CN102778032B - 利用制冷余热得到高温热水的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用制冷余热得到高温热水的方法，包括以下步骤：压缩机(1)压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；在流经高温水箱(3)的第一循环水和流经低温水箱(4)的第二循环水冷却所述高温高压气态工质的期间，第一循环水和第二循环水通过吸收高温高压气态工质的热量而升温，从而加热高温水箱(3)和低温水箱(4)；当高温水箱(3)的水温升至第一温度时，通过停止所述第二循环水的循环，使所述高温高压气态工质仅由所述第一循环水进行冷却，从而加速提升第一循环水的温度，以快速提升高温水箱(3)的水温至80℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种余热回收方法和装置，尤其涉及一种利用制冷余热得到80℃以上高温热水的方法和装置。
背景技术
现有技术中的制冷箱或冷藏室在制冷工况下运行时，压缩机排出高温高压的制冷剂，制冷剂在冷凝器中冷凝，将高温高压制冷剂转化为低温低压制冷剂，放出的热量未经利用直接排放到室外，造成了这部分余热的浪费，不利于节约能源。同时，目前使用R134a或R410a工质难以稳定制备80℃以上高温热水。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种利用制冷余热得到高温热水的方法和装置，将制冷余热用来加热水，使得余热回收，利用余热加热的水温可以达到80℃以上，回收效率高，并且制冷箱制冷快，设备结构设计简单，成本低。
为实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种利用制冷余热得到高温热水的方法，包括以下步骤：压缩机压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；在流经高温水箱的第一循环水和流经低温水箱的第二循环水冷却所述高温高压气态工质的期间，第一循环水和第二循环水通过吸收高温高压气态工质的热量而升温，从而加热高温水箱和低温水箱；当高温水箱的水温升至第一温度时，通过停止所述第二循环水的循环，使所述高温高压气态工质仅由所述第一循环水进行冷却，从而加速提升第一循环水的温度，以快速提升高温水箱的水温。
其中，制冷剂采用R134a或R410a。
还包括：当所述高温水箱的水温加速提升到第二温度时，停止所述第一循环水的循环，由所述第二循环水冷却所述高温高压气态工质。
其中，第一温度为30℃-70℃。
其中，第二温度大于或等于80℃。
本发明另一方面提供一种利用制冷余热得到高温热水的装置，包括两组热泵机组，和分别连接两组热泵机组高温水箱和低温水箱，每组热泵机组分别包括：压缩机，用来压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；冷凝器，利用流经所述高温水箱的第一循环水和流经所述低温水箱的第二循环水冷却所述高温高压气态工质；其中，当高温水箱的水温升至第一温度时，通过停止所述第二循环水的循环，使所述高温高压气态工质仅由所述第一循环水进行冷却，从而加速提升第一循环水的温度，以快速提升高温水箱的水温。
其中，压缩机具有工质进口和工质出口，制冷剂由工质进口进入压缩机后，压缩机将其压缩成高温高压气态工质，由工质出口排出；冷凝器，具有相互隔离的第一冷凝通道和第二冷凝通道，第一冷凝通道与所述高温水箱连通形成第一回路；第二冷凝通道与所述低温水箱连通形成第二回路，第一、第二回路上分别设置有循环泵；冷凝器上还设置有工质出口，和与所述压缩机工质出口连接的工质进口。
特别是，第一、第二回路上分别设置有电磁阀，电磁阀位于所述冷凝器与所述循环泵相对的一侧；所述第二冷凝通道的出水口与所述第一冷凝通道的进水口之间连接有第一支路；所述第一冷凝通道的出水口与所述低温水箱进水口之间连接有第二支路；所述第一、二支路上设置有电磁阀。
特别是，每组热泵机组分别还包括工质回路，所述工质回路包括：储液罐，其工质进口与冷凝器的工质出口连接；膨胀阀，其工质进口与储液罐的工质出口连接；蒸发器，其工质进口与膨胀阀的工质出口连接，其工质出口与所述压缩机的工质进口连接。
特别是，蒸发器工质出口与所述压缩机工质进口之间还设置有干燥过滤器。
特别是，储液罐与所述膨胀阀之间设置有电磁阀。
