空氣中的免費(fèi)熱量，提高了一次能源利用 效率，比單純?nèi)紵剂弦?jié)約能源。二、融霜模式由于風(fēng)冷蒸發(fā)器4在吸收外界空氣熱源的過程中，當(dāng)外界環(huán)境溫度太低時(shí)，容易 在蒸發(fā)器外面結(jié)霜，導(dǎo)致?lián)Q熱過程無法正常進(jìn)行，從而影響機(jī)組的正常工作。圖3是本實(shí)用新型提供的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置的除霜模式時(shí) 的運(yùn)行示意圖。當(dāng)風(fēng)冷蒸發(fā)器4外部結(jié)霜時(shí)，打開調(diào)節(jié)閥18，冷凝器3和節(jié)流裝置7被融霜支路 11旁通。所述直燃型發(fā)生器1的溶液受熱，冷劑蒸發(fā)逸出，溶液濃度升高，濃溶液通過溶液 換熱器6和溶液節(jié)流閥10降溫節(jié)流后再進(jìn)入吸收器2，混合了來自風(fēng)冷蒸發(fā)器4的冷凝液 體后，溶液濃度升高，再由溶液泵9經(jīng)溶液換熱器6與濃溶液換熱升溫后打回直燃型發(fā)生器 1 ；所述直燃型發(fā)生器1的溶液受熱，冷劑蒸發(fā)逸出，經(jīng)過融霜支路11至風(fēng)冷蒸發(fā)器4冷凝 成冷劑液體，再進(jìn)入吸收器2 ；風(fēng)冷蒸發(fā)器4吸收了冷劑蒸氣上的熱，霜便受熱融解，從而達(dá) 到了給風(fēng)冷蒸發(fā)器4融霜的目的。此后，再關(guān)閉調(diào)節(jié)閥18，設(shè)備切換回供熱模式給用戶供熱 水。
權(quán)利要求一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置，該裝置包括吸收式熱泵機(jī)組(5)，進(jìn)水管和出水管，所述的吸收式熱泵機(jī)組(5)由直燃型發(fā)生器(1)、冷凝器(3)、節(jié)流裝置(7)、蒸發(fā)器、吸收器(2)、溶液換熱器(6)、溶液泵(9)、設(shè)置在濃溶液管(13)的溶液節(jié)流閥(10)構(gòu)成，所述直燃型發(fā)生器(1)的冷劑蒸汽出口與冷凝器(3)的冷劑側(cè)入口通過第一冷劑蒸汽管路(14)相連，冷凝器(3)的冷劑側(cè)出口與節(jié)流裝置(7)共同連接在冷劑液體管路(15)上，吸收器(2)的冷劑入口與第二冷劑蒸汽管路(16)相連，吸收器(2)的濃溶液入口與溶液節(jié)流閥(10)通過濃溶液管(13)相連，吸收器(2)的稀溶液出口與溶液泵(9)通過稀溶液管(12)相連，其特征在于所述直燃型發(fā)生器(1)的冷劑蒸汽出口與蒸發(fā)器入口之間連接了一條融霜支路(11)，該融霜支路(11)與冷凝器(3)和節(jié)流裝置(7)所在的冷劑液體管路(15)并聯(lián)，并在融霜支路(11)上設(shè)置調(diào)節(jié)閥(18)，所述蒸發(fā)器采用風(fēng)冷蒸發(fā)器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置，其特征在于所述 的直燃型吸收式熱泵機(jī)組(5)采用直燃型單效吸收式熱泵機(jī)組或直燃型雙效吸收式熱泵 機(jī)組。
專利摘要一種直燃型空氣源吸收式熱泵熱水裝置，屬于暖通空調(diào)設(shè)備領(lǐng)域。本實(shí)用新型的技術(shù)特征是在冷劑蒸汽出口與蒸發(fā)器入口之間連接了一條融霜支路，該融霜支路與冷凝器和節(jié)流裝置所在的冷劑液體管路并聯(lián)，并在融霜支路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥；蒸發(fā)器采用風(fēng)冷蒸發(fā)器。本實(shí)用新型利用風(fēng)冷蒸發(fā)器直接從空氣中取熱，將自來水或從用戶末端返回的低溫?zé)崴来嗡腿胛帐綗岜脵C(jī)組的吸收器和冷凝器中，制取較高溫度的熱水，該方式比直接燃燒化石燃料的鍋爐供熱具有更高的一次能源利用效率和火用效率，并通過融霜支路解決了風(fēng)冷式蒸發(fā)器取熱過程的融霜問題。
文檔編號(hào)F25B47/02GK201561564SQ20092024675
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者張曉靈, 李先庭, 李筱, 石文星, 董俐言 申請(qǐng)人:清華大學(xué)