一種高溫水源熱泵機組的制作方法
【專利摘要】一種高溫水源熱泵機組，采用單級壓縮制冷循環(huán)和復疊式制冷循環(huán)混合聯(lián)動技術(shù)，利用低溫熱源能夠把機組出水溫度提高到85℃以上，以降低機組在高溫工況下的壓縮比，提高機組的效率，改善壓縮機的工作條件，保證在高溫工況下機組運行的可靠性,它由第一壓縮機、第一換熱器、第一節(jié)流元件、貯液器、第一單向閥、第二單向閥、中間換熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、第二壓縮機、第二節(jié)流元件、第二換熱器和連接管道組成。該機組可取得好的環(huán)保效應和經(jīng)濟效應，避免燃煤鍋爐的廢氣廢渣對周圍環(huán)境的污染，省掉燃煤的運輸費用、貯煤場地費用、除塵費用、灰渣的運輸處理等費用；節(jié)省建造取暖供熱系統(tǒng)的投資，特別適合北方寒冷地區(qū)建造中央空調(diào)取暖供熱系統(tǒng)。
【專利說明】一種高溫水源熱泵機組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱泵機組，特別是一種利用地下低品位熱能轉(zhuǎn)變成高品位熱能的高溫水源熱泵機組，屬于空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]作為中國傳統(tǒng)供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的污染，因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，采用燃油、燃氣鍋爐則運行費用很高，采用電加熱取暖要消耗大量的電能，效率更低，費用更高。而采用傳統(tǒng)的空氣源熱泵空調(diào)機組進行熱泵取暖，會受到冬季環(huán)境溫度低的影響，低于_5°C會使機組運行不穩(wěn)定，制熱量下降，難以滿足用戶的要求。水源熱泵就是一種在技術(shù)上和經(jīng)濟上都具有較大優(yōu)勢的解決供熱和空調(diào)的替代方式，傳統(tǒng)的水源熱泵機組最高出水溫度55°C (如R22)或65°C (如R134a)，在高溫工況下工作壓力過高，壓縮比大，能效比低，不可能形成85°C以上的供熱水溫度，且受壓縮機運轉(zhuǎn)極限限制，機組在高溫工況下長期運行的安全可靠性低，對于北方采暖方式不能提供足夠溫度的熱水，仍需鍋爐等作為輔助熱源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高溫水源熱泵機組，以利用地下低品位熱能轉(zhuǎn)變成高品位熱能，制出85°C以上的熱水，用于各種供暖方式，解決高寒地區(qū)的地熱熱泵供暖以及用高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐仍可利用暖氣片熱水式熱力循環(huán)系統(tǒng)的采暖改造問題。
[0004]為解決其技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:采用單級壓縮制冷循環(huán)和復疊式制冷循環(huán)混合聯(lián)動技術(shù)，利用低溫熱源能夠把機組出水溫度提高到85°C以上，以降低機組在高溫工況下的壓縮比，提高機組的效率，改善壓縮機的工作條件，保證在高溫工況下機組運行的可靠性；
設計出的這種高溫水源熱泵機組，由第一壓縮機、第一換熱器、第一節(jié)流元件、貯液器、第一單向閥、第二單向閥、中間換熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、第二壓縮機、第二節(jié)流元件、第二換熱器和連接管道組成；它的特點是:1所述第一壓縮機通過管道與第二電磁閥、中間換熱器、第一單向閥、貯液器、第一節(jié)流元件和第一換熱器相互串形連接；所述第二壓縮機通過管道與第二換熱器、第二節(jié)流元件和中間換熱器相互串形連接；所述第一電磁閥的一端與第一壓縮機和第二電磁閥之間的管道連接，第一電磁閥的另一端與第二換熱器、第二單向閥串聯(lián)后連接于貯液器和第一單向閥之間的管道上；
2.所述第一換熱器設有包括冷水回水管和冷水出水管的水冷通道；
3.所述第二換熱器由兩個冷媒通道和一個包括熱水回水管及熱水出水管的熱水通道組成，且熱水出口設置有溫度傳感器；
4.所述第一節(jié)流元件和第二節(jié)流元件是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管中的任一種。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下特點和進步:由于本發(fā)明采用高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐，因此可取得很好的環(huán)保效應和經(jīng)濟效應，避免了燃煤鍋爐的廢氣廢渣對周圍環(huán)境的污染，省掉了燃煤的運輸費用、貯煤場地費用、除塵費用、灰渣的運輸處理等費用；同時也解決了高寒地區(qū)的地熱熱泵供暖以及用高溫水源熱泵取代燃煤鍋爐仍可利用暖氣片熱水式熱力循環(huán)系統(tǒng)的采暖改造問題；還可節(jié)省建造取暖供熱系統(tǒng)的投資，特別適合北方寒冷地區(qū)建造中央空調(diào)取暖供熱系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面利用附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中:1.第一壓縮機，2.第一換熱器，3.第一節(jié)流元件，4.貯液器，5.第二單向閥，6.第一單向閥，7.中間換熱器，8.第二節(jié)流元件，9.溫度傳感器，10.第二換熱器，
