CN101825365A - 一种液-液中低温双热源型复叠式高温热泵 - Google Patents

Abstract

一种液-液中低温双热源型复叠式高温热泵，该装置由高、低温两个热泵循环系统复叠而成：所述低温热泵循环系统包括低温压缩机(1)，液态热源型蒸发器(2)，热源型冷凝蒸发器(5)，低温节流阀(4)及连接管路；其热泵工质为低温热泵工质；所述高温热泵循环系统包括高温压缩机(1’)，热源型冷凝蒸发器(5)，高温冷凝器(3)，高温节流阀(4’)及连接管路；其热泵工质为高温热泵工质；所述热源型冷凝蒸发器(5)具有一个低温热泵工质通道、一个高温热泵工质通道及一个液态热源通道。本发明的系统装置可高效地可提供75℃以上的热水，可广泛应用于民用建筑、公共建筑、别墅建筑的供暖系统，并可满足工业生产的高温热水需求。

Description

一种液-液中低温双热源型复叠式高温热泵

技术领域

本发明涉及热泵空调技术领域，尤其涉及一种可提供75℃以上热水的液-液中低温双热源型复叠式高温热泵。

背景技术

随着国家节能减排工作的不断推进，城市中的中小型锅炉逐渐被淘汰，目前迫切需要新的高效节能环保装置代替被淘汰的中小型锅炉为采暖和生产提供75℃以上的高温热水。传统的热泵系统只能提供水温不高于55℃的热水，不能满足采暖和生产需求，而目前正在研究的单级循环和复叠式循环高温热泵均只能采用单一低温或单一中温热源，无法实现对两种以上热源的复合利用，且高温工况运行效率较低，难以推广应用。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种可对太阳能、地能等可再生能源及各种余热、废热进行综合与合理利用的，可制取75℃以上热水的一种液-液中低温双热源型复叠式高温热泵。

本发明的目的可通过下述技术措施实现：

本发明的一种液—液中低温双热源型复叠式高温热泵是由高、低温两个热泵循环系统复叠而成：

a、所述低温循环包括低温压缩机、液态热源型蒸发器、热源型冷凝蒸发器、低温节流阀及连接管路；所述热源型冷凝蒸发器具有一个低温热泵工质通道、一个高温热泵工质通道及一个液态中温热源通道；其中低温压缩机的进口连接液态热源型蒸发器的低温热泵工质通道的出口，低温压缩机的出口连接热源型冷凝蒸发器的低温热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器的低温热泵工质通道出口通过低温节流阀与液态热源型蒸发器的低温热泵工质通道的进口相连接，其热泵工质为低温热泵工质(为常规热泵空调所用的工质)；热源型冷凝蒸发器的液态中温热源通道的进、出接口分别与液态中温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；所述液态热源型蒸发器的热源通道的进、出接口分别与液态低温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；

b、所述高温循环包括高温压缩机、热源型冷凝蒸发器、高温冷凝器、高温节流阀及连接管路；其中高温压缩机的进口连接热源型冷凝蒸发器的高温热泵工质通道的出口，高温压缩机的出口连接高温冷凝器热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器的高温热泵工质通道的进口通过高温节流阀与高温冷凝器热泵工质通道的出口相连接；其热泵工质为高温热泵工质(为冷凝温度较高的高温热泵工质、其正常工况范围内的冷凝温度≥75℃)。

所述热源型冷凝蒸发器所使用的热源可为温度≥30℃的太阳能、地能以及各种液态余热、废热。

本发明中所述热源型冷凝蒸发器为中国专利200820069364.5所公开的具有三种介质通道的壳—套管式三介质复合换热器。

本发明的有益效果如下：

本发明的装置可提供75℃以上的热水，可广泛应用于民用建筑、公共建筑、别墅建筑的供暖系统，并可满足工业生产的高温热水需求。

附图说明

图1为本发明一种液-液中低温双热源型复叠式高温热泵的结构原理图。

图中序号：1低温压缩机，1’高温压缩机，2液态热源型换热器，3高温冷凝器，4低温节流阀，4’高温节流阀，5热源型冷凝蒸发器。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述，但并不限制本发明。

