一个半循环热泵开水机系统技术方案

本技术公开了一种一个半循环热泵开水机系统，属于热泵技术领域。该系统及方法包括给水、排汽冷凝器、阀门、水蒸发器、制冷压缩机、蒸发器、环境热源、膨胀机构、升压泵、水蒸气压缩机、汽水混合器、高温热水；由于制冷工质的热力循环为完整的一个逆朗肯循环，而水作为工质的循环只是部分给水的蒸发、压缩、排汽的开式循环，可认为是半个循环，故整个开水机系统可称之为“一个半循环”。本系统可极大提高热泵热水系统的温度及效率，节约能源，提高能源利用率，可以广泛应用在各种领域，是热泵技术的一次飞跃。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新能源利用领域，主要涉及一个半循环热泵开水机系统。

技术介绍

1、热泵热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。运用热泵的原理，只需要消耗较少的电能，将处于低温环境下的热量转移到高温环境下的热水器中，去加热制取高温的热水。热泵热水器已经在投入生产并在市场上获得了广泛应用。

2、如何利用热泵技术制取沸水，使得热泵由提供热水，扩展为提供沸水乃至更高温度的热水，可以作为高温储能的手段，成为其进一步节约电能、扩大应用的突破口。

技术实现思路

1、本技术的目的在于利用混合循环的方法，提出了一种一个半循环热泵开水机系统，基于闭式及开式混合蒸汽压缩式制冷联合循环(一个半循环)，通过热泵技术把环境低品位热能变成高品位热能。

2、为了达成上述目的，本技术的解决方案是：

3、一个半循环热泵开水机系统，包括排汽冷凝器、水蒸发器、制冷压缩机、蒸发器、升压泵、水蒸气压缩机、汽水混合器；

4、给水由排汽冷凝器的水入口进入，排汽冷凝器的水出口分别连接水蒸发器的水入口和汽水混合器的入口，水蒸发器的水出口与水蒸气压缩机的入口相连，水蒸气压缩机的出口与汽水混合器的入口相连，汽水混合器(12)的出口输出热水；

5、制冷压缩机的出口与水蒸发器的工质入口相连，水蒸发器的工质出口与排汽冷凝器的工质入口相连，排汽冷凝器的工质出口与蒸发器的入口相连，蒸发器的工质出口与制冷压缩机的入口相连。

6、进一步地，蒸发器还与环境热源相连，环境热源为蒸发器提供蒸发所需热源。

7、进一步地，排汽冷凝器的水出口经过升压泵连接汽水混合器的入口。

8、进一步地，升压泵与汽水混合器的入口之间设置有第二阀门。

9、进一步地，排汽冷凝器的水出口和水蒸发器的水入口之间设置有第一阀门。

10、进一步地，排汽冷凝器的工质出口经过膨胀机构与蒸发器的入口相连。

11、上述一个半循环热泵开水机系统中：

12、给水进入排汽冷凝器后，分成两路：一路降压至设定水蒸汽饱和压力后，在水蒸发器内吸热汽化成水蒸气，水蒸气进入水蒸气压缩机压缩至热水对应的饱和压力后，进入汽水混合器；另一路升压后进入汽水混合器；汽水混合器内压缩后的水蒸气和升压后的水进行混合，达到所需热力参数的饱和状态热水，形成热水开式(半)循环。

13、从制冷压缩机出来的工质依次进入水蒸发器、排汽冷凝器放热后，经过节流降温进入蒸发器吸热，最后再次进入制冷压缩机升温升压，形成一个完整的蒸汽压缩式工质热力循环，即逆朗肯循环。

14、进一步地，在热水开式循环中，在排汽冷凝器和水蒸发器之间设置第一阀门实现降压，在排汽冷凝器和汽水混合器之间设置升压泵实现升压；同时通过控制进入第一阀门和升压泵的水的流量分配关系，即水蒸发器内的水蒸发潜热与制冷工质的放热量相等，使得进入水蒸发器内的水得到完全蒸发。

15、进一步地，在汽水混合器和升压泵之间设置第二阀门，使得管路中的水不低于热水的压力。

16、本技术与现有技术相比，其显著优点是：由于制冷工质的热力循环为完整的一个逆朗肯循环，而水作为工质的循环只是部分给水的蒸发、压缩、排汽的开式循环，可认为是半个循环，故本技术的整个热力系统可称之为“一个半循环”。本技术可极大提高热泵热水系统的温度及效率，节约能源，提高能源利用率，可以广泛应用在各种领域，是热泵技术的一次飞跃。

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【技术保护点】

1.一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，所述系统包括排汽冷凝器(2)、水蒸发器(4)、制冷压缩机(5)、蒸发器(6)、升压泵(9)、水蒸气压缩机(11)、汽水混合器(12)；

2.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，蒸发器(6)还与环境热源(7)相连，环境热源(7)为蒸发器(6)提供蒸发所需热源。

3.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，排汽冷凝器(2)的水出口经过升压泵(9)连接汽水混合器(12)的入口。

4.根据权利要求3所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，升压泵(9)与汽水混合器(12)的入口之间设置有第二阀门(10)。

5.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，排汽冷凝器(2)的水出口和水蒸发器(4)的水入口之间设置有第一阀门(3)。

6.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，排汽冷凝器(2)的工质出口经过膨胀机构(8)与蒸发器(6)的入口相连。

【技术特征摘要】

1.一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，所述系统包括排汽冷凝器(2)、水蒸发器(4)、制冷压缩机(5)、蒸发器(6)、升压泵(9)、水蒸气压缩机(11)、汽水混合器(12)；

2.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，蒸发器(6)还与环境热源(7)相连，环境热源(7)为蒸发器(6)提供蒸发所需热源。

3.根据权利要求1所述的一个半循环热泵开水机系统，其特征在于，排汽冷凝器(2)的水出口经过升压泵(9)连接汽水混...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏文庆，
申请(专利权)人：南京熵㶲新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：