CN105222342A - 强化换热式热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了强化换热式热泵系统，包括热泵装置、废热换热器、第一进水管和第二进水管，热泵装置包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器通过冷媒管道构成闭合回路，第一进水管连接水源并连通冷凝器，第二进水管连接水源并连通蒸发器和废热换热器。该结构由于第二进水管中的水流进入废热换热器前先被热泵装置抽取热量降温，大大强化了换热效果，使得设备节能性和适用性提高，同时冷媒在热泵装置内循环流动，不进入废热换热器，结构简单，生产成本低，大大降低安装难度和维修率，符合现场操作和应用，而且回收废热后的第二进水管的水流无需再回到冷凝器加热，减少了管道回流和压力损失。

Description

强化换热式热泵系统

技术领域

本发明涉及一种用于回收废热的强化换热式热泵系统。

背景技术

使用热泵系统充分地回收废热来加热进水，是一种高效节能产品。比如，专利号为CN201120478929.7的中国专利公开了一种可双重吸收淋浴废水废热的储能式水源热泵热水器，其首先利用废水与自来水进行换热，然后再利用废水作为热源供制冷系统的冷媒吸收，实现对淋浴热水的双重回收，设备的换热效果较好。但是，该结构所述两级淋浴废热回收装置——淋浴回收器内置有两种管路（冷水管和冷媒管），使得设备相对笨重，不但制造成本高，而且安装困难，在拆装、使用和搬运当中容易造成冷媒泄漏，影响正常使用。

又如，专利号为CN201420302112.8的中国专利公开了一种应用于浴室的双热源联动式热泵热水器，其采用废水热源和空气热源，在废水热量不足时，用空气源来补充，抽取空气中热量用来提供启动时所需的初始能源。该结构使用一台压缩机，通过切换三通阀改变冷媒的流向，来实现两种热源利用的转换，可增强产品的适应性。同时，该结构通过冷水换热和冷媒换热来吸收废水中的热量，实现两级回收余热，冷媒吸收的的热量加热第一级换热后的冷水，使得冷水升温成为热水，辅助加热器在必要时对热水进行进一步加热，以达到用户想要的出水温度。该结构较好地利用两级换热方法增加了废水余热的回收效果，辅助加热也增加了产品的适用性。但存在如下缺点：首先双能源依靠三通阀来实现，切换所需三通阀必然增加成本，增加设备事故率，增加控制难度；其次，热水能换热器的盘旋管道内置有自来水管和冷媒热交换管两种管路，不但制造成本高，安装难度大，而且拆装移动形成冷媒泄漏。

热水器如何在高效节能的条件下，如何减低成本和符合现场操作和应用，正是本专利所要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供强化换热式热泵系统，其高效节能，生产成本低，装拆方便，符合现场操作和应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

强化换热式热泵系统，包括热泵装置、废热换热器、第一进水管和第二进水管，所述热泵装置包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器通过冷媒管道构成闭合回路，所述第一进水管连接水源并连通所述冷凝器，所述第二进水管连接水源并连通所述蒸发器和废热换热器。

作为上述技术方案的改进，所述蒸发器与节流装置之间串联有空气蒸发器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一进水管与第二进水管的交汇处设置有混水阀。

