CN203642307U - 一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，包括采暖回水管和暖气供水管，包括燃气机，燃气机通过传动装置驱动热泵机组，热泵机组包括依次循环连接的压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器，采暖回水管依次通过冷凝器中的供水管路、废热回收装置中的供水管路后与暖气供水管相连通，燃气机具有进气口和出口气，出气口与废热回收装置中的供气管路相连通，蒸发器中的供气管路与环境废气管相连通。本实用新型通过设置废热回收装置对燃气机出口的废气与暖气供水之间热量交换，充分利用了废气中的余热，提高了热泵机组的热效率。

Description

一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组

技术领域

本实用新型涉及燃气热泵技术领域，尤其涉及一种由燃气机直接驱动的废热回收型热泵热水机组。

背景技术

燃气热泵（ＧａｓＨｅａｔＰｕｍｐ，简称ＧＨＰ）作为近年来出现的一种新型燃气空调技术，通过燃气发动机驱动压缩机，完成热泵循环，实现冬季供热、夏季供冷；由于回收发动机余热补充采暖，其供热能力大于常规电动热泵系统，且不需除霜过程，能够实现快速供热。现有技术中，燃气热泵通过燃气机的热能转化为电能再转化为压缩机的机械能，传动效率低，并且燃气机中的废气热气直接排入空气，浪费热源，燃气热能利用率低。传统的空气源热泵机组是由电驱动的，燃气热泵通过能量转换转化成电能，能量利用效率低。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种燃气能量利用率高的燃气机直接驱动式废热回收型空气源热泵机组。 

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，包括采暖回水管和暖气供水管，包括燃气机，所述燃气机通过一传动装置驱动一热泵机组，所述热泵机组包括依次循环连接的压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器，所述采暖回水管依次通过所述冷凝器中的供水管路、废热回收装置中的供水管路后与所述暖气供水管相连通，所述燃气机具有一进气口和一出气口，所述出气口与所述废热回收装置中的供气管路相连通，所述蒸发器中的供气管路与一环境废气管和废热回收装置中的排气管道相连通。

进一步地，所述废热回收装置中的排气管路还与所述蒸发器中的供气管路相连通。

进一步地，所述传动装置通过皮带传动。

进一步地，所述传动装置包括一端与所述燃气机中的叶轮相连接的第一传动轴，所述第一传动轴的另一端安装有一第一皮带轮，所述第一皮带轮通过一皮带与一第二皮带轮相连接，所述第二皮带轮与一第二传动轴的一端相连接，所述第二传动轴的另一端与所述压缩机相连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：燃气机通过传动装置直接驱动空气源热泵机组，减少了中间设备和能量转换的过程，提高了能量利用效率，通过直接利用通过设置废热回收装置对燃气机出口的废气与暖气供水之间热量交换，充分利用了废气中的余热，提高了热泵机组的热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组的结构示意图。

附图标记说明：1、采暖回水管，2、暖气供水管，3、燃气机，4、传动装置，5、热泵机组，6、废热回收装置，7、环境废气管，31、进气口，32、出口气，33、叶轮，41、传动轴，42、第一皮带轮，43、皮带，44、第二皮带轮，45、第二传动轴，51、压缩机，52、蒸发器，53、膨胀阀，54、冷凝器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实用新型提供的一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，包括采暖回水管1和暖气供水管2，包括燃气机3，燃气机3通过一传动装置4驱动一热泵机组5，热泵机组5包括依次循环连接的压缩机51、蒸发器52、膨胀阀53、冷凝器54，采暖回水管1依次通过冷凝器54中的供水管路、废热回收装置6中的供水管路后与暖气供水管2相连通，燃气机3具有一进气口31和一出口气32，出气口32与废热回收装置6中的供气管路相连通，所述蒸发器52中的供气管路与一环境废气管7和废热回收装置6的排气管道相连通。通过设置废热回收装置6对燃气机3出口的废气与暖气供水之间热量交换，通过空气源热泵机组5吸收废热回收装置排出的废弃温度与暖气回水之间进行能量交换，充分利用了废气中的余热，提高了热泵机组的热效率。