本发明的有益效果体现在以下方面：
1、设置两组热泵机组，两组热泵机组通过高温水箱和低温水箱连接，从而提高制冷箱的制冷效率；
2、将高温水箱的循环回路和低温水箱的循环回路通过支路连接，并设置电磁阀进行调节其通断，使得高温水箱的水可以快速升温；
3、将高温水箱的循环回路和低温水箱的循环回路通过支路连接，并设置电磁阀进行调节其通断，使得高温水箱的水可以快速升温至80℃以上；
4、将高温水箱的循环回路和低温水箱的循环回路通过支路连接，并设置电磁阀进行调节其通断，可以随时调节水箱水循环的通断，从而避免水箱水温过高对设备造成的影响，并保证余热回收的效率；
5、结构设计简单，成本低。
附图说明
图1是本发明利用制冷余热得到高温热水的装置的结构示意图；
图2是本发明的冷凝器的结构示意图。
附图标记说明：1-压缩机；2-冷凝器；2a-第一进水口；2b-第一出水口；2a’-第二进水口；2b’-第二出水口；2c-工质入口；2d-工质出口；21-第一电磁阀；22-第二电磁阀；21a-第一进水管；21b-第一出水管；22a-第二进水管；22b-第二出水管；31-第一支路；32-第二支路；31a-第三电磁阀；32a-第四电磁阀；3-高温水箱；3a-进水口；3b-出水口；4-低温水箱；4a-进水口；4b-出水口；5-过滤器；6-储液罐；7-膨胀阀；8-蒸发器；9-汽液分离器；10-干燥过滤器；11-制冷箱；12-第一循环泵；13-第二循环泵
具体实施方式
如图1本发明的利用制冷余热得到高温热水的装置的结构示意图所示，本发明的利用制冷余热得到高温热水的装置包括两组对称布置的热泵机组，和分别连接两组热泵机组的高温水箱和低温水箱。其中，每组热泵机组分别包括：压缩机1，用来压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；冷凝器2，利用流经高温水箱的第一循环水和流经低温水箱的第二循环水冷却高温高压气态工质，使得第一循环水和第二循环水吸收高温高压气态工质的热量而升温，从而加热高温水箱和低温水箱。
下面以其中一组热泵机组为例进行详细说明。
如图1所示，压缩机1具有工质进口和工质出口，制冷剂由工质进口进入压缩机1后，压缩机将其压缩成高温高压气态工质，高温高压气态工质由工质出口流出(如图1中粗箭头所示)。
其中，本实用新型的制冷剂采用R134a或R410a。
流出的高温高压气态工质经过管路进入冷凝器2，在冷凝器中得到冷凝，同时将热量传递给水使水升温。如图1、2所示，冷凝器2内部具有两个相互隔离的冷凝通道(图中未示出)，第一冷凝通道的一端设置有第一进水口2a，另一端设置有第一出水口2b；第二冷凝通道的一端设置有第二进水口2a’，另一端设置有第二出水口2b’，并且第一进水口2a与第二出水口2b’位于冷凝器的同一侧，冷凝器2上还设置有工质入口2c和工质出口2d。
第一进水口2a通过第一进水管21a与高温水箱3出水口3b连接，第一出水口2b通过第一出水管21b与高温水箱进水口3a连接，以便形成第一回路；第二进水口2a’通过第二进水管22a与低温水箱4出水口4b连接，第二出水口2b’通过第二出水管22b与低温水箱4进水口4a连接，以便形成第二回路，第一出水管21b和第二进水管22a上分别第一、第二循环泵12、13，第一进水管21a和第二出水管22b上分别设置有第一、第二电磁阀21、22。也可以在第一进水管21a和第二进水管22a上分别设置第一、第二循环泵12、13，而在第一出水管21b和第二出水管22b上分别设置有第一、第二电磁阀21、22。冷凝器2的工质出口2d与压缩机工质出口连接，以便经压缩机1压缩后形成的高温高压气态工质由压缩机1的工质出口流出后，由冷凝器2的工质入口2c进入冷凝器2(如图1中箭头所示)，高温高压气态工质先后流经第一、第二冷凝通道，分别与经第一进水口2a进入第一冷凝通道的水和经第二进水口2a’进入第二冷凝通道的水进行热量交换，高温高压气态工质将热量传递给水，使得水温升高，气态工质的温度降低，气态工质得到冷凝，形成汽、液混合工质，由冷凝器2的工质出口排出(图中粗箭头所示)。温度升高的水经冷凝器2的第一、第二出水口2b、2b’分别流入高温水箱3和低温水箱4，在水箱内得到储存，从而实现制冷余热的回收。
此外，第二出水口2b’与第一进水口2a之间连接有第一支路31；第一出水口2b与低温水箱4进水口4a之间连接有第二支路32；第一、二支路31、32上分别设置有第三、第四电磁阀31a、32a。
