一种高温水源热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高温水源热泵系统，包括冷媒循环、用户制冷循环、用户制热循环，所述冷媒循环还包括辅助换热器，辅助换热器连接在蒸发器和压缩机之间，该系统还包括高温水制冷循环、高温水制热循环，高温水源、辅助换热器、冷凝器、高温水制冷阀门通过高温水管道相连形成高温水制冷循环，高温水源、辅助换热器、蒸发器、高温水制热阀门通过高温水管道相连形成高温水制热循环。通过辅助换热器的设置，可以在制热时增大制冷剂的换热面积，在制冷时降低系统冷凝压力，并且制冷剂经过辅助换热器实现过热，提高压缩机的可靠性，更有效地利用高温水源。

【技术实现步骤摘要】
一种高温水源热泵系统
本专利技术涉及热泵系统
，具体涉及一种高温水源热泵系统。
技术介绍
水源热或地热泵机组的热源侧水温全年比较稳定，充分利用水源热或地热为用户制冷和制热，可以有效地节约能源、降低成本。现有的一些热泵系统，包括蒸发器和冷凝器，在制热时采用热源侧水作为系统中蒸发器的热源，冷凝器的冷凝热为用户供热；在制冷时冷凝器采用水冷或风冷，蒸发器的蒸发热为用户供冷。当冷凝器采用水冷时，需要增设冷却水源；采用风冷时，需要增设风机。由于热源侧水温全年比较稳定，为了避免增设冷却水源或风机，也有一些热泵系统在制冷时采用热源侧水作为系统中冷凝器的冷却水，如申请号为CN200610085335.3的一种风冷水冷式双蒸发器热水机组，由压缩机、水冷式冷凝器、水冷式蒸发器组成制冷循环，水冷式冷凝器设有热水回水口和热水出水口，水冷式蒸发器设有废热水进出口。制热时，水冷式蒸发器吸收热源侧水的热能，将热能转换到制冷剂中，水冷式冷凝器连接用户管道，将热能转换到供送给用户的热水中；制冷时，水冷式冷凝器被热源侧水冷却，水冷式蒸发器连接用户管道，为用户供送冷水。制热时，热源侧进水温度越高，系统中蒸发器的蒸发温度越高，能效越高，对制热有利，但是制冷时，热源侧作为系统中冷凝器的冷却水，水温度偏高会导致冷凝温度偏高，降低系统中冷凝器的工作效率，继而降低系统的能效。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供一种高温水源热泵系统，既可以在制冷时提高系统的能效，又可以在制热时提高制热量。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种高温水源热泵系统，包括冷媒循环、用户制冷循环、用户制热循环，压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过冷媒管道依次连接形成冷媒循环，用户端、蒸发器通过用户管道相连形成用户制冷循环，用户端、冷凝器通过用户管道相连形成用户制热循环，所述冷媒循环还包括辅助换热器，辅助换热器连接在蒸发器和压缩机之间；所述高温水源热泵系统还包括高温水制冷循环、高温水制热循环，高温水源、辅助换热器、冷凝器通过管道相连形成高温水制冷循环，高温水源、辅助换热器、蒸发器通过管道相连形成高温水制热循环。高温水源热泵系统包括两个工况：制热工况和制冷工况。制热时供给用户端热水，制冷时供给用户端冷水。无论是制热工况和制冷工况，冷媒循环都处于工作状态。从压缩机中排出高温高压的制冷剂，进入冷凝器中进行换热后变成低温高压的制冷剂，然后通过膨胀阀变成低温低压的制冷剂，再进入蒸发器进行换热变成高温低压的制冷剂，再进入辅助换热器进行换热，最后返回压缩机完成一次制冷剂的工作循环。在制热工况下，用户制冷循环和高温水制冷循环处于非工作状态，用户制热循环和高温水制热循环处于工作状态。在用户制热循环中，从用户端排出的水经过冷凝器，与制冷剂换热后温度升高，再回到用户端，从而为用户端输送热水。