换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种换热装置，包括冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3)，所述冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3)通过管路顺次连接形成闭合回路，其中，所述换热装置还包括第一阀(4)，该第一阀(4)与所述压缩机(3)并联。本实用新型专利技术提供的换热装置能够在蒸发器(2)处吸收外部热量，并在冷凝器(1)处将吸收的外部热量传递至地埋管等土壤换热器，通过土壤换热器向周围的土壤中补充热量，维持土壤温度场的热平衡。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热装置。
技术介绍
近年来，地源热泵系统由于其具有系统能效比和自动化程度高，可同时满足采暖、 空调及热水供应的需求等特点，得到了广泛的应用。地源热泵系统是一种利用浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。实际运行监测和模拟研究表明，单一的地源热泵系统只有在冬夏冷热负荷相近的地区，才能长期发挥较好的运行性能。我国有接近 2/3的面积处于严寒地区或寒冷地区，建筑的热负荷远大于冷负荷。当在这些地区应用地源热泵系统时，由于地源热泵系统的取热速率远超过地表和地心对取热区域的恢复速率，使土壤换热器周围的土壤温度场逐年下降，会出现采暖性能逐年降低的情况，严重时还会导致热泵系统无法正常工作。为了提高地源热泵系统运行的可靠性，部分工程采用了扩大埋管间距的方式，该方式虽能够延缓土壤温度场的下降，但并不能从根本上解决地源热泵系统长期应用性能降低的问题。保证寒冷地区地下土壤温度场的热平衡，是提升地源热泵系统节能性、经济性及运行可靠性的根本途径。太阳能作为一种分布普遍、取之不竭的可再生能源，是解决上述问题的理想选择之一。利用太阳能补热系统进行补热，维持土壤温度场以年为周期的热平衡， 可使得地源热泵系统具有理想的长期应用性能。但是，在实际工程中，许多因素制约了这种系统的应用。例如，由于太阳能热流密度较低，实际应用太阳能补热系统时需要较大的集热器面积，而目前市场上集热器的价格相对较高，造成系统初投资高，投资回收期长。同时目前大部分应用在寒冷地区的集热器经常会出现由于冷热变化剧烈导致的爆管现象，降低了系统运行的可靠性。另外，太阳能补热系统必须进行合理的自动控制才能发挥较佳的性能， 以适应天气的变化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种换热装置，该换热装置能够用于地源热泵系统，通过土壤换热器向周围的土壤中补充热量，维持土壤温度场的热平衡。为了实现上述目的，本技术提供一种换热装置，包括冷凝器、蒸发器和压缩机，所述冷凝器、蒸发器和压缩机通过管路顺次连接形成闭合回路，其中，所述换热装置还包括第一阀，该第一阀与所述压缩机并联。优选地，所述换热装置包括用于加快所述蒸发器外部的流体的流动速度的风机。优选地，所述风机为轴流风机、离心风机或二者的组合。优选地，所述换热装置包括节流件和第二阀，所述节流件设置在所述冷凝器和所述蒸发器之间的管路上，所述第二阀与所述节流件并联。优选地，所述节流件为膨胀阀、孔板、毛细管或它们的组合。优选地，所述换热装置包括气液分离器，该气液分离器位于所述压缩机的入口侧并与所述压缩机串联。优选地，所述换热装置包括第三阀(，该第三阀位于所述压缩机的出口侧并与所述压缩机串联。优选地，所述第一阀和/或第二阀和/或第三阀为电磁阀或电动调节阀。通过上述方案，本技术提供的换热装置能够在蒸发器处吸收外部热量，并在冷凝器处将吸收的外部热量传递至地埋管等土壤换热器，通过土壤换热器向周围的土壤中补充热量，维持土壤温度场的热平衡。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中图1为本技术所提供的换热装置的原理图。附图标记说明1冷凝器2蒸发器3压缩机4第一阀5风机6节流件7第二阀8气液分离器9第三阀a热介质出口b冷介质入口具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不构成对本技术的限制。如图1所示，本技术提供一种换热装置，包括冷凝器1、蒸发器2和压缩机3， 所述冷凝器1、蒸发器2和压缩机3通过管路顺次连接形成闭合回路，其中，所述换热装置还包括第一阀4，该第一阀4与所述压缩机3并联。本技术所提供的换热装置能够吸收外界流体中的热量，并将该热量传递到地源热泵系统的土壤换热器，通过土壤换热器向周围土壤中补充热量，维持土壤温度场的热平衡。