一种多功能冷热联供热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多功能冷热联供热泵系统。包括引风机、配水装置、填料区、百叶窗、支柱、热水罐、热端换热器、止回阀、第一冷凝器、第一压缩机、第一蒸发器、第二冷凝器、第二压缩机、第二蒸发器、冷端换热器、供冷区、换热塔、自来水储水箱、三通阀、浓盐水储水箱、第一膨胀阀、第二膨胀阀、阀门、水泵以及连接管路系统。两台热泵采用串并联可调节管路系统及循环工质可调节换热塔系统，从而解决冬季蒸发器结霜问题和极端气候下热泵运行效率大大降低问题，使冷热联供热泵在各种气候条件下都可以实现高效运行，该系统可以用于宾馆、工厂、商场等大型公共系统，极大地丰富了热泵系统的应用面。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热泵系统，尤其涉及一种多功能冷热联供热泵系统。
技术介绍
环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，我国已经将“节能减排”作为与 经济发展并举的基本策略。能源结构不合理及能源的低效率使用，不仅影响到我国经济建 设和发展，同时也影响到我们赖以生存的周围环境。近年来随着宾馆类建筑的蓬勃发展，宾 馆类建筑中的能源消耗也越来越严重，根据有关文献的调查它不仅给能源、环保等事业带 来了巨大的压力，而且也给宾馆类建筑的经营者以不小的经济影响。有些宾馆类建筑的能 耗费用占到年营业收入的15%左右，宾馆类建筑的能源消耗巨大，能耗费用也相当可观，单 位面积能耗总费用达到100元/m2-200元/m2左右。现代的宾馆酒店大都采用中央空调系统提供夏季制冷和冬季供暖，生活用水一般 采取燃油或燃气锅炉来加热。夏季中央空调机组运行时，在向室内输送冷气的同时，也通过 冷却塔向室外排放大量的废热。如果把中央空调运行时排放到大气中的废热进行回收，制 出50°C左右的热水，供生活热水使用，这样节省了锅炉生产热水的燃油、气费用，还可以减 少锅炉运行时向大气排放尾气造成的环境污染，可谓是一举两得。要实现前述的构想，就必须对中央空调系统进行改造，其改造后的本质就是冷热 联供的热泵系统，它可以实现冷热两端同时利用，其COP理论上高达6以上，所以其发展利 用前景被许多人看好。传统的热泵系统在运行过程中存在这样一些问题1.在极端气候条件下(室外温 度高于40°C或低于0°C)，为保证需求，压缩机的压缩比需大大升高，系统运行效率(COP)急 剧下降，能耗升高；2.在冬季，当水源温度低于5°C时，蒸发器会出现严重的结霜现象，导致 热泵难以运行；3.在过渡性季节，当热水循环所需的热量不到热泵主机制热量的10%时， 极可能引起机组的自我保护而停机，造成机组系统频繁启动；4.水路的工况转换难以控 制，对主机的寿命产生不利影响。以上问题均导致冷热联供热泵的应用遇到极大地阻塞。
技术实现思路
本技术的目的是针对以上问题，提供一种多功能冷热联供热泵系统。多功能冷热联供热泵系统包括热水罐、热端换热器、止回阀、第一冷凝器、第一压 缩机、第一蒸发器、第二冷凝器、第二压缩机、第二蒸发器、冷端换热器、供冷区、换热塔、自 来水储水箱、三通阀、浓盐水储水箱、第一膨胀阀、第二膨胀阀、连接管路系统、阀门A、阀门 C1、阀门C2、阀门D、阀门E1、阀门E2、阀门E3、阀门E4、阀门E5、阀门E6、阀门G1、阀门G2、 阀门HI、阀门H2、阀门K1、阀门K2、阀门K3、阀门K4、阀门K5、阀门K6、泵B1、泵B2、泵B3、泵 B4、泵B5 ；换热塔一端出水口经泵B1分别与阀门A —端、阀门D —端相连，阀门D另一端分 别与阀门E2 —端、阀门E6 —端和止回阀一端相连，止回阀另一端与热端换热器热水出口端 相连，换热器冷水出口端通过泵B5与热水罐一端相连，热水罐另一端与换热器冷水进口端相连，热端换热器热水进口端通过阀门HI分别与阀门G1 —端、阀门K3 —端和泵B3 —端相 连，泵B3另一端与阀门K4 一端相连，阀门K4另一端和阀门K3另一端相连，并再分别与第 一冷凝器进口端和阀门E4 —端相连，阀门E6另一端和第一冷凝器出口端相连，阀门E2另 一端分别与阀门C1 一端、泵B4 —端和阀门K5 —端相连，阀门C1另一端分别与第一蒸发器 一进出口和阀门E1 —端相连，泵B4另一端与阀门K6 —端相连，阀门K6另一端分别与阀门 K5另一端和第二冷凝器一进出口相连，阀门A另一端与阀门E5 —端相连，阀门E5另一端与 第二蒸发器进口相连，阀门E1另一端通过止回阀与冷端换热器冷水出口端相连，冷端换热 器热水进口端和冷端换热器热水出口端分别与供冷区相连，冷端换热器冷水进口端通过阀 门H2分别与泵B2 —端、阀门K2 —端和阀门G2 —端相连，泵B2另一端通过阀门K1分别与 第二蒸发器出口、阀门E3 —端和阀门K2另一端相连，阀门E3另一端与阀门C2 —端和第一 蒸发器另一进出口的连接管路中间相连，阀门C2另一端分别与第二蒸发器另一进出口和 阀门E4另一端相连，阀门G1另一端和阀门G2另一端共同连接至换热塔的配水装置。换热 塔另一端出水口通过三通阀分别与自来水储水箱和浓盐水储水箱相连。所述的热泵系统冬季采用盐水作为循环介质，夏季采用水作为循环介质。所述的 阀门、管路所采用的材料为不锈钢、PVC或陶瓷材料。所述的第一蒸发器、第二蒸发器采用 的材料为波纹管结。本技术与现有技术相比具有如下有益效果(1)采用串并联可调节双热泵系统，使热泵在极端气候(环境温度低于5°C或高于 35°C )下，仍然能够保持较高的运行效率(COP)。(2)换热塔采用工质可灵活切换的结构，在冬季可灵活地将工质切换为盐水，所以 该热泵系统可以克服以往热泵系统广泛存在的蒸发器结霜问题，因此增强了热泵系统的适 用面。(3)由于蒸发器采用波纹管结构，强化了冷端的换热功能。附图说明图1是多功能冷热联供热泵的结构示意图；图中，引风机1、配水装置2、填料区3、百叶窗4、支柱5、热水罐6、热端换热器7、止 回阀8、第一冷凝器9、第一压缩机10、第一蒸发器11、第二冷凝器12、第二压缩机13、第二 蒸发器14、冷端换热器15、供冷区16、换热塔17、自来水储水箱18、三通阀19、浓盐水储水 箱20、第一膨胀阀21、第二膨胀阀22、连接管路系统23、阀门A、阀门C1、阀门C2、阀门D、阀 门E1、阀门E2、阀门E3、阀门E4、阀门E5、阀门E6、阀门G1、阀门G2、阀门HI、阀门H2、阀门 K1、阀门K2、阀门K3、阀门K4、阀门K5、阀门K6、泵B1、泵B2、泵B3、泵B4、泵B5、泵B6。具体实施方式如图1所示，多功能冷热联供热泵系统包括热水罐6、热端换热器7、止回阀8、第 一冷凝器9、第一压缩机10、第一蒸发器11、第二冷凝器12、第二压缩机13、第二蒸发器14、 冷端换热器15、供冷区16、换热塔17、自来水储水箱18、三通阀19、浓盐水储水箱20、第一 膨胀阀21、第二膨胀阀22、连接管路系统23、阀门A、阀门C1、阀门C2、阀门D、阀门E1、阀门 E2、阀门E3、阀门E4、阀门E5、阀门E6、阀门G1、阀门G2、阀门HI、阀门H2、阀门K1、阀门K2、阀门K3、阀门K4、阀门K5、阀门K6、泵B1、泵B2、泵B3、泵B4、泵B5 ；换热塔17 