CN207662006U - 一种二级并联热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二级并联热泵机组，包括两个相互并联设置的第一热泵单元和第二热泵单元，所述的第一热泵单元和第二热泵单元之间设有换热单元。能够将较低的热水梯级加热到较高的温度，冷水则按照与热水升温相反的方向梯级降温，加大了热水和冷水在热泵进、出口的温差，提高了系统的综合能源利用效率。

Description

一种二级并联热泵机组

技术领域

本实用新型涉及本实用新型属于热泵技术领域，涉及一种二级并联热泵机组。

背景技术

随着热泵技术的日趋成熟，各种利用地下水、地表水或工业废热水等为热源的热泵技术已经广泛的应用于制冷、采暖和热水供应系统中。热泵机组的性能系数高低是决定能源利用效率的重要因素。地(水)源热泵机组采用大“大温差、小流量”的运行方式，可大大减少系统的输配能耗以及管网系统的投资。普通地(水)源热泵机组采取“大温差、小流量”的运行方式时，在进水温度一定的情况下，会使热水供水温度升高、冷水出水温度降低，从而导致冷凝压力的升高和蒸发压力的降低，致使系统性能系数(COP) 减小，能源利用效率降低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种结构简单，针对普通地(水)源热泵机组采取“大温差、小流量”的运行方式时，所存在的系统性能系数(COP)减小，能源利用效率降低的问题，而提供一种在冷、热源侧均采取“大温差、小流量”的运行方式时，其机组的能源利用效率较普通热泵机组的能源利用率得到明显提高的一种二级并联的热泵机组。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种二级并联热泵机组，包括两个相互并联设置的第一热泵单元和第二热泵单元，所述的第一热泵单元和第二热泵单元之间设有换热单元；

所述的第一热泵单元包括第一蒸发器、第一压缩机、第一电磁阀和第一冷凝器，所述第一热泵单元的冷水入口与第一蒸发器的入口连通，所述的第一蒸发器的出口与第一压缩机的入口连通，所述的第一压缩机的出口与第一电磁阀的入口通过换热单元中的第一换热组件连通，所述第一电磁阀的出口与第一冷凝器的入口连通，所述的第一冷凝器的出口与第一热泵单元的热水出口连通；

所述的第二热泵单元包括第二冷凝器、第二压缩机、第二电磁阀和第二蒸发器，所述的第二热泵单元的热水进口与第二冷凝器的入口连通，所述的第二冷凝器的出口与第二压缩机的入口连通，所述的第二压缩机的出口与第二电磁阀的入口通过换热单元中的第二换热组件连通，所述的第二电磁阀的出口与第二蒸发器的入口连通，所述的第二蒸发器的出口与第二热泵单元的冷水出口连通；

所述换热单元中的第一换热组件和第二换热组件相对设置。

所述的换热单元包括保温箱体，所述的第一换热组件和第二换热组件设在该保温箱体中，且该保温箱体中设有温度传感器，该温度传感器分别与第一电磁阀和第二电磁阀电连接。

所述的第一换热组件和第二换热组件都是由铜管制成的多个U型管首尾相连通组成，且该第一换热组件和第二换热组件之间的距离为-cm。

所述的第一换热组件和第二换热组件都是由铝制成的翅片，且该由铝制成的翅片状的第一换热组件和第二换热组件相互交叉设置。

所述的保温箱体内还设有加热组件，该加热组件设置在第一换热组件和第二换热组件之间，且该加热组件热设在保温箱体顶部的电控制箱中的电源电连接。

所述的加热组件包括与保温箱体顶部垂直固定连接的绝缘棒和缠绕在绝缘棒上的电加热丝。

所述的电源固定安装在电控制箱中设有的安装板上，所述的安装板上还设有微处理器，所述的微处理器的输入端与温度传感器电连接，所述的微处理器的输出端分别与第一电磁阀、第二电磁阀和设在安装板上的控制开关电连接，所述的电源与加热组件通过控制开关电连接。

