CN110567193A - 一种废热利用的热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及被动式节能建筑中热泵领域，特别涉及一种废热利用的热泵系统,包括：压缩机，具有进口端和出口端；第一线管，一端与所述压缩机的出口端相连；换向阀件，具有与所述第一线管相连的进液端、出液端A、出液端B，所述换向阀件能够使得进液端进入的液体在出液端A、出液端B之间切换；换热组件，与所述出液端A相连，且所述换热组件具有回液口；第二线管，进液口与所述进液端B、所述换热组件的回液口连通；四通阀，分别与所述第二线管的出液口、所述压缩机、蒸发器、冷凝器连通。本发明能够通过换热组件回收冷媒介质的热量，可减少热泵系统在室外排出的废热，能够解决现有技术中存在的问题。

Description

一种废热利用的热泵系统

技术领域

本发明涉及被动式节能建筑中热泵领域，特别涉及一种废热利用的热泵系统。

背景技术

目前，新建的建筑多采用被动式节能建筑形式，采用保温隔热性能和气密性更高的围护结构，运用热泵系统，最大程度的降低供冷能耗，并提高能源利用率，以更少的能源消耗提供较为舒适的室内环境的居住建筑。其中，热泵系统在制冷时，会在室外产生大量的热量，直接排出后会对热量造成浪费，还会加剧城市热岛效应，因此，回收热泵系统的废热具有重大意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种废热利用的热泵系统，能够通过换热组件回收冷媒介质的热量，可减少热泵系统在室外排出的废热，能够解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种废热利用的热泵系统，包括：压缩机，具有进口端和出口端；第一线管，一端与所述压缩机的出口端相连；换向阀件，具有与所述第一线管相连的进液端、出液端A、出液端B，所述换向阀件能够使得进液端进入的液体在出液端A、出液端B之间切换；换热组件，与所述出液端A相连，且所述换热组件具有回液口；第二线管，进液口与所述进液端B、所述换热组件的回液口连通；四通阀，分别与所述第二线管的出液口、所述压缩机、蒸发器、冷凝器连通。

进一步的，所述第一线管上设有高压传感器。

进一步的，所述出液端B设有单向阀，所述换热组件与所述第二线管之间设有单向阀。

进一步的，所述换热组件包括板式换热器，所述板式换热器分别与一个冷水管和一个热水管连通，以使得所述冷水管中流入所述板式换热器的冷水，能够形成流入所述热水管的热水。

进一步的，所述热泵系统还包括设置于所述蒸发器一侧的再热管，所述热泵系统由所述蒸发器吹出的风吹向所述再热管，所述再热管的一端与所述冷水管相连、另一端与所述热水管相连。

进一步的，所述冷水管或所述热水管连接有水泵。

进一步的，所述热泵系统还包括与所述热水管连接的水箱，所述冷水管通过三通管分别与所述水箱和外界供水管连通。

进一步的，在所述三通管与外界供水管之间、所述三通管与所述板式换热器之间的热水管上分别设有一水阀。

进一步的，所述水箱设有电热棒。

进一步的，所述换向阀件为换向四通阀，所述换向四通阀具有所述出液端A、所述出液端B、出液端C，所述出液端C封闭。

本发明的有益效果在于，本发明提供了一种废热利用的热泵系统，能够通过换热组件回收冷媒介质的热量，可减少热泵系统在室外排出的废热，能够解决现有技术中存在的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的线路结构示意图。

图2为本发明的蒸发器与再热管之间的结构示意图。

其中：1、压缩机；2、进口端；3、进液端；4、出液端A；5、出液端B；6、回液口；7、第一线管；8、第二线管；9、四通阀；10、高压传感器；11、单向阀；12、板式换热器；13、冷水管；14、热水管；15、再热管；1601、水泵a；1602、水泵b；17、水箱；18、供水管；19、三通管；20、电磁阀；21、电热棒；22、换向四通阀；23、出液端C；24、冷凝器；25、蒸发器；26、水阀。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明中，如图1-2中所示，提供了一种废热利用的热泵系统，包括：压缩机1，具有进口端2和出口端；第一线管7，一端与所述压缩机1的出口端3相连；换向阀件，具有与所述第一线管7相连的进液端3、出液端A4、出液端B5，所述换向阀件能够使得进液端3进入的液体在出液端A4、出液端B5之间切换；换热组件，与所述出液端A4相连，且所述换热组件具有回液口6；第二线管8，进液口与所述进液端3B、所述换热组件的回液口6连通；四通阀9，分别与所述第二线管8的出液口、所述压缩机1、蒸发器25、冷凝器24连通。

本发明的热泵系统在使用时，压缩机1吸入低温低压的冷媒介质气体后，加压，形成高温高压的气体冷媒介质，由压缩机1的出口端流出至第一线管7，此时，在需要废热回收时，换向阀件的出液端A4与换热组件连通，出液端B5关闭，换热组件内通过通入换热介质，能够使得换热介质吸收高温高压气体冷媒介质的热量，实现废热回收，同时能够降低流入第二线管8的冷媒介质的温度，第二线管8经由四通阀9流入冷凝器24后，再进入室内的蒸发器25中，对室内降温。

在不需要废热回收时，可使得换向阀件的出液端A4关闭，出液端B5打开。

由此不难看出，本发明能够通过换热组件回收冷媒介质的热量，可减少热泵系统在室外排出的废热，能够解决现有技术中存在的问题。

而且，本发明在冷媒介质进入冷凝器24之前对冷媒介质降温处理，，此时，冷媒介质经由压缩机1压缩后，温度较高，不仅便于回收冷媒介质的热量，还降低了冷凝器24的负荷，有利于冷凝器24高效的作业，提高了整个热泵系统运转的效率。

