一种冷水热泵机组高效制热系统技术方案

一种冷水热泵机组高效制热系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。本实用新型专利技术一方面能够将烟气进行热回收，且用热泵提升温度，能够获得更高温度的水，而且真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，可提供不同温度要求的热水，可用于卫生或供热采暖用水或消毒等不同需求的热水；另一方面，制热时通过对烟气冷却产生凝结水，得到潜热和显热，提高能效；并且能降低烟气中氮氧化物和二氧化硫排放。

【技术实现步骤摘要】
一种冷水热泵机组高效制热系统
本技术涉及空调制热
，特别是一种冷水热泵机组高效制热系统。
技术介绍
随着环境污染及能源消耗，节能环保越来越受到人们的重视。在厂矿企业、宾馆酒店、商场楼宇中，很多地方都用到了燃气锅炉，燃气锅炉每天需要消耗大量的能源，排出大量的烟气。现有技术中通常采用热泵机组、燃气锅炉与两级烟气热回收器相结合，将燃气锅炉的烟气余热传递到热泵机组的蒸发器加以利用，并利用热泵机组的低温水，将燃气锅炉的烟气降温至30℃以下，且热泵机组的热水经燃气锅炉加热生成高温水用于供热采暖等。然而，采用燃气锅炉很容易结垢，而且具有一定的危险性，且不能实现不同需求的热水。并且，现有的热泵机组通常是采用电力驱动的热泵机组，从一次能源计算，电力的效率不到40%，考虑送变电损失就更低了，60%以上都浪费了。因此，采用最高品位的热源——电力，直接加热升温方式回收低品位的废热，是不合理的，并且最终相当于把电变成了热，由于10千瓦小时电相当于1m³天然气，也是不经济的。再者，从外界接入的热网水容易掺杂脏物，如果进入换热管中很容易导致换热管堵塞，从而影响机组的正常运行。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种安全性好，水质好，能够满足不同热水需求的温度冷水热泵机组高效制热系统。本技术的技术方案是：一种冷水热泵机组高效制热系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。进一步，所述冷凝器的回水口经一体化输配系统连接供热端的出水口。进一步，所述真空相变热水锅炉的补水/回水口经一体化输配系统连接卫生热水/补水端的出水口。进一步，所述一体化输配系统包括依次连接的过滤器、水泵和止回集箱。进一步，所述水泵包括并联设置的主水泵和备用水泵，主水泵和备用水泵连接控制系统，实现单/双泵切换。进一步，所述冷凝器的出水口与真空相变热水锅炉内的第一换热管连通，第一换热管的出水口管道连接供热端的回水口。进一步，所述真空相变热水锅炉的补水/回水口与真空相变热水锅炉内的第二换热管连通，第二换热管的出水口管道连接卫生热水端的回水口。进一步，所述烟气热回收器上设有排烟口，用于排出冷烟气。进一步，所述烟气热回收器上设有烟气凝水出口，用于排出凝结水。进一步，所述真空相变热水锅炉包括燃烧机，所述燃烧机为低氮燃烧机或超低氮燃烧机。进一步，所述一体化输配系统还包括软水器和/或加药装置，所述软水器和/或加药装置设于补水管路上。本技术的有益效果：通过将蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器相结合，一方面能够将烟气进行热回收，且用热泵提升温度，然后真空相变热水锅炉再提升，能够获得更高温度的水，而且真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，可提供不同温度要求的热水，可用于卫生或供热采暖用水或消毒等不同需求的热水；另一方面，制热时通过对烟气冷却产生凝结水，得到潜热和显热，提高能效，并能降低氮氧化物和二氧化硫排放。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图；图2是本技术实施例一体化输配系统的简单结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图1和图2所示：一种冷水热泵机组高效制热系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。本实施例中，蒸汽压缩式冷水热泵机组主要指磁悬浮离心式冷水热泵机组，有较高的性能系数；当然也可以是离心式冷水热泵机组、涡旋式冷水热泵机组或螺杆式冷水热泵机组。本实施例选用蒸汽压缩式冷水热泵机组用于在供热时以热泵状态对烟气热回收器得到的较低温度的热水为低温热源，制取较高温度的热水，并与真空相变热水锅炉内的高温烟气进行热交换，获得更高温度的热水。本实施例中，真空相变热水锅炉具有运行压力低于大气压、不会爆炸的优点；且其中水因为不蒸发，并且水的温度较沸点低，因此不容易结垢。真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，用于提供不同温度要求的热水。真空相变热水锅炉提供的热水温度往往高于蒸汽压缩式冷水热泵机组，作为供热有较高的舒适度。本实施例中，烟气热回收器可利用真空相变热水锅炉的烟气余热（通常温度在100℃以上），来加热冷水。这种冷水来自蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器，温度较低，能够吸收烟气显热，并且将烟气温度降低到烟气露点以下，通常30℃左右或以下，烟气会产生大量凝结水而释放潜热。而潜热和显热之和，可以达到燃料发热量（低位热值计）的15%左右。可以说，本实施例通过将蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器相结合，一方面能够将烟气进行热回收，且用热泵提升温度，然后真空相变热水锅炉再提升，能够获得更高温度的水，而且真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，可提供不同温度要求的热水，可用于卫生或供热采暖用水等不同需求的热水；另一方面，制热时通过对烟气冷却产生凝结水，得到潜热和显热。并且,因为氮氧化物和二氧化硫随着凝结水部分冷凝,能降低烟气中氮氧化物和二氧化硫排放。具体地，冷凝器的回水口经一体化输配系统连接供热端的出水口；真空相变热水锅炉的补水/回水口经一体化输配系统连接卫生热水/补水端的出水口。本实施例的一体化输配系统包括依次连接的过滤器1、水泵2和止回集箱3，供热端的出水口依次经过滤器1、水泵2和止回集箱3与冷凝器的回水口管道连接；卫生热水/补水端的出水口经过滤器1、水泵2和止回集箱3与真空相变热水锅炉的补水/回水口管道连接。其中过滤器用于过滤供热端处的水质，止回集箱为止回阀结构，能有效防止水流反冲和水锤噪声。供热端输出的温水或热水通过水泵送至冷凝器内。本实施例中，水泵优选采用两个，一个作为主水泵，一个作为备用水泵，在选型时，可精确匹配系统，使流量、扬程紧密吻合；通过双泵组合，可根据末端负荷情况，自动调整运行模式，切换单/双泵，实现节能运行。此外，本实施例的一体化输配系统还包括软水器、加药装置、补水装置、水质监测装置和排水装置等。其中所述的补水装置可通过管路连通真空相变热水锅炉的补水口，且管路上除了设置过滤器、水泵和止回集箱外，还可设置水质监测装置、软水器和加药装置，以提高水质，防止对真空相变热水锅炉的换热管造成污染或堵塞。本实施例中，真空相变热水锅炉换热管群至少有两组。冷凝器的出水口与真空相变热水锅炉内的第一换热管连通，第一换热管的出水口管道连接供热端的回水口，用于为供热端提供热水。真空相变热水锅炉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。


2.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，所述冷凝器的回水口经一体化输配系统连接供热端的出水口。


3.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，所述真空相变热水锅炉的补水/回水口经一体化输配系统连接卫生热水/补水端的出水口。


4.根据权利要求2或3所述的冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，所述一体化输配系统包括依次连接的过滤器、水泵和止回集箱。


5.根据权利要求4所述的冷水热泵机组高效制热系统，其特征在于，所述水泵包括并联设置的主水泵和备用水泵，主水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：远大空调有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43