一种污水作为直接冷热源的热泵机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种污水作为直接冷热源的热泵机组，它解决了现有技术中换热效率低、制冷剂存储存在问题，具有可实现制冷剂流向的切换，从而达到了机组冬季供热和夏季制冷的平稳过度运行的有益效果，其方案如下：热泵机组包括清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。

A heat pump unit of a kind of sewage as a direct cold source

The utility model discloses a heat pump direct sewage as cold and heat source, it solves the problem of low heat exchange efficiency, refrigerant storage problems, with switching can realize the flow direction of refrigerant, so as to achieve the beneficial effect of winter heating and summer cooling unit smooth running, the plan is as follows: the heat pump unit including water / sewage / refrigerant heat exchanger and refrigerant heat exchanger, water / refrigerant heat exchanger for liquid filled shell and tube heat exchanger, the water flow in the tube, the refrigerant in the tube evaporation or condensation; back heat exchanger, the heat exchanger back through the one-way valve and water / refrigerant heat exchanger sewage / refrigerant heat exchanger are connected; the compressor, the compressor through the 14 valve group and two heat exchangers and heat exchanger are respectively connected to a gas-liquid separator, gas-liquid separation; The separator is located between the four way valve group and the reheat exchanger, and the gas liquid separator is connected to the two heat exchangers respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种污水作为直接冷热源的热泵机组
本技术涉及水源热泵
，特别是涉及一种污水作为直接冷热源的热泵机组。
技术介绍
传统的热泵空调机组对水质有严格的要求。因此目前在利用城市原生污水的热泵系统中多为避免污水直接进入到热泵机组的蒸发器或冷凝器而设置一个中间换热的措施，即所谓的“间接式系统”，这种间接式系统不仅要增加中间换热设备而且要增加系统的(火用)损失；同时间接式系统占地面积大，系统水泵能耗过高，都将限制污水源热泵技术的推广和应用。另外，当热源侧水质较差，直接与热泵机组换热，在冬夏季水系统管路切换时会污染室内空调末端，给用户的使用带来不便。同时，由于两个换热器分别在冬夏季有不同的作用，尤其是室外侧换热器的换热介质是城市污水等非清洁水源时，势必会造成两换热器体积大小的不同，这就产生了管路内多余制冷剂的存储问题。因此，需要对一种污水作为直接冷热源的热泵机组进行新的研究设计。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种污水作为直接冷热源的热泵机组，该热泵机组直接使用城市污水等非清洁水源作为热泵冷热源，通过制冷剂管路的切换，来达到制冷和制热的目的。一种污水作为直接冷热源的热泵机组的具体方案如下：一种污水作为直接冷热源的热泵机组，包括：清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为水源侧污水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至城市污水、地下水或者江河湖海水水源；污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。本技术中热泵机组，通过采用四通换向阀组等组成的管路切换装置来实现制冷剂流向的切换，且污水/制冷剂换热器中污水走管内，制冷剂走管外，换热器两侧设置封头，方便打开清洗换热器，有利于提高换热效率。所述污水/制冷剂换热器中的换热管成等边三角形排列，管程数为4流程，管排上下布置；最上层换热管中心高度为3/4倍的壳体内径，最下层换热管中心高度为1/5的壳体内径。所述污水/制冷剂换热器换热管内采用光滑内壁，这样结垢少，避免换热管被堵塞，确保污水在管内流动顺畅，管外采用三维低肋管，可同时强化蒸发和冷凝效果。所述清水/制冷剂换热器为室内侧清水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至用户侧；清水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，清水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝。