CN201811497U - 一种双热源型单级压缩式高温热泵 - Google Patents
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Abstract
一种双热源型单级压缩式高温热泵，包括压缩机、热源侧换热器、用户侧换热器、四通换向阀、节流阀及连接管路，所述的热源侧换热器为双热源换热器，压缩机的出口通过四通换向阀分别连接用户侧换热器及热源侧双热源换热器制冷剂通道的一个接口，用户侧换热器及热源侧双热源换热器制冷剂通道的另一个接口通过节流阀相连接，其循环工质为高温热泵工质。本实用新型可为采暖系统和生产工艺提供75℃以上的热水，可广泛应用于民用建筑、公共建筑、别墅建筑的供暖系统及工业生产的高温热水需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵空调技术领域，尤其涉及一种双热源型单级压缩式高温热泵。
背景技术
随着能源与环境问题的日益突出，限制中小型燃煤锅炉的使用成为了一个普遍的共识，目前迫切需要新的装置代替中小型锅炉，为采暖和生产提供75℃以上的高温热水。常温热泵系统只能提供不高于55℃的热水，采暖终端设备可采用风机盘管或地板辐射等，如采用散热器为末端设备时，散热器的片数要比供水温度为75℃时多将近一倍，增加了在房间的占地面积，且不美观。但由于散热器价格便宜，经济耐用，一直是我国早期的建筑采暖末端设备，因此，在旧楼老采暖系统改造中，在不改变原有散热器的片数，同时提供75℃以上的生活用水的情况下，采用双热源型单级压缩式高温热泵系统将是一个最优的选择。
实用新型内容
本实用新型的目的正是提供一种可对空气、太阳能、地能等可再生能源及各种余热、废热进行综合利用，制取75℃以上热水的双热源型单级压缩式高温热泵。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现，但不限制本实用新型。
一种双热源型单级压缩式高温热泵，包括压缩机、热源侧换热器、用户侧换热器、四通换向阀、节流阀及连接管路，所述的热源侧换热器为双热源换热器，压缩机的出口通过四通换向阀分别连接用户侧换热器及热源侧双热源换热器制冷剂通道的一个接口，用户侧换热器及热源侧双热源换热器制冷剂通道的另一个接口通过节流阀相连接，其循环工质为高温热泵工质。
所述压缩机为单级压缩机。
所述热源侧双热源换热器为翅片-套管式三介质复合式换热器，包括外套管、穿装在外套管管腔中的内套管以及与外套管外壁相结合的翅片；所述内套管外径小于外套管的孔径，并由内套管外壁与外套管内壁之间的环型空间构成热泵工质通道，内套管的管腔构成液态热源通道；外套管外壁与翅片之间构成空气热源通道。
所述热源侧双热源换热器为壳-套管式三介质复合换热器，包括设置有介质进口和出口的密闭壳体，换热盘管封装在壳体内且其两端分别延伸至的壳体外；所述换热盘管是由外套管和穿装在外套管管腔中的内套管组成，且内套管的外径小于外套管的孔径，并由内套管的外壁与外套管的内壁之间的环形空间构成热泵工质通道，内套管的管腔构成一个液态热源通道，壳体的内壁与外套管的外壁构成另一个液态热源通道。
所述热源侧双热源换热器为带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器，包括换热管、与换热管外壁相结合的翅片以及换热管外表面及翅片外表面的太阳能辐射吸收性涂层；其中换热管内为热泵工质通道，换热管外表面与翅片之间构成空气热源通道。
本实用新型可为采暖系统和生产工艺提供75℃以上的热水，其中热源侧双热源换热器为翅片-套管式三介质复合式换热器、壳-套管式三介质复合换热器或带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器的一种，既可单独吸收气态热源热量、液态热源热量及太阳能辐射热量，又可同时吸收上述任意两种热源热量。所述热源侧双热源换热器所使用的热源可为空气、太阳能、地能等可再生能源及各种余热、废热。可广泛应用于民用建筑、公共建筑、别墅建筑的供暖系统及工业生产的高温热水需求。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图。
图2为本实用新型翅片-套管式三介质复合式换热器结构示意图。
图3为本实用新型壳-套管式三介质复合换热器结构示意图。
图4为本实用新型翅片-套管式三介质复合式换热器结构示意图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合附图作进一步描述，但并不限制本实用新型。
如图1所示，一种双热源型单级压缩式高温热泵，包括压缩机1、热源侧双热源换热器2、用户侧换热器3、四通换向阀4、节流阀5及连接管路，压缩机1的出口通过四通换向阀4分别连接用户侧换热器3及热源侧双热源换热器2制冷剂通道的一个接口，用户侧换热器3及热源侧双热源换热器2制冷剂通道的另一个接口通过节流阀5相连接；其中，所述热源侧双热源换热器2为翅片-套管式三介质复合式换热器或壳-套管式三介质复合换热器或带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器，其循环工质为高温热泵工质。
