一种结合空压系统与热泵系统的复合系统技术方案

本发明专利技术提供一种结合空压系统与热泵系统的复合系统，其包括压缩机(1)、冷却/冷凝器(2)、节流装置(3)以及由上述部件连成的循环回路，所述压缩机(1)包括空气进口端(11)、制冷剂进口端(12)和出口端(13)，且所述空气进口端(11)用于吸入空气、所述制冷剂进口端(12)与所述节流装置(3)相连、所述出口端(13)与所述冷却/冷凝器(2)相连。通过本发明专利技术能利用制冷剂对空气进行冷却以降低其排气温度、且利用高温的压缩空气对制冷剂进行加热升温以使得制冷剂完成蒸发吸热的过程，有效地利用了空气压缩系统的排气热量，同时解决了空气压缩机排气温度较高以及热泵系统缺乏稳定的热源的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空调热泵
，具体涉及一种结合空压系统与热泵系统的复合系统。
技术介绍
现有技术中的常规空气压缩机排气温度较高热量较大，如果用风冷或水冷系统，不仅热量完全浪费，而且消耗大量冷却水或冷却风扇的电能，同时压缩过程为达到较高的压比也需要喷入大量的冷却液体。常规压缩式热泵系统，如果要得到80℃以上高温，对热源品质要求较高，如果需要从室外低温环境下吸收热量，则需要消耗整个热泵系统尤其是压缩机大量的功率来得以实现，使得能耗较大。现有技术中存在空气压缩机排气温度较高、热量浪费，若对其进行冷却则需要补入冷却液体(如冷却水、冷却油等)或使用冷却风扇，会带来冷却液体或冷却风扇的能量消耗，且热泵系统缺乏稳定的热源以维持换热过程、若从低位环境下吸取热量需要消耗较大的功率等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种结合空压系统与热泵系统的复合系统。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气压缩机排气温度较高以及热泵系统缺乏稳定热源的缺陷，从而提供一种结合空压系统与热泵系统的复合系统。本专利技术提供一种结合空压系统与热泵系统的复合系统，其包括压缩机、冷却/冷凝器、节流装置以及由上述部件连成的循环回路，所述压缩机包括空气进口端、制冷剂进口端和出口端，且所述空气进口端用于吸入空气、所述制冷剂进口端与所述节流装置相连、所述出口端与所述冷却/冷凝器相连。优选地，在所述循环回路上位于所述冷却/冷凝器与所述节流装置之间还设置有气液分离器。优选地，还包括压缩空气储气罐，所述气液分离器的出气端连接至压缩空气储气罐。优选地，在所述气液分离器的所述出气端与所述压缩空气储气罐之间还设置有第一制冷剂回收器。优选地，所述气液分离器的出液端与所述节流装置相连。优选地，所述空气进口端连接空气吸气管路，且在所述空气吸气管路上设置有第二制冷剂回收器。优选地，在所述空气吸气管路上、位于所述空气进口端与所述第二制冷剂回收器之间还设置有止回阀。优选地，所述压缩机为无油单级螺杆压缩机。优选地，所述压缩机的吸气压力为0.1MPa，排气压力为0.8MPa；所述循环回路中的制冷剂为R11，R113，R123，R141b，R245ca，R245fa中的至少一种。优选地，所述冷却/冷凝器用于与水进行换热，且经过换热后的水温能达到80℃以上。本专利技术提供的一种结合空压系统与热泵系统的复合系统具有如下有益效果：1.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，采用将空气压缩系统与高温热泵系统进行结合的方式，使得高温热泵的制冷剂工质充当空气压缩机的冷却喷液、空气压缩机的高温排气充当高温热泵的热源，能利用制冷剂对空气进行冷却以降低其排气温度、且利用高温的压缩空气对制冷剂进行加热升温以使得制冷剂完成蒸发吸热的过程，有效地利用了空气压缩系统的排气热量，同时解决了空气压缩机排气温度较高以及热泵系统缺乏稳定的热源的技术问题；2.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，使得高温热泵的制冷剂工质充当空气压缩机的冷却喷液、空气压缩机的高温排气充当高温热泵的热源，从而使得空气压缩系统能够省去喷油冷却，避免了润滑油的消耗，降低运行成本；3.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，采用将空气压缩系统与高温热泵系统进行结合的方式，能使用常规单层壁压缩机实现单级无油压缩，降低了压缩机的成产成本；4.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，能够使得空气压缩系统和压缩式热泵系统两个系统共用一个冷却/冷凝器和一台压缩机，使得压缩机起到压缩空气和制冷剂的同时，还能充当蒸发器的作用以对冷媒进行加热，即压缩热泵系统能够省去蒸发器和稳定的高温热源，几乎没有设备投入，减小了设备的增加，降低了成本。5.通过在吸气处设置止回阀、排气处设置高效液分，并配合设置制冷剂吸收装置的方式能够有效回收漏出的制冷剂、防止了制冷剂的泄漏。附图说明图1是本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统的结构示意图。