一端出水口 经泵B1分别与阀门A —端、阀门D —端相连，阀门D另一端分别与阀门E2 —端、阀门E6 — 端和止回阀8 —端相连，止回阀8另一端与热端换热器7热水出口端相连，换热器7冷水出 口端通过泵B5与热水罐6 —端相连，热水罐6另一端与换热器7冷水进口端相连，热端换 热器7热水进口端通过阀门HI分别与阀门G1 —端、阀门K3 —端和泵B3 —端相连，泵B3 另一端与阀门K4 一端相连，阀门K4另一端和阀门K3另一端相连，并再分别与第一冷凝器9 进口端和阀门E4 —端相连，阀门E6另一端和第一冷凝器9出口端相连，阀门E2另一端分 别与阀门C1 一端、泵B4 —端和阀门K5 —端相连，阀门C1另一端分别与第一蒸发器11 一 进出口和阀门E1 —端相连，泵B4另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能冷热联供热泵系统，其特征在于包括热水罐（６）、热端换热器（７）、止回阀（８）、第一冷凝器（９）、第一压缩机（１０）、第一蒸发器（１１）、第二冷凝器（１２）、第二压缩机（１３）、第二蒸发器（１４）、冷端换热器（１５）、供冷区（１６）、换热塔（１７）、自来水储水箱（１８）、三通阀（１９）、浓盐水储水箱（２０）、第一膨胀阀（２１）、第二膨胀阀（２２）、连接管路系统（２３）、阀门Ａ、阀门Ｃ１、阀门Ｃ２、阀门Ｄ、阀门Ｅ１、阀门Ｅ２、阀门Ｅ３、阀门Ｅ４、阀门Ｅ５、阀门Ｅ６、阀门Ｇ１、阀门Ｇ２、阀门Ｈ１、阀门Ｈ２、阀门Ｋ１、阀门Ｋ２、阀门Ｋ３、阀门Ｋ４、阀门Ｋ５、阀门Ｋ６、泵Ｂ１、泵Ｂ２、泵Ｂ３、泵Ｂ４、泵Ｂ５；换热塔（１７）一端出水口经泵Ｂ１分别与阀门Ａ一端、阀门Ｄ一端相连，阀门Ｄ另一端分别与阀门Ｅ２一端、阀门Ｅ６一端和止回阀（８）一端相连，止回阀（８）另一端与热端换热器（７）热水出口端相连，换热器（７）冷水出口端通过泵Ｂ５与热水罐（６）一端相连，热水罐（６）另一端与换热器（７）冷水进口端相连，热端换热器（７）热水进口端通过阀门Ｈ１分别与阀门Ｇ１一端、阀门Ｋ３一端和泵Ｂ３一端相连，泵Ｂ３另一端与阀门Ｋ４一端相连，阀门Ｋ４另一端和阀门Ｋ３另一端相连，并再分别与第一冷凝器（９）进口端和阀门Ｅ４一端相连，阀门Ｅ６另一端和第一冷凝器（９）出口端相连，阀门Ｅ２另一端分别与阀门Ｃ１一端、泵Ｂ４一端和阀门Ｋ５一端相连，阀门Ｃ１另一端分别与第一蒸发器（１１）一进出口和阀门Ｅ１一端相连，泵Ｂ４另一端与阀门Ｋ６一端相连，阀门Ｋ６另一端分别与阀门Ｋ５另一端和第二冷凝器（１２）一进出口相连，阀门Ａ另一端与阀门Ｅ５一端相连，阀门Ｅ５另一端与第二蒸发器（１４）进口相连，阀门Ｅ１另一端通过止回阀与冷端换热器（１５）冷水出口端相连，冷端换热器（１５）热水进口端和冷端换热器（１５）热水出口端分别与供冷区（１６）相连，冷端换热器（１５）冷水进口端通过阀门Ｈ２分别与泵Ｂ２一端、阀门Ｋ２一端和阀门Ｇ２一端相连，泵Ｂ２另一端通过阀门Ｋ１分别与第二蒸发器（１４）出口、阀门Ｅ３一端和阀门Ｋ２另一端相连，阀门Ｅ３另一端与阀门Ｃ２一端和第一蒸发器（１１）另一进出口的连接管路中间相连，阀门Ｃ２另一端分别与第二蒸发器（１２）另一进出口和阀门Ｅ４另一端相连，阀门Ｇ１另一端和阀门Ｇ２另一端共同连接至换热塔（１７）的配水装置（２），换热塔（１７）另一端出水口通过三通阀（１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚才，帅鸥，俞自涛，阮光正，王红梅，黄芳，陈健，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]