所述清水/制冷剂换热器换热管成等边三角形排列，管程数为2流程，管排上下布置；最上层换热管中心高度为3/4倍的壳体内径，最下层换热管中心高度为1/5的壳体内径，此外，两个换热器的两侧封头可打开，方便清洗换热器内管内污垢。所述清水/制冷剂换热器换热管内采用加肋或内螺纹以强化换热，管外采用三维低肋管，同时强化蒸发/冷凝效果。所述回热交换器与所述的气液分离器之间设置有膨胀阀和干燥过滤器，膨胀阀为浮球膨胀阀。所述四通换向阀组包括阀门A、阀门B、阀门C和阀门D，当阀门A、阀门D开启，阀门B、阀门C关闭，系统处于制热状态；当阀门B、阀门C开启，阀门A、阀门D关闭，系统处于制冷状态，冬夏季一年只切换一次，可避免四通换向阀卡死或泄露等问题，且成本低，安全可靠，易于操作。上述的热泵机组还包括贮液罐，贮液罐设于气液分离器与两个换热器之间，冬夏季机组制冷剂侧切换时，为保证换热器E1、E2正常工作，多余的制冷剂液体由贮液罐暂时存储。所述贮液罐通过电磁阀V1、电磁阀V2分别与清水/制冷剂换热器E1、污水/制冷剂换热器E2相连，电磁阀V1开启，电磁阀V2关闭，热泵机组处于制冷状态；电磁阀V1关闭，电磁阀V2开启，热泵机组处于制热状态；该方案中通过采用四通换向阀组、电磁阀、单向阀等组成的管路切换装置来实现制冷剂流向的切换，从而达到了机组冬季供热和夏季制冷的平稳过度运行。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)本技术充分利用城市原生污水等非清洁水源作为热泵机组的冷热源，采用四通换向阀组、电磁阀、单向阀等组成的管路切换装置来实现制冷剂流向的切换，从而达到了机组冬季供热和夏季制冷的平稳过度运行；2)本技术采用制冷剂管路切换代替了水系统管路切换，城市污水等非清洁水源只对室外侧的换热器造成污染，避免了室内空调水系统的污染；3)本技术换热器采用满液壳管式换热器，管排居中布置，换热管外采用三维低肋强化换热，兼顾蒸发冷凝双重效果，机组换热效率高；4)本技术采用回热交换器，提高了机组的性能系数。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本技术实施例的系统原理图；图2是本技术实施例的四通换向阀组结构原理图；图3是本技术实施例的清水/制冷剂换热器结构原理正视图；图4是本技术实施例的清水/制冷剂换热器结构原理侧视图；图5是本技术实施例的污水/制冷剂换热器结构原理侧视图；图6是本技术实施例的污水/制冷剂换热器结构原理正视图；图7是本技术实施例的制冷工况系统原理图。图8是本技术实施例的制热工况系统原理图。图中，1、压缩机，2、四通换向阀组，3、气液分离器，4、回热交换器，5、干燥过滤器，6、浮球膨胀阀，7、储液器，E1、室内侧清水/制冷剂换热器，E2、室外侧污水/制冷剂换热器，V1/V2、电磁阀，P1/P2、单向阀，8、清水/制冷剂换热器换热管，9、清水/制冷剂换热器支座，10、污水/制冷剂换热器换热管，11、隔板，12、污水/制冷剂换热器支座。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种污水作为直接冷热源的热泵机组。本申请的一种典型的实施方式中，图1给出了本技术一种以城市原生污水为直接冷热源的热泵机组的系统原理图，包括依次连接并形成循环回路的压缩机1、四通换向阀组2、气液分离器3、回热交换器4、干燥过滤器5、浮球膨胀阀6、贮液罐7、两个换热器E1、E2、两个单向阀P1、P2、两个电磁阀V1、V2。其中，压缩机1的出口经四通换向阀组2与换热器E1的一端相连，换热器E1的另一端经单向阀P1与回热交换器4相连，回热交换器4一端经干燥过滤器5、浮球膨胀阀6与气液分离器3相连，气液分离器3的一端与贮液罐7相连，贮液罐7的另一端通过电磁阀V1、V2分别与换热器E1和换热器E2相连，换热器E2的一端经单向阀P2与回热交换器的一端相连，换热器E2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水作为直接冷热源的热泵机组，其特征在于，包括：清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为水源侧污水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至城市污水、地下水或者江河湖海水水源；污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种污水作为直接冷热源的热泵机组，其特征在于，包括：清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为水源侧污水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至城市污水、地下水或者江河湖海水水源；污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。2.根据权利要求1所述的一种污水作为直接冷热源的热泵机组，其特征在于，所述污水/制冷剂换热器中的换热管成等边三角形排列，管程数为4流程，管排上下布置；最上层换热管中心高度为3/4倍的壳体内径，最下层换热管中心高度为1/5的壳体内径。3.根据权利要求1所述的一种污水作为直接冷热源的热泵机组，其特征在于，所述污水/制冷剂换热器换热管内采用光滑内壁，管外采用三维低肋管。4.根据权利要求1所述的一种污水作为直接冷热源的热泵机组，其特征在于，所述清水/制冷剂换热器为室内侧清水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至用户侧；清水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，清水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄兆意，李永斌，祝琦琦，张承虎，刁乃仁，方肇洪，
申请(专利权)人：山东中瑞新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37