在本实施例中，所述废热回收装置6中的排气管路还与所述蒸发器52中的供气管路相连通。利用通过废热回收装置6的废气作为蒸发器52的热量源，由于废气的温度比普通空气的温度要高的多。蒸发器52的工作效率更高。传动装置4通过皮带传动，利用机械能直接驱动压缩机51，减少了两个能量转换过程，有效的避免了通过电能过度时的能量损失，提高热泵机组的效率约12～15%。传动装置4包括一端与燃气机3中的叶轮33相连接的第一传动轴41，第一传动轴41的另一端安装有一第一皮带轮42，第一皮带轮42通过一皮带43与一第二皮带轮44相连接，第二皮带轮44与一第二传动轴45的一端相连接，第二传动轴45的另一端与压缩机51相连接。利用皮带传动方式，减振降噪，使用寿命长。

本实用新型的工作原理分为三个部分：

1、天然气和空气在燃气机3燃烧室内点火燃烧，气体燃烧受热后膨胀推动活塞向下运动，带动叶轮33转动，叶轮33转动后带动第一传动轴41转动，第一传动轴41带着的第一皮带轮42转动，通过皮带43传动，第二皮带轮44开始转动带动第二传动轴45进行转动，第二传动轴45带动热泵机组5的压缩机51做功。

2、热泵机组5吸收环境废气的温度和废热回收装置6排出的废气温度通过机组内的蒸发器52吸热，常态热媒变成低温热媒，低温热媒通过压缩机61做功变成高温高压热媒，高温高压热媒在冷凝器54中与40℃采暖回水进行热交换，回水温度升高到43℃，高温高压热媒变成高压低温热媒，最后通过膨胀阀53热媒变为常态热媒重新吸收环境废气的温度和从废热回收装置6排出的废气温度成为低温热媒，重新进行热泵机组5的循环。

3、从燃气机3的出气口32排出的废气以废热形式排入废热回收装置6，通过在废热回收换热装置6中与热泵机组5出来的采暖水进行热量交换，使其温度由43℃进一步提高到48℃，达到暖气给水标准从而为暖气供水。废热回收装置6产生的50~60℃的尾气由热泵机组5吸收重新进行热泵机组5制热循环，从而进一步提高系统的制热性能和废热回收利用能力。

热泵机组共分成三个阶段利用能量，利用热泵机组5把低温热能转变成为高温热能，实现对用户直接供热。并对低温阶段产生的废热回收利用，提高制热性能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，包括采暖回水管（1）和暖气供水管（2），其特征在于：包括燃气机（3），所述燃气机（3）通过一传动装置（4）驱动一热泵机组（5），所述热泵机组（5）包括依次循环连接的压缩机（51）、蒸发器（52）、膨胀阀（53）、冷凝器（54），所述采暖回水管（1）依次通过所述冷凝器（54）中的供水管路、废热回收装置（6）中的供水管路后与所述暖气供水管（2）相连通，所述燃气机（3）具有一进气口（31）和一出气口（32），所述出气口（32）与所述废热回收装置（6）中的供气管路相连通，所述蒸发器（52）中的供气管路与一环境废气管（7）和热泵机组蒸发器的供气管道（）相连通。

2.根据权利要求1所述的燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，其特征在于：所述废热回收装置（6）中的供气管路还与所述蒸发器（52）中的供气管路相连通。

3.根据权利要求2所述的燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，其特征在于：所述传动装置（4）通过皮带传动。

4.根据权利要求3所述的燃气机直接驱动式废热回收型热泵热水机组，其特征在于：所述传动装置（4）包括一端与所述燃气机（3）中的叶轮（33）相连接的第一传动轴（41），所述第一传动轴（41）的另一端安装有一第一皮带轮（42），所述第一皮带轮（42）通过一皮带（43）与一第二皮带轮（44）相连接，所述第二皮带轮（44）与一第二传动轴（45）的一端相连接，所述第二传动轴（45）的另一端与所述压缩机（51）相连接。