如图1所示，本实施例的一种液—液中低温双热源型复叠式高温热泵由高、低温两个热泵循环系统复叠而成：所述低温循环包括低温压缩机1、液态热源型蒸发器2、热源型冷凝蒸发器5、低温节流阀4及连接管路；所述热源型冷凝蒸发器5具有一个低温热泵工质通道、一个高温热泵工质通道及一个液态中温热源通道；其中低温压缩机1的进口连接液态热源型蒸发器2的低温热泵工质通道的出口，低温压缩机1的出口连接热源型冷凝蒸发器5的低温热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器5的低温热泵工质通道出口通过低温节流阀4与液态热源型蒸发器2的低温热泵工质通道的进口相连接，其热泵工质为低温热泵工质(为常规热泵空调所用的工质)；热源型冷凝蒸发器5液态中温热源通道的进、出接口分别与液态中温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；所述液态热源型蒸发器2的热源通道的进、出接口分别与液态低温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；所述高温循环包括高温压缩机1’、热源型冷凝蒸发器5、高温冷凝器3、高温节流阀4’及连接管路；其中高温压缩机1’的进口连接热源型冷凝蒸发器5的高温热泵工质通道的出口，高温压缩机1’的出口连接高温冷凝器3热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器5的高温热泵工质通道的进口通过高温节流阀4’与高温冷凝器3热泵工质通道的出口相连接；其热泵工质为高温热泵工质(为冷凝温度较高的高温热泵工质、其正常工况范围内的冷凝温度≥75℃)。

所述热源型冷凝蒸发器所使用的热源可为温度≥30℃的太阳能、地能以及各种液态余热、废热。

本发明中所述热源型冷凝蒸发器为中国专利200820069364.5所公开的具有三种介质通道的壳—套管式三介质复合换热器。

本发明的工作流程如下：

(1)单一液态低温热源模式

低温热泵工质由低温压缩机1压缩，经至热源型冷凝蒸发器5释放热量后，经低温节流阀4进入液态热源型蒸发器2，吸收液态热源热量后进入低温压缩机进入下一循环；高温热泵工质由高温压缩机1’压缩，经至高温冷凝器3释放热量后，经高温节流阀4’，热源型冷凝蒸发器5，吸收低温热泵工质热量后进入高温压缩机进入下一循环。

(2)单一液态中温热源模式

关闭低温压缩机1，高温热泵工质由高温压缩机1’压缩，经至高温冷凝器3释放热量后，经高温节流阀4’，热源型冷凝蒸发器5，吸收液态中温热源热量后进入高温压缩机进入下一循环。

(3)液一液中低温双热源模式

低温热泵工质由低温压缩机1压缩，经至热源型冷凝蒸发器5释放热量后，经低温节流阀4进入液态热源型蒸发器2，吸收液态热源热量后进入低温压缩机进入下一循环；高温热泵工质由高温压缩机1’压缩，经至高温冷凝器3释放热量后，经高温节流阀4’，热源型冷凝蒸发器5，吸收低温热泵工质及液态中温热源热量后进入高温压缩机进入下一循环。

Claims (1)

1.一种可提供75℃以上热水的液-液中低温双热源型复叠式高温热泵，其特征在于：该装置由高、低温两个热泵循环系统复叠而成：

a、所述低温循环包括低温压缩机(1)、液态热源型蒸发器(2)、热源型冷凝蒸发器(5)、低温节流阀(4)及连接管路；所述热源型冷凝蒸发器(5)具有一个低温热泵工质通道、一个高温热泵工质通道及一个液态中温热源通道；其中低温压缩机(1)的进口连接液态热源型蒸发器(2)的低温热泵工质通道的出口，低温压缩机(1)的出口连接热源型冷凝蒸发器(5)的低温热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器(5)的低温热泵工质通道出口通过低温节流阀(4)与液态热源型蒸发器(2)的低温热泵工质通道的进口相连接，其热泵工质为低温热泵工质；热源型冷凝蒸发器(5)的液态中温热源通道的进、出接口分别与液态中温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；所述液态热源型蒸发器(2)的热源通道的进、出接口分别与液态低温热源的进、出口管道连接，构成独立的回路；

b、所述高温循环包括高温压缩机(1’)、热源型冷凝蒸发器(5)、高温冷凝器(3)、高温节流阀(4’)及连接管路；其中高温压缩机(1’)的进口连接热源型冷凝蒸发器(5)的高温热泵工质通道的出口，高温压缩机(1’)的出口连接高温冷凝器(3)热泵工质通道的进口；热源型冷凝蒸发器(5)的高温热泵工质通道的进口通过高温节流阀(4’)与高温冷凝器(3)热泵工质通道的出口相连接；其热泵工质为高温热泵工质。

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