11.第二壓縮機，12.第一電磁閥，13.第二電磁閥。
【具體實施方式】
[0008]實施例:設計出的高溫水源熱泵機組，如圖1所示:該機組由第一壓縮機1、第二壓縮機11，第一換熱器2、第二換熱器10，第一節(jié)流元件3、第二節(jié)流元件8，貯液器4、第一電磁閥12、第二電磁閥13，第二單向閥5、第一單向閥6，中間換熱器7，溫度傳感器9和連接管道組成。它們的連接關(guān)系是:第一壓縮機I的排氣口通過第二電磁閥13與中間換熱器7的冷媒通道進口 e連接，中間換熱器7的冷媒通道出口 f通過第一單向閥6與貯液器4的冷媒進口連接，貯液器4的冷媒出口通過第一節(jié)流元件3與第一換熱器2的冷媒進口連接，第一換熱器2的冷媒出口與第一壓縮機I的回氣口連接；第二壓縮機11的排氣口與第二換熱器10的冷媒通道進口 c連接，第二換熱器10的冷媒通道出口 d通過第二節(jié)流元件8與中間換熱器7的冷媒通道進口 g連接，中間換熱器7的冷媒通道出口 h與第二壓縮機11的回氣口連接；第一電磁閥12的一端與第一壓縮機I和第二電磁閥13之間的管道連接，第一電磁閥12的另一端與第二換熱器10的冷媒通道進口 a連接，第二換熱器10的冷媒通道出口 b通過第二單向閥5與第一單向閥6和貯液器之間的管道連接；
所述第二換熱器10由兩個冷媒通道和一個熱水通道組成，且熱水出口設置有溫度傳感器9 ;
所述第一節(jié)流元件3和第二節(jié)流元件8是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管中的任一種。
[0009]下面介紹本高溫水源熱泵機組的制冷和制熱運行過程:
1、制冷運行:第一壓縮機I工作，第二壓縮機11關(guān)閉，第一電磁閥12工作，第二電磁閥13關(guān)閉，高溫高壓制冷劑汽體經(jīng)過第一壓縮機I的排氣管通過第一電磁閥12流經(jīng)第二換熱器10進行冷凝放熱變成中溫高壓液體制冷劑，中溫高壓液體制冷劑通過第二單向閥5流經(jīng)貯液器4，然后通過第一節(jié)流元件3進行節(jié)流變成低溫低壓液體制冷劑，低溫低壓液體制冷劑通過第一換熱器2進行吸熱蒸發(fā)變成的低溫低壓汽體制冷劑從第一壓縮機I的回氣口返回壓縮機，如此往復完成了整個制冷工作循環(huán)；
2、制熱運行:溫度傳感器9檢測到水溫小于55°C時，如同制冷運行；溫度傳感器9檢測到水溫為55°C或大于55°C時,第一電磁閥12關(guān)閉,第二電磁閥13工作，同時第二壓縮機11工作，在低溫側(cè)制冷循環(huán)系統(tǒng)中，高溫高壓制冷劑汽體經(jīng)過第一壓縮機I的排氣管通過第一電磁閥13流經(jīng)中間換熱器7進行冷凝放熱變成中溫高壓液體制冷劑，中溫高壓液體制冷劑通過第一單向閥6流經(jīng)貯液器4，然后通過第一節(jié)流元件3進行節(jié)流變成低溫低壓液體制冷劑，低溫低壓液體制冷劑通過第一換熱器2進行吸熱蒸發(fā)變成的低溫低壓汽體制冷劑從第一壓縮機I的回氣口返回壓縮機，在高溫側(cè)制冷循環(huán)系統(tǒng)中，高溫高壓制冷劑汽體經(jīng)過第二壓縮機11的排氣管流經(jīng)第二換熱器10進行冷凝放熱變成中溫高壓液體制冷劑，中溫高壓液體制冷劑通過第二節(jié)流元件8進行節(jié)流變成低溫低壓液體制冷劑，低溫低壓液體制冷劑通過中間換熱器7進行吸熱蒸發(fā)變成的低溫低壓汽體制冷劑從第二壓縮機11的回氣口返回壓縮機，如此往復完成復疊式制冷壓縮循環(huán)制取高溫熱水。
[0010]所述實施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫水源熱泵機組，采用單級壓縮制冷循環(huán)和復疊式制冷循環(huán)混合聯(lián)動技術(shù)，利用低溫熱源能夠把機組出水溫度提高到85°C以上，以降低機組在高溫工況下的壓縮比，提高機組的效率，改善壓縮機的工作條件，保證在高溫工況下機組運行的可靠性，其特征是:這種高溫水源熱泵機組，由第一壓縮機、第一換熱器、第一節(jié)流元件、貯液器、第一單向閥、第二單向閥、中間換熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、第二壓縮機、第二節(jié)流元件、第二換熱器和連接管道組成；所述第一壓縮機通過管道與第二電磁閥、中間換熱器、第一單向閥、貯液器、第一節(jié)流元件和第一換熱器相互串形連接；所述第二壓縮機通過管道與第二換熱器、第二節(jié)流元件和中間換熱器相互串形連接；所述第一電磁閥的一端連接于第一壓縮機和第二電磁閥之間的管道上，第一電磁閥的另一端與第二換熱器、第二單向閥串聯(lián)后連接于貯液器和第一單向閥之間的管道上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫水源熱泵機組，其特征是:所述第一換熱器設有包括冷水回水管和冷水出水管的水冷通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫水源熱泵機組，其特征是:所述第二換熱器由兩個冷媒通道和一個熱水通道組成，且熱水出口設置有溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫水源熱泵機組，其特征是:所述第一節(jié)流元件和第二節(jié)流元件是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管中的任一種。
【文檔編號】F25B7/00GK103697613SQ201310735277
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】李國瑞 申請人:金國達科技（湖南）有限公司