CN113623790A - 空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备 - Google Patents

空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备 Download PDF

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    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type

Abstract

本发明公开了空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，包括：室内机，所述室内机包括蒸发器；室外机，所述室外机包括压缩机、冷凝器和四通阀，所述四通阀的其中三端分别连通所述压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器，所述四通阀的另一端连接有冷媒输入管；蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括热交换器和蒸汽水箱，所述热交换器设有冷媒入口阀、冷媒出口阀、自来水入口阀、自来水出口阀，所述蒸汽水箱内部设有电加热器；所述压缩机、所述冷媒入口阀、所述冷媒出口阀和所述冷媒输入管依次连通；所述自来水入口阀、所述自来水出口阀和所述蒸汽水箱依次连通。本发明具有热回收效率高、蒸汽制取效率高、节电效果明显等优点。

Description

空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备
技术领域
本发明涉及热回收技术领域，特别涉及空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备。
背景技术
蒸汽的制备通常采用电蒸汽发生器，其通过将自来水导入电蒸汽锅炉中，持续对自来水进行加热从而形成蒸汽。现有技术中，蒸汽和自来水往往存在较大的温度差，电蒸汽发生器需要消耗大量的功率和时间才能实现蒸汽的制备，存在制备效率低、消耗功率高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，实现利用空调废热的回收和蒸汽的制备。
根据本发明的实施例的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，包括：室内机，室内机包括蒸发器；室外机，室外机包括压缩机、冷凝器和四通阀，四通阀的其中三端分别连通压缩机、冷凝器和蒸发器，四通阀的另一端连接有冷媒输入管；蒸汽发生器，蒸汽发生器包括热交换器和蒸汽水箱，热交换器设有冷媒入口阀、冷媒出口阀、自来水入口阀、自来水出口阀，蒸汽水箱内部设有电加热器；压缩机、冷媒入口阀、冷媒出口阀和冷媒输入管依次连通；自来水入口阀、自来水出口阀和蒸汽水箱依次连通。
根据本发明实施例的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，至少具有如下有益效果：本发明利热交换器对冷媒和自来水进行热量交换，同时利用蒸汽水箱实现蒸汽的制取，由于自来水经过热交换器的加热升温，相对于常规的蒸汽发生器，本发明制取蒸汽所需的电功率降低，蒸汽制取的效率更高，节约了蒸汽制取中所需的电能，冷媒经过热交换器的降温可减少空调废热对环境的热污染，同时降低了冷凝器的冷凝压力和冷凝温度，提高了空调的制冷量，具有热回收效率高、蒸汽制取效率高、节电效果明显等优点。
根据本发明的一些实施例，还包括三通阀，三通阀的三端分别连通压缩机、热交换器和冷媒输入管。
根据本发明的一些实施例，冷媒输入管上设置有单向阀。
根据本发明的一些实施例，冷凝器包括有散热风扇，冷媒输入管上设置有温度传感器，温度传感器与散热风扇电性连接。
根据本发明的一些实施例，热交换器包括至少两组并列设置的板式换热器。
根据本发明的一些实施例，自来水入口阀与热交换器之间设置有流量调节阀。
根据本发明的一些实施例，蒸汽水箱上设置有蒸汽出口和蒸汽安全阀。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实施例空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备的系统示意图；
附图标号：蒸发器100；压缩机200；冷凝器300；散热风扇301；四通阀400；蒸汽发生器500；热交换器510；冷媒入口阀511；冷媒出口阀512；自来水入口阀513；自来水出口阀514；板式换热器515；流量调节阀516；蒸汽水箱520；电加热器521；蒸汽出口522；蒸汽安全阀523；三通阀600；冷媒输入管700；单向阀701；温度传感器702。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”、“竖向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据本发明的实施例的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，包括：室内机，室内机包括蒸发器100；室外机，室外机包括压缩机200、冷凝器300和四通阀400，四通阀400的其中三端分别连通压缩机200、冷凝器300和蒸发器100，四通阀400的另一端连接有冷媒输入管700，其中，本发明的室内机和室外机组成空调系统；蒸汽发生器500，蒸汽发生器500包括热交换器510和蒸汽水箱520，热交换器510设有冷媒入口阀511、冷媒出口阀512、自来水入口阀513、自来水出口阀514，蒸汽水箱520内部设有电加热器521；压缩机200、冷媒入口阀511、冷媒出口阀512和冷媒输入管700依次连通；自来水入口阀513、自来水出口阀514和蒸汽水箱520依次连通。本发明的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备的工作原理如下：冷媒经过压缩机200的作用形成高温高压的气体，冷媒经过冷媒入口阀511流入热交换器510内，同时，外界的自来水经过自来水入口阀513导入热交换器510，常温自来水与高温高压的冷媒于热交换器510内换热，冷媒经过换热降温并依次通过冷媒出口阀512和冷媒输入管700流入四通阀400，常温自来水经热交换后升温并由流体输出阀导入蒸汽水箱520内，蒸汽水箱520内的电加热器521启动并进一步加热形成蒸汽；同时，当空调系统制冷时，冷媒经过四通阀400流向室外机的冷凝器300，并于冷凝器300内进一步降温形成常温高压的液态冷媒，随后流入室内机的蒸发器100内汽化并吸收热量以实现空调的制冷，最终汽化的冷媒流回至压缩机200内实现循环；当空调系统制热时，冷媒经过四通阀400流向室内机的蒸发器100，蒸发器100内的气态冷媒放热转化为液态从而实现空调的制暖，随后液态的冷媒流入室外机的冷凝器300内并蒸发汽化吸收热量变为气体，最终流回至压缩机200内实现循环。