进一步，所述第一进水管在冷凝器后方设置有辅助加热器。

进一步，所述第二进水管在蒸发器与废热换热器之间连接有排放管，所述排放管上设置有截止阀。

进一步，所述第一进水管在冷凝器后方接入有热水输出支路。

进一步，所述第二进水管在蒸发器与废热换热器之间接入有冷水输出支路。

本发明的有益效果是：本发明通过设置热泵装置、废热换热器、第一进水管和第二进水管，热泵装置的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器通过冷媒管道构成闭合回路，第一进水管连接水源并连通所述冷凝器，第二进水管连接水源并连通所述蒸发器和废热换热器。工作时，热泵装置通过蒸发器吸取第二进水管的水流热量，并通过冷凝器将吸取的热量加热第一进水管中的水流，第二进水管中水流被泵取热量降温后进入废热换热器中吸热，由于温差大，大大强化了换热效果，使得设备节能性和适用性提高，同时冷媒在热泵装置内循环流动，不进入废热换热器，结构简单，生产成本低，大大降低安装难度和维修率，符合现场操作和应用，而且回收废热后的第二进水管的水流无需再回到冷凝器加热，减少了管道回流和压力损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图4是本发明实施例4的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1，本发明的强化换热式热泵系统，包括热泵装置、废热换热器2、第一进水管100和第二进水管200，所述热泵装置包括压缩机11、冷凝器12、节流装置13、蒸发器14和储液器，所述压缩机11、冷凝器12、节流装置13、蒸发器14和储液器通过冷媒管道构成闭合回路，所述第一进水管100连接水源并连通所述冷凝器12，所述第二进水管200连接水源并连通所述蒸发器14和废热换热器2。在此，所述废热换热器2既可以是吸收废水热能的换热器，也可以是吸收废气热能的换热器。

本发明工作时，冷媒在热泵装置内循环流动，热泵装置通过蒸发器14吸取第二进水管200的水流热量，并通过冷凝器12将吸取的热量加热第一进水管100中的水流，第二进水管200中水流被泵取热量降温后进入废热换热器2中吸热，由于温差大，大大强化了换热效果，使得设备节能性和适用性提高，同时冷媒在热泵装置内循环流动，不进入废热换热器2，结构简单，生产成本低，大大降低安装难度和维修率，符合现场操作和应用，而且回收废热后的第二进水管200的水流无需再回到冷凝器12加热，减少了管道回流和压力损失。

进一步，所述第一进水管100与第二进水管200的交汇处设置有混水阀3，方便将第一进水管100和第二进水管200的水流混合后使用。

进一步，所述第一进水管100在冷凝器12后方设置有辅助加热器4。优选地，所述辅助加热器4设置在冷凝器12与混水阀3之间。方便冷凝器12在受外界环境温度变化而换热效率低时，开启辅助加热器4，保证第一进水管100水流的输出温度，增强产品的适应性。

进一步，所述第二进水管200在蒸发器14与废热换热器2之间连接有排放管300，所述排放管300上设置有截止阀5。该截止阀5可排放流经蒸发器14的水流，当整个热泵系统热量不足时，且无需用水时，可通过打开截止阀5，通过热泵装置不断泵取第二进水管200内流动的水流的热量，作为本系统热量补充和提供初始能源时使用。

实施例2

参照图2，其与实施例1的不同之处在于，所述混水阀3的输出端连接有花洒，用于浴室热水废热回收。

实施例3

参照图3，其与实施例2的不同之处在于，所述第一进水管100在冷凝器12后方接入有热水输出支路400，方便将自来水与冷凝器12换热后形成的热水流输出使用。

所述第二进水管200在蒸发器14与废热换热器2之间接入有冷水输出支路500，方便将自来水与蒸发器14换热后形成的冷水流输出使用。

实施例4

参照图4，其与实施例3的不同之处在于，所述蒸发器14与节流装置13之间串联有空气蒸发器15。该结构增加了空气热源，在自来水温度较低的情况下，热泵装置通过空气蒸发器15吸收外部空气的热量，减少了蒸发器14对第二进水管200水流热量的依赖，减少了第二进水管200水流结冰的概率。

当然，本发明除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。

Claims (7)

1.强化换热式热泵系统，其特征在于：包括热泵装置、废热换热器、第一进水管和第二进水管，所述热泵装置包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器，所述压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储液器通过冷媒管道构成闭合回路，所述第一进水管连接水源并连通所述冷凝器，所述第二进水管连接水源并连通所述蒸发器和废热换热器。

2.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述蒸发器与节流装置之间串联有空气蒸发器。

3.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述第一进水管与第二进水管的交汇处设置有混水阀。

4.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述第一进水管在冷凝器后方设置有辅助加热器。

5.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述第二进水管在蒸发器与废热换热器之间连接有排放管，所述排放管上设置有截止阀。

6.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述第一进水管在冷凝器后方接入有热水输出支路。

7.根据权利要求1所述的强化换热式热泵系统，其特征在于：所述第二进水管在蒸发器与废热换热器之间接入有冷水输出支路。