一种多级换热的水源热泵制造技术

一种多级换热的水源热泵，属于热泵技术领域；本专利提供的水源热泵包括前置换热器模块和多级热泵制热模块，其中每级热泵单元中包含由制冷剂管路串接而成的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器。应用本实用新型专利技术技术开发的水源热泵主要应用于具有较多废水源的换热场所，通过一套设备一次性将废水源从较高温度经过多级换热后降低到合适温度后排放，同时吸热液体经过前置换热器和多级冷凝器后逐渐吸热升温，一次性达到目标温度。应用本专利有效降低设备的初始投入和运行费用，提高制热系统的能效。

A water source heat pump with multistage heat exchange

【技术实现步骤摘要】
一种多级换热的水源热泵
本专利涉及一种水源热泵，特别涉及一种多级换热的水源热泵，属于热泵

技术介绍
水源热泵产品可以吸收较低温度较低品位的水中热能来获得较高温度的有效能源，所获得的高品位热能量往往会远超过所投入的能源动力，从而产生较好的经济价值。对于浴室污水、散热冷凝水等温度较高的废水源，如果直接采用水源热泵的话，一方面废水源针对的蒸发器温度太高会导致热泵系统的成本增高；另一方面基于热泵系统固有能效的局限，温度再高的水源也难以无限制的提高既有热泵的能效。所以，为了进一步提高具有较高温度的废水源热泵制热系统的能效，在热泵机组之外增加换热设备，以初始温度较高的废水源对需要制热的低温水进行初步的预热，可以直接增加40％左右的热能，并且可以让废水源以较合适的温度进入水源热泵蒸发器，降低了水源热泵的制造成本，延长了水源热泵的使用寿命。
技术实现思路
针对现有工程中存在的需求，本专利提供的一种多级换热的水源热泵，通过多级换热，有效提高了水源热泵的制热能效，也有帮助水源热泵系统稳定运行。本专利的技术方案如下：一种多级换热的水源热泵，包含有前置换热器模块、多级热泵制热模块；其中多级热泵制热模块带有2-6级热泵单元，每级热泵单元包含有独立的封闭制冷剂管路系统，通过制冷剂管路把各自的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器串接成为热泵单元，每级热泵单元蒸发器中的放热工质管路相互串联在一起，每个热泵单元冷凝器中的吸热工质管路也相互串联在一起。前置换热器模块有两路换热通道，分别为放热通道和吸热通道，其中放热通道与上述多级热泵制热模块中串联的蒸发器放热工质管路相连通，吸热换热通道与上述多级热泵制热模块中串联的冷凝器吸热工质管路相连通。一种多级换热的水源热泵运行控制要求：进入热泵蒸发器的液体需要通过人工或者程序调节的方法来调整到合适流量，以保证从最终出口排放液体的温度在目标值附近；同样，进入热泵冷凝器的液体也需要通过人工或者程序调节的方法来调整到合适流量，以保证从最终出口出来的液体一次性被加热到设定温度。吸热工质流经多级热泵冷凝器的顺序和放热工质流经多级热泵蒸发器的顺序刚好相反，即吸热工质第一个流经的热泵冷凝器对应的热泵刚好是放热工质最后一个流经的热泵蒸发器对应的热泵，同理，吸热工质最后一个流经的热泵冷凝器对应的热泵刚好是放热工质第一个流经的热泵蒸发器对应的热泵。本专利与现有的水源热泵相比具有如下优点：本专利提供的一种多级换热的水源源热泵可以充分吸收水中热能，有效提高制热系统的整体能效，增加产品的经济性。附图说明附图的图1为本专利的结构原理示意图。其中：1-前置换热器；11-一单元热泵的冷凝器；12-一单元热泵的压缩机；13-一单元热泵的蒸发器；14-一单元热泵的膨胀阀；21-二单元热泵的冷凝器；22-二单元热泵的压缩机；23-二单元热泵的蒸发器；24-二单元热泵的膨胀阀；31-三单元热泵的冷凝器；32-三单元热泵的压缩机；33-三单元热泵的蒸发器；34-三单元热泵的膨胀阀。具体实施方式下面结合附图对本专利的结构、原理和运行模式作进一步阐述：附图的图1是本专利公开的一种多级换热的水源热泵的一种实施方式，图中包含有前置换热器1和三级热泵单元，三级热泵单元中每个热泵单元分别由制冷剂管路将压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器串联成一个密闭的回路。前置换热器1的吸热回路通过管路与三级热泵单元中冷凝器的水管路串联在一起；同时，前置换热器1的放热回路通过管路与三个热泵单元中蒸发器的废水管路串联在一起，为了提高换热效率，三个单元废水放热回路的串联顺序是先经过三单元热泵，再经过二单元热泵和一单元热泵。在热泵运行过程中，吸热工质是15℃的自来水，放热工质是经过预处理的35℃的洗浴污水，在前置换热器中进行热交换以后，自来水温度升至28℃，洗浴污水温度降至25℃，自来水依次经过一单元热泵冷凝器11、二单元热泵冷凝器21和三单元热泵冷凝器31，继续不断吸收制冷剂放出的热能，成为52℃的热水进入保温水箱。洗浴污水从前置换热器出来后依次经过三单元热泵蒸发器33、二单元热泵蒸发器23、一单元热泵蒸发器13，逐步在三个热泵单元的蒸发器中进一步放热后温度降至5℃离开热泵系统。在控制过程中，需要调节自来水的供水流速，保证通过吸热回路被加热的自来水出水温度在52℃左右。同时控制洗浴废水的水流量，以保证废水的排放温度在5-10℃之间，以达到较好的废热利用效果。本实施方式采用三个单元的热泵进行吸热和放热，这样保证了废水源和自来水经过每个热泵的进出口温差在合理范围内，同时蒸发器和冷凝器有着比较合理的压差，均有助于提高水源热泵系统的能效。以上仅为本专利的优选实施例，并不用于限制本专利，对于本领域的技术人员来说，本专利可以有各种更改和变化。凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级换热的水源热泵，包含有前置换热器模块、多级热泵制热模块；其特征在于：多级热泵制热模块带有2-6级热泵单元，每级热泵单元包含有独立的封闭制冷剂管路系统，通过制冷剂管路把各自的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器串接成为热泵单元，每级热泵单元蒸发器中的放热工质管路相互串联在一起，每个热泵单元冷凝器中的吸热工质管路也相互串联在一起。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级换热的水源热泵，包含有前置换热器模块、多级热泵制热模块；其特征在于：多级热泵制热模块带有2-6级热泵单元，每级热泵单元包含有独立的封闭制冷剂管路系统，通过制冷剂管路把各自的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器串接成为热泵单元，每级热泵单元蒸发器中的放热工质管路相互串联在一起，每个热泵单元冷凝器中的吸热工质管路也相互串联在一起。


2.根据权利要求1所述的一种多级换热的水源热泵，其特征在于：前置换热器模块有两路换热通道，分别为放热通道和吸热通道，其中放热通道与上述多级热泵制热模块中串联的蒸发器放热工质管路相连通，吸热换热通道与上述多级热泵制热模块中串联的冷凝器吸热工质管路相连通。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，
申请(专利权)人：苏州热立方新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32