根据本发明实施例的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，至少具有如下有益效果：本发明利热交换器对冷媒和自来水进行热量交换，同时利用蒸汽水箱实现蒸汽的制取，由于自来水经过热交换器的加热升温，相对于常规的蒸汽发生器，本发明制取蒸汽所需的电功率降低，蒸汽制取的效率更高，节约了蒸汽制取中所需的电能，冷媒经过热交换器的降温可减少空调废热对环境的热污染，同时降低了冷凝器的冷凝压力和冷凝温度，提高了空调的制冷量，具有热回收效率高、蒸汽制取效率高、节电效果明显等优点。
本发明的一些实施例中，还包括三通阀600，三通阀600的三端分别连通压缩机200、热交换器510和冷媒输入管700，冷媒从压缩机200导入三通阀600后，三通阀600可控制冷媒的流向，当热交换器510暂停工作，即无需制取蒸汽时，三通阀600控制冷媒经过冷媒输入管700直接流入四通阀400内，以保证空调系统的正常运作；而当热交换器510正常工作时，三通阀600控制冷媒流入热交换器510内从而保证设备的有序运行。
优选地，冷媒输入管700上设置有单向阀701，单向阀701设置在靠近热交换器510的一侧，当热交换器510暂停工作时，冷媒经三通阀600和冷媒输入管700流入四通阀400内，而单向阀701的作用是防止冷媒在冷媒输入管700内逆流至热交换器510中，保证冷媒于冷媒输入管700内的单向流动。
本发明的一些实施例中，冷凝器300包括有散热风扇301，冷媒输入管700上设置有温度传感器702，温度传感器702与散热风扇301电性连接，温度传感器702的作用在于检测冷媒输入管700内冷媒的温度并输出信号至散热风扇301，当热交换器510内的自来水吸收热量达到饱和状态时，冷媒无法通过与自来水换热降低至一定的温度，温度传感器702检测到冷媒输入管700的温度过高并发出信号至散热风扇301，散热风扇301辅助冷凝器300的散热，保证空调系统的正常运作。
本发明的一些实施例中，热交换器510包括至少两组并列设置的板式换热器515，板式换热器515具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、使用寿命长等优点，其换热效率可达90％以上，而通过并列设置的多组板式换热器515，可保证自来水和冷媒的充分热交换，提高冷媒热量的回收利用率。
本发明的一些实施例中，自来水入口阀513与热交换器510之间设置有流量调节阀516，流量调节阀516的作用在于控制自来水的流量，合理地控制自来水流入量以保证热交换器510内的自来水充分受热。
本发明的一些实施例中，蒸汽水箱520上设置有蒸汽出口522和蒸汽安全阀523，蒸汽出口522用于导出蒸汽水箱520内的蒸汽，蒸汽安全阀523具有泄压的作用，防止蒸汽水箱520内蒸汽压力过高产生危险。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，包括：
室内机，所述室内机包括蒸发器；
室外机，所述室外机包括压缩机、冷凝器和四通阀，所述四通阀的其中三端分别连通所述压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器，所述四通阀的另一端连接有冷媒输入管；
蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括热交换器和蒸汽水箱，所述热交换器设有冷媒入口阀、冷媒出口阀、自来水入口阀、自来水出口阀，所述蒸汽水箱内部设有电加热器；
所述压缩机、所述冷媒入口阀、所述冷媒出口阀和所述冷媒输入管依次连通；所述自来水入口阀、所述自来水出口阀和所述蒸汽水箱依次连通。
2.根据权利要求1所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，还包括三通阀，所述三通阀的三端分别连通所述压缩机、所述热交换器和所述冷媒输入管。
3.根据权利要求2所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，所述冷媒输入管上设置有单向阀。
4.根据权利要求1所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，所述冷凝器包括有散热风扇，所述冷媒输入管上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述散热风扇电性连接。
5.根据权利要求1所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，所述热交换器包括至少两组并列设置的板式换热器。
6.根据权利要求1所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，所述自来水入口阀与所述热交换器之间设置有流量调节阀。
7.根据权利要求1所述的空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备，其特征在于，所述蒸汽水箱上设置有蒸汽出口和蒸汽安全阀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114623429A (zh) * 2022-03-22 2022-06-14 东方电气集团东方电机有限公司 微压蒸汽回收系统及方法

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