CN105466011A - 一种北方用的低温冰源热泵冷热水机组 - Google Patents
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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- F24H4/02—Water heaters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
Abstract
一种北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：它包括空气交换器、交换器，低温级压缩装置及高温级压缩装置；交换器的上端通过阀口连接有太阳能集热器；空气交换器包括外机壳体、填充室、风机及冰源溶液积液池。本发明具有结构紧凑、成本低的优点，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为载冷剂或载热暖剂，提高制冷或制暖的效果，还可进行高温蒸发，提高效能，显著的降低能耗，减少污染，能够适应寒冷天气环境使用，特别是北方地区。
Description
技术领域
本发明属于冰源技术领域，具体的为一种用于北方的冰源热泵冷热水机组。
背景技术
大多数地区的冬季所需的热负荷与夏季所需的冷负荷不平衡，南方的冷负荷远超过热负荷，北方的取暖效率较低，北方的热负荷又远大于冷负荷，冷暖负荷不平衡，年复一年，地埋管水源热泵最终使南方项目的地下温度会越来越高散热变差，造成该地区的水源热泵最需要夏季制冷时的能效比逐渐降低，北方项目的地下温度会越来越低吸热变差，造成该地区的水源热泵最需要冬季制热时的能效比逐渐降低，随着年限的推移，最终这套耗资巨大的节能系统可能会瘫痪，还会存在地质变异的危险，这样造价还相当高。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、成本低的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为载冷剂或载热暖剂，提高制冷或制暖的效果，降低能耗，能够适应寒冷天气环境，减少污染，可为生活热水使用。
本发明的目的是采用以下技术方案实现的，它包含空气交换器、交换器，低温级压缩装置及高温级压缩装置；
低温级压缩装置包括一级交换器、低温级压缩机、第一气液分离器及第一换向四通阀，一级交换器的制冷剂与空气交换器的冰源溶液热交换，一级交换器的制冷剂接口通过第一阀组与交换器的上端接口连接，一级交换器的另一个制冷剂接口与第一换向四通阀的其中一个接口连接，第一换向四通阀其余三个接口中，其中一个接口通过第一气液分离器与低温级压缩机的进口连接，另一个接口与低温级压缩机的出端连接，剩余的一接口与交换器的上端的另一接口连接；
高温级压缩装置包括二级交换器、高温级压缩机、第二气液分离器及第二换向四通阀，二级交换器的制冷剂接口通过第二阀组与交换器下端的接口连接，二级交换器的另一个制冷剂接口与第二换向四通阀的其中一个接口连接，第二换向四通阀其余三个接口中，其中一个接口通过第二气液分离器与高温级压缩机的进口连接，另一个接口与交换器的下端的另一接口连接，剩余的一接口与高温级压缩机的出口连接，二级交换器的表面为两个过水口；
空气交换器包括外机壳体、填充室、风机及冰源溶液积液池，在填充室两侧的壳体侧壁上设有空气进口及空气出口，风机固定在壳体的空气出口处，冰源溶液积液池安装在壳体内并位于填充室的正下方，冰源溶液积液池与一级交换器的进液口连通，一级交换器的出液口通过循环水泵连接有安装在填充室顶端的喷淋器，喷淋器将冰源溶液积液池内冰源溶液向填充室内喷淋，填充室的下端设有冰源溶液积液池相通的溶液出口,冰源溶液积液池通过连接管与交换器的上端的阀门连接，冰源溶液积液池与一级交换器之间的连接管上通过旁通管与交换器上端的另一个阀门连接。