如图2所示，所述热源侧双热源换热器2为翅片-套管式三介质复合式换热器，包括外套管6、穿装在外套管管腔中的内套管10以及与外套管外壁相结合的翅片7；所述内套管10外径小于外套管6的孔径，并由内套管10外壁与外套管6内壁之间的环型空间构成热泵工质通道8，内套管的管腔构成液态热源通道11；外套管外壁与翅片之间构成空气热源通道9。
如图3所示，所述热源侧双热源换热器2为壳-套管式三介质复合换热器，包括设置有介质进口和出口的密闭壳体15，换热盘管封装在壳体内且其两端分别延伸至的壳体外；所述换热盘管是由外套管16和穿装在外套管管腔中的内套管17组成，且内套管17的外径小于外套管16的孔径，并由内套管17的外壁与外套管16的内壁之间的环形空间构成热泵工质通道，内套管的管腔构成一个液态热源通道14，壳体15的内壁与外套管16的外壁构成另一个液态热源通道12。
如图4所示，所述热源侧双热源换热器2为带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器，包括换热管18、与换热管外壁相结合的翅片19以及换热管外表面及翅片外表面的太阳能辐射吸收性涂层；其中换热管18内为热泵工质通道20，换热管18外表面与翅片19之间构成空气热源通道21。
工作流程如下：（1） 单一气态热源模式。该工作模式下，热源侧双热源换热器2为翅片-套管式三介质复合式换热器。
热泵工质由压缩机1压缩，通过四通换向阀4，进入用户侧换热器3释放热量给空调回水后，经节流阀5进入热源侧双热源换热器2，吸收气态热源热量后，通过四通换向阀4进入压缩机1进入下一循环。
（2）单一液态热源模式。该工作模式下，热源侧双热源换热器2为翅片-套管式三介质复合式换热器或壳-套管式三介质复合换热器。
热泵工质由压缩机1压缩，通过四通换向阀4，进入用户侧换热器3释放热量给空调回水后，经节流阀5进入热源侧双热源换热器2，吸收液态热源热量后，通过四通换向阀4进入压缩机1进入下一循环。
（3）气态-液态双热源模式。该工作模式下，热源侧双热源换热器2为翅片-套管式三介质复合式换热器。
热泵工质由压缩机1压缩，通过四通换向阀4，进入用户侧换热器3释放热量给空调回水后，经节流阀5进入热源侧双热源换热器2，吸收气态热源和液态热源热量后，通过四通换向阀4进入压缩机1进入下一循环。
（4）双液态热源模式。该工作模式下，热源侧双热源换热器2为壳-套管式三介质复合换热器。
热泵工质由压缩机1压缩，通过四通换向阀4，进入用户侧换热器3释放热量给空调回水后，经节流阀5进入热源侧双热源换热器2，吸收两种液态热源热量后，通过四通换向阀4进入压缩机1进入下一循环。
（5）太阳能-空气双热源模式。该工作模式下，热源侧双热源换热器2为带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器。
热泵工质由压缩机1压缩，通过四通换向阀4，进入用户侧换热器3释放热量给空调回水后，经节流阀5进入热源侧双热源换热器2，吸收太阳能辐射及空气热量后，通过四通换向阀4进入压缩机1进入下一循环。
Claims (5)
1.一种双热源型单级压缩式高温热泵，包括压缩机（1）、热源侧换热器、用户侧换热器（3）、四通换向阀（4）、节流阀（5）及连接管路，其特征在于：所述的热源侧换热器为双热源换热器（2），压缩机（1）的出口通过四通换向阀（4）分别连接用户侧换热器（3）及热源侧双热源换热器（2）制冷剂通道的一个接口，用户侧换热器（3）及热源侧双热源换热器（2）制冷剂通道的另一个接口通过节流阀（5）相连接，其循环工质为高温热泵工质。
2.根据权利要求1所述的双热源型单级压缩式高温热泵，其特征在于：所述压缩机（1）为单级压缩机。
3.根据权利要求1所述的双热源型单级压缩式高温热泵，其特征在于：所述热源侧双热源换热器（2）为翅片-套管式三介质复合式换热器，包括外套管（6）、穿装在外套管管腔中的内套管（10）以及与外套管外壁相结合的翅片（7）；所述内套管（10）外径小于外套管（6）的孔径，并由内套管（10）外壁与外套管（6）内壁之间的环型空间构成热泵工质通道（8），内套管的管腔构成液态热源通道（11）；外套管外壁与翅片之间构成空气热源通道（9）。
4.根据权利要求1所述的双热源型单级压缩式高温热泵，其特征在于：所述热源侧双热源换热器（2）为壳-套管式三介质复合换热器，包括设置有介质进口和出口的密闭壳体（15），换热盘管封装在壳体内且其两端分别延伸至的壳体外；所述换热盘管是由外套管（16）和穿装在外套管管腔中的内套管（17）组成，且内套管（17）的外径小于外套管（16）的孔径，并由内套管（17）的外壁与外套管（16）的内壁之间的环形空间构成热泵工质通道，内套管的管腔构成一个液态热源通道（14），壳体（15）的内壁与外套管（16）的外壁构成另一个液态热源通道（12）。
5.根据权利要求1所述的双热源型单级压缩式高温热泵，其特征在于：所述热源侧双热源换热器（2）为带太阳能辐射吸收性涂层翅片管式双热源复合换热器，包括换热管（18）、与换热管外壁相结合的翅片（19）以及换热管外表面及翅片外表面的太阳能辐射吸收性涂层；其中换热管（18）内为热泵工质通道（20），换热管（18）外表面与翅片（19）之间构成空气热源通道（21）。
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