图中附图标记表示为：1—压缩机，11—空气进口端，12—制冷剂进口端，13—出口端，2—冷却/冷凝器(或称冷却或冷凝器)，3—节流装置，4—气液分离器，41—出气端，5—压缩空气储气罐，6—第一制冷剂回收器，7—第二制冷剂回收器，8—止回阀。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供一种结合空压系统与热泵系统的复合系统，其包括压缩机1、冷却/冷凝器2、节流装置3以及由上述部件连成的循环回路(热泵闭式循环回路)，所述压缩机1包括空气进口端11、制冷剂进口端12和出口端13，且所述空气进口端11用于吸入空气、所述制冷剂进口端12与所述节流装置3相连、所述出口端13与所述冷却/冷凝器2相连，所述节流装置3的另一端连至冷却/冷凝器2。1.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，采用将空气压缩系统与高温热泵系统进行结合的方式，使得高温热泵的制冷剂工质充当空气压缩机的冷却喷液、空气压缩机的高温排气充当高温热泵的热源，能在压缩机内部利用制冷剂对空气进行冷却以降低其排气温度、且利用高温的压缩空气对制冷剂进行加热升温(即压缩机内部起到热泵系统中的蒸发器的作用)以使得制冷剂完成蒸发吸热的过程，有效地利用了空气压缩系统的排气热量，同时解决了空气压缩机排气温度较高以及热泵系统缺乏稳定的高温热源的技术问题；2.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，使得高温热泵的制冷剂工质充当空气压缩机的冷却喷液、空气压缩机的高温排气充当高温热泵的热源，从而使得空气压缩系统能够省去喷油冷却，避免了润滑油的消耗，降低运行成本；3.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，采用将空气压缩系统与高温热泵系统进行结合的方式，能使用常规单层壁压缩机实现单级无油压缩，降低了压缩机的生产成本；4.通过本专利技术的结合空压系统与热泵系统的复合系统，能够使得空气压缩系统和压缩式热泵系统两个系统共用一个冷却/冷凝器和一台压缩机，使得压缩机起到压缩空气和制冷剂的同时，还能充当蒸发器的作用以对冷媒进行加热，即压缩热泵系统能够省去蒸发器和稳定的高温热源，几乎没有设备投入，减小了设备的增加，降低了成本。优选地，在所述循环回路上位于所述冷却/冷凝器2与所述节流装置3之间还设置有气液分离器4。通过设置气液分离器能够将经过冷却/冷凝器降温放热过后的空气与制冷剂液体的混合物进行分离作用，从而将压缩后的空气导入指定的所需位置、将液体制冷剂仍然进入热泵循环过程继续制热循环；并且将气液分离器设置于冷却/冷凝器与节流装置之间，即将其设置在冷却/冷凝器的气流方向的后端，这是因为经过冷却/冷凝器的降温换热之后制冷剂已绝大部分变成了液态，从而采用气液分离器就能够便利地将空气与制冷剂之间进行有效的分离(若将其设置在压缩机气流后方则因为空气和制冷剂都是气体、不利于二者的分离)，从而完成空气压缩和热泵循环制热的目的和效果。进一步地，所述气液分离器为高效气液分离器，从而实现气液的高效分离，防止制冷剂从空气管路发生泄漏。优选地，还包括压缩空气储气罐7，所述气液分离器4的出气端41连接至压缩空气储气罐5。通过设置压缩空气储气罐的结构形式能够有效地将气液分离器分离出来的气体(即压缩空气)进行存储，以根据需要时将其输送至指定位置处。优选地，在所述气液分离器4的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合空压系统与热泵系统的复合系统，其特征在于：包括压缩机(1)、冷却/冷凝器(2)、节流装置(3)以及由上述部件连成的循环回路，所述压缩机(1)包括空气进口端(11)、制冷剂进口端(12)和出口端(13)，且所述空气进口端(11)用于吸入空气、所述制冷剂进口端(12)与所述节流装置(3)相连、所述出口端(13)与所述冷却/冷凝器(2)相连。

【技术特征摘要】
1.一种结合空压系统与热泵系统的复合系统，其特征在于：包括压缩机(1)、冷却/冷凝器(2)、节流装置(3)以及由上述部件连成的循环回路，所述压缩机(1)包括空气进口端(11)、制冷剂进口端(12)和出口端(13)，且所述空气进口端(11)用于吸入空气、所述制冷剂进口端(12)与所述节流装置(3)相连、所述出口端(13)与所述冷却/冷凝器(2)相连。2.根据权利要求1所述的复合系统，其特征在于：在所述循环回路上位于所述冷却/冷凝器(2)与所述节流装置(3)之间还设置有气液分离器(4)。3.根据权利要求2所述的复合系统，其特征在于：还包括压缩空气储气罐(5)，所述气液分离器(4)的出气端(41)连接至所述压缩空气储气罐(5)。4.根据权利要求3所述的复合系统，其特征在于：在所述气液分离器(4)的所述出气端(41)与所述压缩空气储气罐(5)之间还设置有第一制冷剂回收器(6)。5.根据权利要求2-4之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁皓，杨侨明，李日华，张天翼，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44