本发明中在冰源溶液积液池内添加零下30℃不冻结的冰源溶液，通过循环水泵将冰源溶液积液池内的冰源溶液输送到喷淋器上，由喷淋器向填充室内喷淋，同时，风机将外界环境空气从空气进口吸入，使外界空气与填充室内的冰源溶液进行热交换，外界空气经过填充室后由空气出口排出，经过热交换的冰源溶液由填充在填充室的填料又导入冰源溶液积液池内作为制冷剂或制暖剂。该溶液在零下30℃时不会冻结，冬季又不需要除霜，持续高效稳定制热，制热效率高，需使用热水时，将二级交换器的表面为两个过水口中的一个接上水管，一个接上热水管，通过增压换热后可以将二级交换器内的水加热，以提供热水。结构简单，无地理限制，大城市中心均可安装，造价低廉，利用环境热能，它是最经济、最实用、取之不尽用之不竭的可再生能源。本发明实际上是提取环境的温差能，可持续与外界环境传递热能，适合北方使用。
进一步在填充室内填充有可使冰源溶液从上至下流动，空气从左向右流通的散热填料。
进一步散热填料为水帘纸。
进一步散热填料为PVC塑料片，PVC塑料片由多张独立填料片叠加组合而成。
进一步散热填料的两侧设置有挡液板。
进一步冰源溶液积液池的底部设置有清洗阀。
进一步喷淋器上方的壳体盖为防雨壳。
由于采用了上述技术方案，本发明具有结构紧凑、成本低的优点，它通过零下30℃时不会冻结的冷媒介质与空气进行热交换，作为制冷剂或制暖剂，提高制冷或制暖的效果，还可进行高温蒸发，提高效能，显著的降低能耗，减少污染，能够适应寒冷天气环境使用，特别是北方地区。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：
如图1所示，本发明包含空气交换器1、交换器2，低温级压缩装置及高温级压缩装置；
低温级压缩装置包括一级交换器3、低温级压缩机4、第一气液分离器5及第一换向四通阀6，一级交换器3的制冷剂与空气交换器1的冰源溶液热交换，一级交换器的制冷剂接口通过第一阀组31与交换器的上端接口连接，一级交换器的另一个制冷剂接口与第一换向四通阀的其中一个接口连接，第一换向四通阀其余三个接口中，其中一个接口通过第一气液分离器与低温级压缩机的进口连接，另一个接口与低温级压缩机的出端连接，剩余的一接口与交换器的上端的另一接口连接；
高温级压缩装置包括二级交换器7、高温级压缩机8、第二气液分离器10及第二换向四通阀11，二级交换器7的制冷剂接口通过第二阀组9与交换器下端的接口连接，二级交换器的另一个制冷剂接口与第二换向四通阀的其中一个接口连接，第二换向四通阀11其余三个接口中，其中一个接口通过第二气液分离器与高温级压缩机的进口连接，另一个接口与交换器的下端的另一接口连接，剩余的一接口与高温级压缩机的出口连接，二级交换器的表面为两个过水口；
空气交换器包括外机壳体12、填充室13、风机14及冰源溶液积液池15，在填充室两侧的外机壳体12侧壁上设有空气进口及空气出口，风机固定在壳体的空气出口处，冰源溶液积液池安装在壳体内并位于填充室的正下方，冰源溶液积液池与一级交换器的进液口连通，一级交换器的出液口通过循环水泵连接有安装在填充室顶端的喷淋器，喷淋器将冰源溶液积液池内冰源溶液向填充室内喷淋，填充室的下端设有冰源溶液积液池相通的溶液出口,冰源溶液积液池通过连接管与交换器的上端的阀门连接，冰源溶液积液池与一级交换器之间的连接管上通过旁通管与交换器上端的另一个阀门连接。
本发明中在冰源溶液积液池内添加零下30℃不冻结的冰源溶液，通过循环水泵将冰源溶液积液池内的冰源溶液输送到喷淋器上，由喷淋器向填充室内喷淋，同时，风机将外界环境空气从空气进口吸入，使外界空气与填充室内的冰源溶液进行热交换，外界空气经过填充室后由空气出口排出，经过热交换的冰源溶液由填充在填充室的填料又导入冰源溶液积液池内作为载冷剂或载热暖剂。该溶液在零下30℃时不会冻结，冬季又不需要除霜，持续高效稳定制热，制热效率高，需使用热水时，将二级交换器的表面为两个过水口中的一个接上水管，一个接上热水管，通过增压换热后可以将二级交换器内的水加热，以提供热水。结构简单，无地理限制，大城市中心均可安装，造价低廉，利用环境热能，它是最经济、最实用、取之不尽用之不竭的可再生能源。本发明实际上是提取环境的温差能，可持续与外界环境传递热能，适合北方使用。
在填充室13内填充有可使冰源溶液从上至下流动，空气从左向右流通的散热填料。散热填料在填充室内填充后，各散热填料之间具有由左至右的通气孔，方便空气从左向右流通，提高换热效率。
散热填料为水帘纸。
散热填料为PVC塑料片，PVC塑料片由多张独立填料片叠加组合而成。
为了防止喷淋过程中，溶液到处飞溅，散热填料的两侧设置有挡液板。