进一步的优化之处在于，所述第一线管7上设有高压传感器10。

进一步的优化之处在于，所述出液端B5设有单向阀11，所述换热组件与所述第二线管8之间设有单向阀11。

进一步的具体的说，所述换热组件包括板式换热器12，所述板式换热器12分别与一个冷水管13和一个热水管14连通，以使得所述冷水管13中流入所述板式换热器12的冷水，能够形成流入所述热水管14的热水。

在优选的实施例中，通过设置再热管15，本发明中尤为重要的效果在于，所述热泵系统还包括设置于所述蒸发器25一侧的再热管15，所述热泵系统由所述蒸发器25吹出的风吹向所述再热管15，所述再热管15的一端与所述冷水管13相连、另一端与所述热水管14相连。如图所示，在热泵系统对室内进行除湿作业时，蒸发器25处的温度往往较低，此时，直接吹风会影响室内的舒适性，通过将再热管15设置于蒸发器25的一侧，能够使得蒸发器25对空气除湿后，通过再热管15对于温度较低的空气进行加热，使得热泵最终吹出的空气的温度适于室内适宜的温度，达到等温除湿的效果。

由此可件，本发明能够利用热泵系统自身回收的废热能量，对蒸发器25的冷空气再加热，可高效的利用废热，再加热时，还不会增加室内外的整体热量，可降低对于热岛效应的提高。

进一步的具体的说，所述冷水管13或所述热水管14连接有水泵a1601，如图所示，热水管14向上延伸与再热管15相连，在热水管14与再热管15连接的部分设有水泵a1601。

优选的，所述热泵系统还包括与所述热水管14连接的水箱17，所述冷水管13通过三通管19分别与所述水箱17和外界供水管18连通。如图所示，由此可以通过板式换热器12对水箱17内的水加热，可通过水箱17蓄水，提供生活用水。其中在冷水管13与板式换热器12连接部分设有水泵b1602，以此，可以使得水箱内的水能够与板式换热器12之间形成循环。

进一步的优化之处在于，在所述三通管19与外界供水管18之间、所述三通管19与所述板式换热器12之间的热水管14上分别设有一水阀。

进一步的优化之处在于，所述水箱17设有电热棒21。由此可以在水箱17内温度低于使用温度时，可通过加热棒对水箱17内的水加热，在气温较低、湿度较大的季节，例如南方秋冬季节，此时，对于再热管15的发热量要求较高，而对于室内降温的要求较低或者是没有要求，此时，可将出液端A4关闭，将水箱17内的水流通整个热水管14、板式换热器12、冷水管13，进而可向再热管15通入热水，能够对室内提供温度较高的风流。

需要说明的是，如图所示，再热管15和水箱17均与热水管14、冷水管13相连，为了使得再热管15能够稳定的提供热量，在再热管15与热水管14之间设有水泵a1601，在再热管15与冷水管13交汇处靠近所述板式换热器12的一侧设有电磁阀20，在再热管15与热水管14交汇处靠近水箱17的一侧设有电磁阀20。

在需要板式换热器12向再热管15流通热水时，可通过与再热管15连通的水泵a1601作用下，由板式换热器12向再热管15吸入热水，此时，再热管15与热水管14交汇处的电磁阀20关闭，再热管15与冷水管13交汇处的电磁阀20开启，可实现再热管15与板式换热器12的水循环。

在板式换热器12无法满足再热管15的使用温度时，将再热管15与冷水管13交汇处的电磁阀20关闭，将再热管15与热水管14交汇处的电磁阀20开启，此时，再热管15能够与水箱17形成水循环。

在优选的实施例中如图所示，所述换向阀件为换向四通阀22，所述换向四通阀22具有所述出液端A4、所述出液端B5、出液端C23，所述出液端C23封闭。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种废热利用的热泵系统，其特征在于，包括：

压缩机，具有进口端和出口端；

第一线管，一端与所述压缩机的出口端相连；

换向阀件，具有与所述第一线管相连的进液端、出液端A、出液端B，所述换向阀件能够使得进液端进入的液体在出液端A、出液端B之间切换；

换热组件，与所述出液端A相连，且所述换热组件具有回液口；

第二线管，进液口与所述进液端B、所述换热组件的回液口连通；

四通阀，分别与所述第二线管的出液口、所述压缩机、蒸发器、冷凝器连通。

2.根据权利要求1所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述第一线管上设有高压传感器。

3.根据权利要求1所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述出液端B设有单向阀，所述换热组件与所述第二线管之间设有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述换热组件包括板式换热器，所述板式换热器分别与一个冷水管和一个热水管连通，以使得所述冷水管中流入所述板式换热器的冷水，能够形成流入所述热水管的热水。

5.根据权利要求4所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括设置于所述蒸发器一侧的再热管，所述热泵系统由所述蒸发器吹出的风吹向所述再热管，所述再热管的一端与所述冷水管相连、另一端与所述热水管相连。

6.根据权利要求4所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述冷水管或所述热水管连接有水泵。

7.根据权利要求4所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括与所述热水管连接的水箱，所述冷水管通过三通管分别与所述水箱和外界供水管连通。

8.根据权利要求7所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，在所述三通管与外界供水管之间、所述三通管与所述板式换热器之间的热水管上分别设有一水阀。

9.根据权利要求7所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述水箱设有电热棒。

10.根据权利要求1所述的一种废热利用的热泵系统，其特征在于，所述换向阀件为换向四通阀，所述换向四通阀具有所述出液端A、所述出液端B、出液端C，所述出液端C封闭。