工作时，首先使得第三、第四电磁阀31a、32a关闭，第一、第二电磁阀21、22和第一、第二循环泵12、13开启，此时第一、第二回路为两个单独的回路，高温水箱3和低温水箱4里的水分别进入冷凝器2的第一、第二冷凝通道内，高温高压气态工质先后与第一、第二冷凝通道内的水进行热量交换，从而使得高温水箱3和低温水箱4里的水升温。
由于冷凝器2内高温高压气态工质的不断流入，以及高温水箱3和低温水箱4内的水不断地流入冷凝器2的第一、第二冷凝通道内，使得高温水箱3和低温水箱4内的水反复循环地与高温高压气态工质进行热交换，从而使得高温水箱3和低温水箱4里的水不断地升温。
当高温水箱3内的水温升高到50℃时，关闭第二循环泵13，使得低温水箱4里的水停止流入冷凝器2的第二冷凝通道内，这时，便只有高温水箱3里的水经第一回路流入冷凝器2第一冷凝通道内，高温高压气态工质只与第一冷凝通道内的水进行热交换，这样，便使得高温水箱3里水温迅速升高。
当高温水箱3里的水温升高到80℃时，关闭第一循环泵12，开启第二循环泵13，同时关闭第一、第二电磁阀21、22，开启第三、第四电磁阀31a、32a，使得高温水箱3里的水停止流入冷凝器2的第一冷凝通道内，而低温水箱4里的水由第二进水口2a’进入冷凝器2的第二冷凝通道内，与第二冷凝通道内的高温高压气态工质进行一次热交换后，由第二出水口2b’流出，之后经第一进水口2a又流入冷凝器2的第一冷凝通道内，与第一冷凝通道内的高温高压气态工质进行第二次热交换，再由第一出水口2b流出后，经第二支路32流入低温水箱4，在低温水箱4内得到储存。
将高温水箱3和低温水箱4内的水应用于生产生活中，便可以余热回收的再利用。
其中，每一组热泵机组还包括一个工质回路。如图1所示，高温高压气态工质在冷凝器2内冷凝后形成汽、液混合工质，汽、液混合工质由冷凝器的工质出口排出，进入储液罐6，液态工质在储液罐6中得到收集，之后由储液罐流出进入过滤器5，再由过滤器5流出，进入膨胀阀7，经膨胀阀7节流降压形成低温工质进入蒸发器8，蒸发器8通过循环泵与制冷箱11连接，以便将制冷箱11内的高温空气抽入蒸发器8，高温空气在蒸发器8内与低温工质进行热交换，使得高温空气变成低温空气，低温空气又排入制冷箱11内，从而使得制冷箱11内的温度维持在较低温度(4℃以下)，实现对制冷箱内食品或药品的冷藏。与高温空气进行热交换后的低温工质温度升高，形成高温工质，高温工质依次经过汽液分离器9和干燥过滤器10后又流入压缩机1内，在压缩机1内得到压缩，形成高温高压气态工质，之后便进行下一轮的热量交换，如此循环下去，从而实现制冷箱制冷余热的回收。
Claims (9)
1.一种利用制冷余热得到高温热水的方法，包括以下步骤：
压缩机(1)压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；
在流经高温水箱(3)的第一循环水和流经低温水箱(4)的第二循环水冷却所述高温高压气态工质的期间，第一循环水和第二循环水通过吸收高温高压气态工质的热量而升温，从而加热高温水箱(3)和低温水箱(4)；
当高温水箱(3)的水温升至第一温度时，通过停止所述第二循环水的循环，使所述高温高压气态工质仅由所述第一循环水进行冷却，从而加速提升第一循环水的温度，以快速提升高温水箱(3)的水温；
当所述高温水箱(3)的水温加速提升到第二温度时，停止所述第一循环水的循环，由所述第二循环水冷却所述高温高压气态工质。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制冷剂采用R134a或R410a。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一温度为30℃-70℃，所述第二温度大于或等于80℃。
4.一种利用制冷余热得到高温热水的装置，包括两组热泵机组，和分别连接两组热泵机组高温水箱(3)和低温水箱(4)，每组热泵机组分别包括：
压缩机(1)，用来压缩制冷剂，使其变成高温高压气态工质；
冷凝器(2)，利用流经所述高温水箱(3)的第一循环水和流经所述低温水箱(4)的第二循环水冷却所述高温高压气态工质；
其中，当高温水箱(3)的水温升至第一温度时，通过停止所述第二循环水的循环，使所述高温高压气态工质仅由所述第一循环水进行冷却，从而加速提升第一循环水的温度，以快速提升高温水箱(3)的水温；