在高温水制热循环中，从高温水源取出的高温水进入辅助换热器，与制冷剂进行第一次换热后温度下降，再进入蒸发器，与制冷剂进行第二次换热后温度进一步下降，最后回到高温水源或者排出系统。辅助换热器可以辅助换热器的换热工作，提高制冷剂与高温水的换热面积，从而使制冷剂充分换热，充分利用高温水源的热量。在制冷工况下，用户制热循环和高温水制热循环处于非工作状态，用户制冷循环和高温水制冷循环处于工作状态。在用户制冷循环中，从用户端排出的水经过蒸发器，与制冷剂换热后温度下降，再回到用户端，从而为用户端输送冷水。在高温水制冷循环中，从高温水源取出的高温水经过辅助换热器，与制冷剂换热后温度下降，再经过冷凝器与制冷剂换热后温度上升，最后回到高温水源或者排出系统。辅助换热器使高温水源排出的高温水温度下降，并使其可以作为冷凝器的冷却水，带走制冷剂的冷凝热。另外，制冷剂在回到压缩机之前先通过辅助换热器与高温水源排出的高温水进行换热，可以实现过热，提高压缩机的可靠性。进一步地，所述用户制冷循环还包括第一用户制冷阀门，用户端、第一用户制冷阀门、蒸发器通过用户管道依次连接形成用户制冷循环；所述用户制热循环还包括第一用户制热阀门，用户端、第一用户制热阀门、冷凝器通过用户管道依次连接形成用户制热循环。进一步地，所述用户制冷循环还包括第二用户制冷阀门，用户端、第一用户制冷阀门、蒸发器、第二用户制冷阀门通过用户管道依次连接形成用户制冷循环；所述用户制热循环还包括第二用户制热阀门，用户端、第一用户制热阀门、冷凝器、第二用户制热阀门通过用户管道依次连接形成用户制热循环。在制热工况下，第一用户制冷阀门和第二用户制冷阀门关闭，第一用户制热阀门和第二用户制热阀门开启。用户端与冷凝器的连接通路被关闭的第一用户制冷阀门和第二用户制冷阀门阻断，从用户端排出的水经开启的第一用户制热阀门流向蒸发器，与制冷剂换热后温度升高，再通过开启的第二用户制热阀门流回用户端，从而为用户端输送热水。在制冷工况下，第一用户制热阀门和第二用户制热阀门关闭，第一用户制冷阀门和第二用户制冷阀门开启。用户端与蒸发器的连接通路被关闭的第一用户制热阀门和第二用户制热阀门阻断，从用户端排出的水经开启的第一用户制冷阀门流向冷凝器，与制冷剂换热后温度升高，再通过开启的第二用户制冷阀门流回用户端，从而为用户端输送冷水。进一步地，所述高温水制冷循环还包括第一高温水制冷阀门，高温水源、辅助换热器、第一高温水制冷阀门、冷凝器通过管道依次连接形成高温水制冷循环；所述高温水制热循环还包括第一高温水制热阀门，高温水源、辅助换热器、第一高温水制热阀门、蒸发器通过管道依次连接形成高温水制热循环。进一步地，所述高温水制冷循环还包括第二高温水制冷阀门，高温水源、辅助换热器、第一高温水制冷阀门、冷凝器、第二高温水制冷阀门通过管道依次连接形成高温水制冷循环；所述高温水制热循环还包括第二高温水制热阀门，高温水源、辅助换热器、第一高温水制热阀门、蒸发器、第二高温水制冷阀门通过管道依次连接形成高温水制热循环。在制热工况下，第一高温水制冷阀门和第二高温水制冷阀门关闭，第一高温水制热阀门和第二高温水制热阀门开启。辅助换热器与冷凝器的连接通路被关闭的第一高温水制冷阀门和第二高温水制冷阀门阻断，从高温水源取出的高温水经过辅助换热器进行第一次换热，然后通过开启的第一高温水制热阀门流向蒸发器进行第二次换热，最后通过开启的第二高温水制热阀门回到高温水源或者排出系统，从而使制冷剂充分换热，提高系统的制热量。在制冷工况下，第一高温水制热阀门和第二高温水制热阀门关闭，第一高温水制冷阀门和第二高温水制冷阀门开启。