一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组制造技术

本发明专利技术公开了一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组，它包括冷热源侧换热器和使用侧换热器，在冷热源侧换热器和使用侧换热器之间设有制冷剂循环驱动装置，特点是，所述冷热源侧换热器包括有多个换热器，多个冷热源侧换热器之间通过管路及阀门连接，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间可以串联，也可以并联，还可以串并联连接，本发明专利技术将冷热源侧换热器及制冷系统优化设计，使机组制冷、制热均高效运行，避免了传统产品制冷时冷凝器易结垢、制热时蒸发器传热温差大、易结霜、机组效率低下的问题。

A Heat Pump Unit with Multiple Heat and Cold Source Heat Exchangers

【技术实现步骤摘要】
一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组
本专利技术涉及一种以空气、水等流体为冷热源，采用高效换热器的热泵机组，具体地说是一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组，属热泵技术。
技术介绍
目前，中大型冷水、热泵机组主要包括水冷冷水机组、蒸发冷冷水机组、风冷热泵机组和水源热泵机组，其冷热源侧换热器的换热形式单一，要么与空气换热，要么与水换热。归纳起来，基于不同换热器的结构特点，这几款产品的优点和局限性分别是：
技术实现思路
本专利技术是将冷热源侧换热器及制冷系统优化设计，使机组制冷、制热均高效运行，同时回避传统产品制冷时冷凝器易结垢、制热时蒸发器传热温差大、易结霜、机组效率低下的问题，相比空气源热泵，制冷时机组能效提高40%以上，制热时机组能效提高20%以上。本专利技术的技术方案是：一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组，它包括冷热源侧换热器和使用侧换热器，在冷热源侧换热器和使用侧换热器之间设有制冷剂循环驱动装置，其特征是，所述冷热源侧换热器包括有多个换热器，多个冷热源侧换热器之间通过管路、阀门连接，其中，制冷时，多个冷热源侧换热器作为冷凝器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为串并联连接，制热时，多个冷热源侧换热器作为再循环式蒸发器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为并联连接，或者为串并联连接。本专利技术是一种冷热源侧换热器为多个换热器串并联连接的热泵机组，机组冷热源侧换热器由多个换热器构成，各冷热源侧换热器的制冷剂进口与进口、出口与出口以及进出口之间采用管路、阀门连接。通过多个换热器多次换热，不同段采用不同形式换热器（可为风冷、水冷、蒸发冷等），根据需要，各段之间，通过阀门的切换，不同形式的换热器可串联连接，也可并联连接。制冷运行时，冷热源侧换热器作为冷凝器使用。该换热器包括多个独立换热器，各换热器通过管路阀门串联或者串并联连接。高温制冷剂首先进入不易结垢的换热器被预冷，如风冷换热器（如：盘管式换热器或者表面式换热器）、水冷换热器（如：壳管式换热器，可用于热回收）或者二者组合。经预冷降温后的制冷剂进入蒸发式冷凝器。蒸发式冷凝器的换热器可为盘管式换热器、板式换热器等，或者多种形式换热器组合。蒸发式冷凝器设置有喷淋系统，喷淋系统喷淋冷却水等液体在换热器表面蒸发，通过液体的蒸发和空气流动，制冷剂被进一步冷却。制热运行时，冷热源侧换热器转换为蒸发器使用，该蒸发器为再循环式蒸发器。各换热器并联，或者串联，或者串并联连接，制冷剂在换热器内部循环。蒸发器从空气等流体中吸收热量，作为热泵机组的低温热源。制冷系统设置制冷剂再循环泵，再循环泵根据需要开启。制热运行时，通过制冷剂再循环泵让制冷剂数倍于蒸发量在蒸发器内循环，使得蒸发器内制冷剂主要以液态形式存在。当冷热源侧换热器采用表面式换热器方式时，翅片之间采用较大的间距（≥3mm），以减少产生传统小翅片间距易结霜的问题。当冷热源侧换热器采用板式换热器时，则通过风机等空气驱动装置让空气高速流过/冲击换热器表面，避免空气中水蒸气或者喷淋到换热器表面的水相变后粘附在换热器表面影响换热，从而使得换热器可吸收空气的显热、水蒸气相变潜热和水凝固热。通过以上设计，热泵机组制冷时冷凝器侧较传统蒸发式冷却方式优势是冷却更加充分，且通过将冷凝器分为多段，进入蒸发冷换热器的制冷剂温度较低，不易结垢。通过以上设计，热泵机组制热时因热源侧换热器通过制冷剂再循环使热源侧换热器内制冷剂以液相为主，缩小了制冷剂与空气的传热温差，实现小温差传热，从而提高了机组的制热能力和能效。本机组可模块化生产，安装简单，可直接放置于室外。热泵机组可用电力、燃气、蒸气等能源驱动。下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细地解释说明。