当所述高温水箱(3)的水温加速提升到第二温度时，停止所述第一循环水的循环，由所述第二循环水冷却所述高温高压气态工质。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述压缩机(1)具有工质进口和工质出口，制冷剂由工质进口进入压缩机后，压缩机将其压缩成高温高压气态工质，由工质出口排出；
所述冷凝器(2)，具有相互隔离的第一冷凝通道和第二冷凝通道，第一冷凝通道与所述高温水箱(3)连通形成第一回路；第二冷凝通道与所述低温水箱(4)连通形成第二回路，第一、第二回路上分别设置有循环泵(12、13)；冷凝器上还设置有工质出口(2d)，和与所述压缩机工质出口连接的工质进口(2c)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述第一、第二回路上分别设置有电磁阀(21、22)，电磁阀(21、22)位于所述冷凝器(2)与所述循环泵(12、13)相对的一侧；
所述第二冷凝通道的出水口(2b’)与所述第一冷凝通道的进水口(2a)之间连接有第一支路(31)；
所述第一冷凝通道的出水口(2b)与所述低温水箱(4)进水口(4a)之间连接有第二支路(32)；
所述第一、二支路上设置有电磁阀(31a、32a)。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述每组热泵机组分别还包括工质回路，所述工质回路包括：
储液罐(6)，其工质进口与所述冷凝器(2)的工质出口(2d)连接；
膨胀阀(7)，其工质进口与储液罐(6)的工质出口连接；
蒸发器(8)，其工质进口与膨胀阀(7)的工质出口连接，其工质出口与所述压缩机(1)的工质进口连接。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述蒸发器(8)工质出口与所述压缩机(1)工质进口之间还设置有干燥过滤器(10)。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述储液罐(6)与所述膨胀阀(7)之间设置有电磁阀。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4382368A (en) * | 1981-03-20 | 1983-05-10 | Dittell Edward W | Geothermal hot water system |
| CN101392931A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-25 | 上海交通大学 | 能得到高温热水的热泵热水供应方法及系统 |
| CN101571320A (zh) * | 2009-06-15 | 2009-11-04 | 胡国贤 | 双压缩机即热热水器 |
| CN102022825A (zh) * | 2009-09-20 | 2011-04-20 | 内蒙古新诺生态供暖科技发展有限公司 | 食品级余热回收热泵热水机组 |
| CN201828018U (zh) * | 2010-05-05 | 2011-05-11 | 广州科力新能源有限公司 | 一种双冷凝器的热泵热水机及其系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4382368A (en) * | 1981-03-20 | 1983-05-10 | Dittell Edward W | Geothermal hot water system |
| CN101392931A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-25 | 上海交通大学 | 能得到高温热水的热泵热水供应方法及系统 |
| CN101571320A (zh) * | 2009-06-15 | 2009-11-04 | 胡国贤 | 双压缩机即热热水器 |
| CN102022825A (zh) * | 2009-09-20 | 2011-04-20 | 内蒙古新诺生态供暖科技发展有限公司 | 食品级余热回收热泵热水机组 |
| CN201828018U (zh) * | 2010-05-05 | 2011-05-11 | 广州科力新能源有限公司 | 一种双冷凝器的热泵热水机及其系统 |
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