辅助换热器与蒸发器的连接通路被关闭的第一高温水制热阀门和第二高温水制热阀门阻断，从高温水源取出的高温水经过辅助换热器，与制冷剂换热后温度下降，然后通过开启的第一高温水制冷阀门流向冷凝器作为冷凝器的冷却水，带走制冷剂的冷凝热，最后通过开启的第二高温水制冷阀门回到高温水源或者排出系统，从而降低冷凝器的工作压力，提高系统制冷能效。进一步地，所述用户制冷循环和用户制热循环中还包括使用侧循环水泵，用户端、第一用户制冷阀门、蒸发器、第二用户制冷阀门、使用侧循环水泵通过用户管道依次连接形成用户制冷循环；用户端、第一用户制热阀门、冷凝器、第二用户制热阀门、使用侧循环水泵通过用户管道依次连接形成用户制热循环。在用户制冷循环以及用户制热循环中增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温水源热泵系统，包括冷媒循环、用户制冷循环、用户制热循环，压缩机（1）、冷凝器（2）、膨胀阀（3）、蒸发器（4）通过冷媒管道依次连接形成冷媒循环，用户端（10）、蒸发器（4）通过用户管道相连形成用户制冷循环，用户端（10）、冷凝器（2）通过用户管道相连形成用户制热循环，其特征在于，所述冷媒循环还包括辅助换热器（5），辅助换热器（5）连接在蒸发器（4）和压缩机（1）之间；所述高温水源热泵系统还包括高温水制冷循环、高温水制热循环，高温水源（11）、辅助换热器（5）、冷凝器（2）通过管道相连形成高温水制冷循环，高温水源（11）、辅助换热器（5）、蒸发器（4）通过管道相连形成高温水制热循环。

【技术特征摘要】
1.一种高温水源热泵系统，包括冷媒循环、用户制冷循环、用户制热循环，压缩机（1）、冷凝器（2）、膨胀阀（3）、蒸发器（4）通过冷媒管道依次连接形成冷媒循环，用户端（10）、蒸发器（4）通过用户管道相连形成用户制冷循环，用户端（10）、冷凝器（2）通过用户管道相连形成用户制热循环，其特征在于，所述冷媒循环还包括辅助换热器（5），辅助换热器（5）连接在蒸发器（4）和压缩机（1）之间；所述高温水源热泵系统还包括高温水制冷循环、高温水制热循环，高温水源（11）、辅助换热器（5）、冷凝器（2）通过管道相连形成高温水制冷循环，高温水源（11）、辅助换热器（5）、蒸发器（4）通过管道相连形成高温水制热循环。2.根据权利要求1所述的高温水源热泵系统，其特征在于，所述用户制冷循环还包括第一用户制冷阀门（84），用户端（10）、第一用户制冷阀门（84）、蒸发器（4）通过用户管道依次连接形成用户制冷循环；所述用户制热循环还包括第一用户制热阀门（83），用户端（10）、第一用户制热阀门（83）、冷凝器（2）通过用户管道依次连接形成用户制热循环。3.根据权利要求2所述的高温水源热泵系统，其特征在于，所述用户制冷循环还包括第二用户制冷阀门（87），用户端（10）、第一用户制冷阀门（84）、蒸发器（4）、第二用户制冷阀门（87）通过用户管道依次连接形成用户制冷循环；所述用户制热循环还包括第二用户制热阀门（86），用户端（10）、第一用户制热阀门（83）、冷凝器（2）、第二用户制热阀门（86）通过用户管道依次连接形成用户制热循环。4.根据权利要求1-3任一项所述的高温水源热泵系统，其特征在于，所述高温水制冷循环还包括第一高温水制冷阀门（82），高温水源（11）、辅助换热器（5）、第一高温水制冷阀门（82）、冷凝器（2）通过管道依次连接形成高温水制冷循环；所述高温水制热循环还包括第一高温水制热阀门（81），高温水源（11）、辅助换热器（5）、第一高温水制热阀门（81）、蒸发器（4）通过管道依次连接形成高温水制热循环。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志滔，文东林，张学伟，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44