CN102213505A

CN102213505A - 分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统

Info

Publication number: CN102213505A
Application number: CN2010101620319A
Authority: CN
Inventors: 吕瑞强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-10-12

Abstract

一种分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统，主要由制冷机组、排热管路、循环泵、冷却塔、热泵机组、冷却水管路、系统控制器组成，其特征是：在传统的制冷机组冷却循环系统管路上设置旁路，旁路上设置一套热泵机组，构成分流采热循环系统，以此实现分流冷却循环，降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，生产工业或生活用热水的目的。

Description

分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统

技术领域

本实用新型涉及一种分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统，系统主要由制冷机组、冷却塔、热泵机组三部分构成。具体讲就是：在传统制冷机组冷却循环系统管路上设置旁路，旁路上设置热泵机组，热泵机组与冷却塔构成并联关系，以此实现分流冷却循环，降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，生产工业或生活用热水的目的。

背景技术

随着科技和经济的发展，空调和热泵应用越来越广，技术越来越成熟，但在市场应用当中，也存在出一些问题，比如：

(1)空调往往只考虑制冷过程，冷凝器产生的热量要设置一套散热系统排热。特别是中央空调，往往在室外附设一个巨大的冷却塔与之配套，不仅投入大，占用额外空间，而且运行费用高，夏季造成热污染，浪费水资源等。

(2)热泵往往只考虑制热过程，附产冷量不易收集利用。水源热泵受环境条件限制大，空气源热泵在北方冬季效率低而且易结霜，多数情况下热源造价和排冷造价较高，既浪费冷量又不利推广。

(3)目前市场上已出现将空调废热回收，直接加热冷水的技术，但其回收效率低，未能实现能量充分利用。

根据上述情况，发明人构思如下一个新的系统：

在传统制冷机组冷却循环系统管路上设置旁路，旁路上设置热泵机组，热泵机组与冷却塔构成并联关系，以此实现分流冷却循环，降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，生产工业或生活用热水的目的。

根据申请人所知，目前还没有这样一种的设备或系统在市场上出现和应用。

发明内容

一种分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统，主要由制冷机组、排热管路、循环泵、冷却塔、热泵机组、冷却水管路、系统控制器组成，其特征是：在传统的制冷机组冷却循环系统管路上设置旁路，旁路上设置一套热泵机组，构成分流采热循环系统。

本实用新型的技术方案如下：

本发明的特征是制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)、排热总管、循环泵、膨胀罐、排热管路A、冷却塔、冷却水管路A、冷却水总管共同构成传统冷却循环系统。

本发明的特征是制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)、排热总管、循环泵、膨胀罐、排热管路B、热泵机组蒸发器、冷却水管路B、冷却水总管共同构成分流采热循环系统

本发明的特征是排热管路A和排热管路B上均设置流量调控阀，流量调控阀可以是自动式，也可以是手动式。

本发明的特征是冷却水管路A和冷却水管路B上均设置止回阀

本发明的特征是热泵机组设有分控器，制冷机组也设有分控器，分控器、自动控制阀和循环泵等开关控制输入端都与系统控制器输出端相联。

本发明的特征是热泵机组和制冷机组所用制热剂、制冷剂，根据工况要求，可以是同一种制剂，也可以是不同制剂。

本发明的特征是在主要设备之间，可以增设仪表、泵、管件、阀门、过滤器等常规配件。

本实用新型的有益效果：

(1)、由于热泵机组蒸发器吸热和制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)放热的冷热互补，所以系统在节能的前提下，实现深度制冷和同步深度制热。热能和冷能都能得到有效利用。

(2)、压缩机工作温度范围窄，热泵机组效率提高，制热功耗降低。

(3)、与单纯热泵比，不需要依赖环境热源条件，系统简化，投资降低，能效比提高。

(4)、如选择合适的制热剂，在保证热泵制热功效的前提下能实现压缩机低压力工作，从而降低能耗。

附图说明

图1、流量调控阀自动控制的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统

图2、流量调控阀手动控制的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统

图中：

1、制冷机组 6、热泵机组

2、制冷机组蒸发器 7、热泵机组蒸发器

3、制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)

8、热泵机组冷凝器

4、中冷流体入口 9、中热流体入口

5、深冷流体出口 10、高热流体出口

11、排热总管 12、循环泵

13、缓冲罐

14、排热管路A 15、排热管路B

16、流量调控阀A 17、流量调控阀B

18、冷却水管路A 19、冷却水管路B

20、止回阀A 21、止回阀B

22、冷却塔 23、冷却水总管

30、系统控制器

具体实施方式

在制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)出口设置排热总管，排热总管上设置循环泵，循环泵出口处设置膨胀罐。排热总管一分为二，一路为排热管路A，另一路为排热管路B。排热管路A与冷却塔连接；排热管路B进入热泵机组蒸发器。在制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)入口设置冷却水总管。冷却塔回流口到冷却水总管设置冷却水管路A；热泵机组蒸发器出口到冷却水总管设置冷却水管路B。排热管路A和排热管路B上均设置流量调控阀，流量调控阀可以是自动式，也可以是手动式。冷却水管路A和冷却水管路B上均设置止回阀。热泵机组设有分控器，制冷机组也设有分控器，分控器、自动控制阀和循环泵等开关控制输入端都与系统控制器输出端相联。热泵机组和制冷机组所用制热剂、制冷剂，根据工况要求，可以是同一种制剂，也可以是不同制剂。在主要设备之间，可以增设仪表、泵、管件、阀门等常规配件。