附图说明图1-本专利技术的冷热型蒸气压缩式热泵机组制冷系统示意图；图2-本专利技术的冷热型蒸气压缩式热泵机组（带热回收）制冷系统示意图；图3-本专利技术的单热型蒸气压缩式热泵机组制冷系统示意图；图4-本专利技术的单冷型蒸气压缩式制冷机组制冷系统示意图一；图5-本专利技术的单冷型蒸气压缩式制冷机组制冷系统示意图二；图6-本专利技术冷热型第一类吸收式热泵机组制冷系统示意图；图7-本专利技术单热型第一类吸收式热泵机组制冷系统示意图；图8-本专利技术单冷型吸收式制冷机组制冷系统示意图一；图9-本专利技术单冷型吸收式制冷机组制冷系统示意图二。附图图面说明：1、19—冷热源换热器，2—水槽（带补水装置），3、11、12、20、21、22—阀门，4-制冷剂再循环泵，5、6、7、9、10—单向阀，8-节流阀，13-低压循环桶，14—压缩机，15-四通阀，16—使用侧换热器进口管，17—使用侧换热器出口管，18—使用侧换热器，23、27—填料，24—风机，25—挡水装置，26—喷淋装置，28—喷淋泵，29—热回收器，1’、19’—冷热源换热器，2’—水槽（带补水装置），3’、5’、7’、8’、14’、17’、18’、20’、21’、22’、30’—阀门，4’-制冷剂再循环泵，6’-制冷剂循环桶，9’—吸收器，10’—溶液泵，11’、29’—制冷剂节流阀，12’—溶液热交换器，13’—使用侧换热器，15’—发生器，16’—溶液节流阀，23’、27’—填料，24’—风机，25’—挡水装置，26’—喷淋装置，28’—喷淋泵。具体实施方式图1为冷热型蒸气压缩式热泵机组制冷系统的结构及流程，冷热源侧换热器包括冷热源换热器19和冷热源换热器1，冷热源换热器19和冷热源换热器1通过阀门串联、并联或者串并联连接。制冷模式：冷热源换热器19与冷热源换热器1通过阀门串联连接。压缩机14排气经过四通阀15进入冷热源换热器19，在该换热器内第一次冷却，然后经过阀门21进入冷热源换热器1，热量被风机24和喷淋水带走（喷淋泵28从水槽2抽取冷却水，通过喷淋装置26喷淋至冷热源换热器1表面，或者喷淋至填料23、27上。挡水装置25用于防止喷淋水被高速空气带走），冷凝成液体。液体经单向阀7进入节流阀8，被节流成低温气液混合物，气液混合物经阀门11进入低压循环桶13。位于低压循环桶13下部的低温制冷剂液体经单向阀5、制冷剂再循环泵4和阀门12进入使用侧换热器18，需要冷却的流体介质从进口管16进入使用侧换热器18，与制冷剂进行热交换，热量被吸收，降温后的流体介质从出口管17流出。制冷剂吸热后汽化，经四通阀15、低压循环桶13重新回压缩机14。本制冷循环中，关闭阀门11、12，节流阀8节流后的制冷剂亦可经单向阀10直接进入使用侧换热器18，制冷剂吸热后变成气体，经四通阀15、低压循环桶13重新回压缩机14。本制冷循环中，也可根据需要，将阀门20、21、22保持一定开度，冷热源换热器19与冷热源换热器1串并联。制热模式：冷热源换热器19与冷热源换热器1通过阀门并联连接。四通阀内部切换，压缩机14排气经过四通阀15进入使用侧换热器18。需要加热的流体介质从进口管16进入使用侧换热器18，与制冷剂热交换，吸收热量，加热后的流体介质升温后从出口管17流出。制冷剂热量被吸收后冷凝为液体，经单向阀9进入节流阀8，被节流成低温气液混合物，经阀门11进入低压循环桶13。低压循环桶13内的低温制冷剂液体经单向阀5、制冷剂再循环泵4和阀门3后分别进入冷热源换热器1、冷热源换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组，它包括冷热源侧换热器和使用侧换热器，在冷热源侧换热器和使用侧换热器之间设有制冷剂循环驱动装置，其特征是，所述冷热源侧换热器包括有多个换热器，多个冷热源侧换热器之间通过管路、阀门连接，其中，制冷时，多个冷热源侧换热器作为冷凝器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为串并联连接，制热时，多个冷热源侧换热器作为再循环式蒸发器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为并联连接，或者为串并联连接。

【技术特征摘要】
1.一种包含有多个冷热源换热器的热泵机组，它包括冷热源侧换热器和使用侧换热器，在冷热源侧换热器和使用侧换热器之间设有制冷剂循环驱动装置，其特征是，所述冷热源侧换热器包括有多个换热器，多个冷热源侧换热器之间通过管路、阀门连接，其中，制冷时，多个冷热源侧换热器作为冷凝器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为串并联连接，制热时，多个冷热源侧换热器作为再循环式蒸发器使用，通过阀门的切换，各冷热源侧换热器之间为串联连接，或者为并联连接，或者为串并联连接。2.根据权利要求1所述的一种包含有多个冷热源换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英慧，祝宇，王晨阳，董洪晓，王全娟，
申请(专利权)人：王英慧，
类型：发明
国别省市：山东,37