为了方便清洗冰源溶液积液池，冰源溶液积液池的底部设置有清洗阀16。
为了以保证在冬季冰源溶液因雨水而变低浓度，喷淋器上方的壳体盖为防雨壳17。
Claims (7)
1.一种北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：它包括空气交换器、交换器，低温级压缩装置及高温级压缩装置；
低温级压缩装置包括一级交换器、低温级压缩机、第一气液分离器及第一换向四通阀，一级交换器的制冷剂与空气交换器的冰源溶液热交换，一级交换器的制冷剂接口通过第一阀组与交换器的上端接口连接，一级交换器的另一个制冷剂接口与第一换向四通阀的其中一个接口连接，第一换向四通阀其余三个接口中，其中一个接口通过第一气液分离器与低温级压缩机的进口连接，另一个接口与低温级压缩机的出端连接，剩余的一接口与交换器的上端的另一接口连接；
高温级压缩装置包括二级交换器、高温级压缩机、第二气液分离器及第二换向四通阀，二级交换器的制冷剂接口通过第二阀组与交换器下端的接口连接，二级交换器的另一个制冷剂接口与第二换向四通阀的其中一个接口连接，第二换向四通阀其余三个接口中，其中一个接口通过第二气液分离器与高温级压缩机的进口连接，另一个接口与交换器的下端的另一接口连接，剩余的一接口与高温级压缩机的出口连接，二级交换器的表面为两个过水口；
空气交换器包括外机壳体、填充室、风机及冰源溶液积液池，在填充室两侧的壳体侧壁上设有空气进口及空气出口，风机固定在壳体的空气出口处，冰源溶液积液池安装在壳体内并位于填充室的正下方，冰源溶液积液池与一级交换器的进液口连通，一级交换器的出液口通过循环水泵连接有安装在填充室顶端的喷淋器，喷淋器将冰源溶液积液池内冰源溶液向填充室内喷淋，填充室的下端设有冰源溶液积液池相通的溶液出口,冰源溶液积液池通过连接管与交换器的上端的阀门连接，冰源溶液积液池与一级交换器之间的连接管上通过旁通管与交换器上端的另一个阀门连接。
2.如权利要求1所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：在填充室内填充有可使冰源溶液从上至下流动，空气从左向右流通的散热填料。
3.如权利要求2所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：散热填料为水帘纸。
4.如权利要求2所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：散热填料为PVC塑料片，PVC塑料片由多张独立填料片叠加组合而成。
5.如权利要求2-4中的任一项所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：散热填料的两侧设置有挡液板。
6.如权利要求5所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：冰源溶液积液池的底部设置有清洗阀。
7.如权利要求6所述的北方用的低温冰源热泵冷热水机组，其特征在于：喷淋器上方的壳体盖为防雨壳。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510936018.7A CN105466011A (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 一种北方用的低温冰源热泵冷热水机组 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201510936018.7A Pending CN105466011A (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 一种北方用的低温冰源热泵冷热水机组 |
Country Status (1)
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2015
- 2015-12-15 CN CN201510936018.7A patent/CN105466011A/zh active Pending
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