具体地，如图1所示，当外界流体温度相对较低时，关闭第一阀4并启动压缩机3， 使换热装置中的冷媒在蒸发器2处与外部高温流体发生热交换，以吸收其热量并蒸发为气态。该气态冷媒经压缩机3压缩后进入到冷凝器1中，与将要通过热介质出口 a流出冷凝器1的介质(如需要加热的水)发生热交换，将热量传递至该介质中。之后，已经吸收了热量的介质则通过热介质出口 a进入到土壤换热器，使得土壤换热器能过利用上述介质中的热量。同样地，当外界流体温度相对较高时，则需要关闭压缩机3并开启第一阀4，使换热装置在蒸发器2处与外部高温流体发生热交换，以吸收其热量并蒸发为气态。该气态冷媒进入到冷凝器1中并与将要通过热介质出口 a流出冷凝器1的介质发生热交换，将热量传递至该介质中。然后，已经吸收了热量的介质则通过热介质出口 a进入到土壤换热器，供土壤换热器使用。通过以上描述可知，本技术所提供的换热装置能够以两种不同的模式(即 蒸汽压缩循环模式，在该模式下开启压缩机3而关闭第一阀4 ；和热管循环模式，在该模式下开启第一阀4而关闭压缩机幻运转，从而向土壤换热器输送热量。并且，上述换热装置结构简单，其所使用的冷凝器、蒸发器、压缩机、第一阀和管路均为空调系统中常用的部件， 价格相对较低，如果将该换热装置作为地源热泵系统的补热装置使用，则能够在一定程度上降低地源热泵系统的成本。同时，由于上述换热装置的控制相对简单，不需要专门的自动化控制设备，可以避免因自动化控制设备的稳定性而造成的设备可靠性的降低。因此，与使用现有的太阳能补热系统相比，本技术的换热装置能够提高地源热泵系统的运行可靠性。冷凝器1、蒸发器2、压缩机3、第一阀4及管路构成闭合回路，可以通过控制第一阀4的开启与关闭调整换热装置的运行模式，从而将换热装置从外部吸收的热量传导给其它设备。第一阀4主要用于控制其所在管路的通断，从而使换热装置能够在两种不同的运行模式之间切换，其可以使用多种形式的阀，如截止阀、旋塞阀、球阀等。另外，上述第一阀 4优选为电磁阀或电动调节阀，从而为管路的控制提供方便。如上所述，本技术中的换热装置中的冷媒在蒸发器2处发生热交换，从而吸收蒸发器2周围的流体所具有的热量。发生热交换的流体则会因失去热量而导致其温度降低。当这部分低温流体聚集在蒸发器2附近时，则会使其附近环境温度下降，使得换热装置所能够吸收到的热量减少，导致换热装置的工作效率降低。为了解决上述问题，如图1所示，本技术的专利技术人在换热装置中设置了风机 5，该风机5用于加快所述蒸发器2外部的流体的流动速度，从而确保换热装置的工作效率， 使换热装置正常运转。风机5可以具有各种形式，如轴流风机、离心风机或二者的组合等， 只要其能够实现加快流体流动速度的基本功能即可。并且，风机5的设置方法也应根据具体情况而定。当然，设置风机5也只是解决上述问题的一种具体方式，在本技术的启示之下，本领域的技术人员还可以想到其它多种可行的方法，本技术不再对其它可行方法进行一一列举。为了控制换热装置中的冷媒的流动速度，如图1所示，可以在换热装置的冷凝器1 和蒸发器2之间的管路上设置节流件6。同时，为了使得换热装置能够在两种运行模式之间顺利切换，优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种换热装置，包括冷凝器（１）、蒸发器（２）和压缩机（３），所述冷凝器（１）、蒸发器（２）和压缩机（３）通过管路顺次连接形成闭合回路，其特征在于，所述换热装置还包括第一阀（４），该第一阀（４）与所述压缩机（３）并联。

【技术特征摘要】
1.一种换热装置，包括冷凝器(1)、蒸发器(2)和压缩机(3)，所述冷凝器(1)、蒸发器 (2)和压缩机(3)通过管路顺次连接形成闭合回路，其特征在于，所述换热装置还包括第一阀(4)，该第一阀(4)与所述压缩机(3)并联。2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置包括用于加快所述蒸发器(2)外部的流体的流动速度的风机(5)。3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述风机(5)为轴流风机、离心风机或二者的组合。4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置包括节流件(6)和第二阀(7)，所述节流件(6)设置在所述冷凝器(1)和所述蒸发器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先庭，张余，于立军，王露，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国机电出口产品投资有限公司，清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11