根据公知的原理：

制热剂在热泵机组内完成“压缩——冷凝——节流——蒸发——压缩”循环，在冷凝器放热生产高热流体。

制冷剂在制冷机组完成“压缩——冷凝——节流——蒸发——压缩”循环，在蒸发器吸热生产深冷流体。(针对溴化锂制冷机组，其完成“发生——冷凝——节流——蒸发——吸收——发生”循环，在蒸发器吸热生产深冷流体。)

制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)产生的热流体通过排热总管和循环泵以后，部分经排热管路A送到冷却塔降温，然后经冷却水管路A进入冷却水总管返回制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)；另一部分经排热管路B进入热泵机组蒸发器，供给热泵机组热量，自身温度降低，然后经冷却水管路B进入冷却水总管返回制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)。如此循环不断，保证机组正常运行。过程通过手动或系统控制器调节控制阀实现。

附图中，所述制冷机组蒸发器输入“中冷流体”可以是常温新流体，也可以是部分深冷流体换热升温后的循环流体；热泵机组冷凝器输入“中热流体”可以是常温新流体，也可以是高热流体换热降温后的循环流体。

附图中，所述中冷流体、深冷流体、中热流体、高热流体等根据工艺要求，可以是水、空气、或者其它汽、液态物质。

下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行说明：

实施例1：流量调控阀自动控制的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统。见附图1。

在制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)3出口设置排热总管11，排热总管11上设置循环泵12，循环泵出口处设置膨胀罐13。排热总管11一分为二，一路为排热管路A14，另一路为排热管路B15。排热管路A14与冷却塔22连接；排热管路B15进入热泵机组蒸发器7。在制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)3入口设置冷却水总管23。冷却塔22回流口到冷却水总管23设置冷却水管路A18；热泵机组蒸发器7出口到冷却水总管23设置冷却水管路B19。排热管路A14上设置流量调控阀A16；排热管路B15上设置流量调控阀B17。流量调控阀A和流量调控阀B可以是自动式，也可以是手动式。冷却水管路A18上设置止回阀A20，冷却水管路B19上设置止回阀B21。热泵机组6设有分控器，制冷机组1也设有分控器，分控器和自动流量调控阀、循环泵12等控制输入端都与系统控制器30输出端相联。热泵机组6和制冷机组1所用制热剂、制冷剂，根据工况要求，可以是同一种制剂，也可以是不同制剂。在主要设备之间，可以增设仪表、泵、管件、阀门、过滤器等常规配件。

根据公知的原理：

制热剂在热泵机组6内完成“压缩——冷凝——节流——蒸发——压缩”循环，在冷凝器8放热。中热流体从中热流体入口9进入冷凝器8吸热，变成高热流体从高热流体出口10导出。

制冷剂在制冷机组1完成“压缩——冷凝——节流——蒸发——压缩”循环，在蒸发器2吸热。中冷流体从中冷流体入口4进入蒸发器2放热，变成深冷流体从深冷流体出口5导出(针对溴化锂制冷机组，其完成“发生——冷凝——节流——蒸发——吸收——发生”循环。中冷流体在蒸发器放热变成深冷流体)。

制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)3产生的热流体通过排热总管11和循环泵12以后，部分经排热管路A14送到冷却塔22降温，然后经冷却水管路A18进入冷却水总管23返回制冷机组冷凝器3；另一部分经排热管路B15进入热泵机组蒸发器7，供给热泵机组热量，自身温度降低，然后经冷却水管路B19进入冷却水总管23返回制冷机组冷凝器3。

系统控制器30通过调节流量调控阀A16和流量调控阀B17的相对开度对排热管路A14和排热管路B15的相对流量进行调控，从而适应室外空气温度变化或控制高热流体和深冷流体的产量。

制冷机组1、热泵机组6、循环泵12、冷却塔22的工作通过系统控制器30进行调控。

稳压罐13的作用是缓减循环泵12出口处压力波动。

图1中，虚线表示系统控制器对联接设备的控制关系。

实施例2：流量调控阀手动控制的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统。见附图2。

制冷机组1和热泵机组6工作原理同实施例1。

系统工作原理和控制方案同实施例1。

所不同的是：流量调控阀A16和流量调控阀B17为手动操作，自动化程度相对较低。

Claims

1.一种分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统，主要由制冷机组、排热管路、循环泵、冷却塔、热泵机组、冷却水管路、系统控制器组成，其特征是：在传统的制冷机组冷却循环系统管路上设置旁路，旁路上设置一套热泵机组，构成分流采热循环系统。

2.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)、排热总管、循环泵、膨胀罐、排热管路A、冷却塔、冷却水管路A、冷却水总管共同构成传统冷却循环系统。

3.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是制冷机组冷凝器(针对溴化锂制冷机组为：冷凝器+吸收器)、排热总管、循环泵、膨胀罐、排热管路B、热泵机组蒸发器、冷却水管路B、冷却水总管共同构成分流采热循环系统

4.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是排热管路A和排热管路B上均设置流量调控阀，流量调控阀可以是自动式，也可以是手动式。

5.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是冷却水管路A和冷却水管路B上均设置止回阀

6.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是热泵机组设有分控器，制冷机组也设有分控器，分控器、自动控制阀和循环泵等开关控制输入端都与系统控制器输出端相联。

7.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是热泵机组和制冷机组所用制热剂、制冷剂，根据工况要求，可以是同一种制剂，也可以是不同制剂。

8.根据权利要求1所述的分流式部分冷热源互补的制冷机副产热水系统其特征是在主要设备之间，可以增设仪表、泵、管件、阀门、过滤器等常规配件。