所述第一换热组件与第一热泵单元连通的管线、第二换热组件与第二热泵单元连通的管线与保温箱体之间设有密封保温圈。

本实用新型的有益效果是：结构简单，热泵中产生的热水升温方向与冷水的降温方向在换热组件中进行化热，降低了蒸发器和冷凝器的温差，减少了不可逆传热损失，机组整体的性能系数得到提高；采用热泵机组并联的方式，各自产生的热水和冷水经过换热组件进行换热，可以根据不同温升梯度段的工况选取不同的热泵单元，保证每台热泵能够在其高效工况运行；采用温度梯级升降的方式，可以得到较高温度的热水，同时还可以根据用户使用热水要求，通过控制热泵运行台数调节热水的出水温度；冷水和热水的供、回水温差较大，降低了系统的输配能耗以及管网投资。在采用“大温差、小流量”运行方式时，能够将较低的热水梯级加热到较高的温度，冷水则按照与热水升温相反的方向梯级降温，加大了热水和冷水在热泵进、出口的温差，提高了系统的综合能源利用效率。

附图说明

图1是本实用新型管路连接结构示意图；

图2是本实用新型中换热组件的结构示意图；

图中：1.第一热泵单元；2.换热单元；3.第二热泵单元；4.冷水入口； 5.热水出口；6.热水进口；7.冷水出口；101.第一蒸发器；102.第一压缩机；103.第一电磁阀；104.第一冷凝器；201.第一换热组件；202.第二换热组件；203.保温箱体；204.温度传感器；205.电控制箱；206.安装板； 207.微处理器；208.电源；209.控制开关；210.密封保温圈；211.电加热丝；212.绝缘棒；301.第二冷凝器；302.第二压缩机；303.第二电磁阀； 304.第二蒸发器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1所述的一种二级并联热泵机组，包括两个相互并联设置的第一热泵单元1和第二热泵单元3，所述的第一热泵单元1和第二热泵单元3之间设有换热单元2；所述的第一热泵单元1主要用于将冷水进行加热，所述的第二热泵单元2主要是对进入到第二热泵单元2中的热水进行降温，所述的换热单元2主要是将第一热泵单元中加热的热水和第二热泵单元中降温的水进行换热，可以实现梯度的升温和降温，降低了蒸发器和冷凝器的温差，减少了不可逆传热损失，机组整体的性能系数得到提高。

所述的第一热泵单元1包括第一蒸发器101、第一压缩机102、第一电磁阀103和第一冷凝器104，所述第一热泵单元1的冷水入口4与第一蒸发器101的入口连通，所述的第一蒸发器101的出口与第一压缩机102的入口连通，所述的第一压缩机102的出口与第一电磁阀103的入口通过换热单元2中的第一换热组件201连通，所述第一电磁阀103的出口与第一冷凝器104的入口连通，所述的第一冷凝器104的出口与第一热泵单元1的热水出口5连通；在工作中冷水通过冷水入口进入待第一蒸发器101中进行加热，加热后的水通过压缩机进入到换热单元中的第一换热组件201与第二换热组件进行换热，换热后的水进入到电磁阀和第一冷凝器104中，并通过热水出口排出，供使用。

所述的第二热泵单元3包括第二冷凝器301、第二压缩机302、第二电磁阀303和第二蒸发器304，所述的第二热泵单元3的热水进口6与第二冷凝器301的入口连通，所述的第二冷凝器301的出口与第二压缩机302的入口连通，所述的第二压缩机302的出口与第二电磁阀303的入口通过换热单元2中的第二换热组件202连通，所述的第二电磁阀303的出口与第二蒸发器304的入口连通，所述的第二蒸发器304的出口与第二热泵单元3 的冷水出口7连通；在工作中，热水通过热水进口进入到第二冷凝器中今夕降温，降温后的水通过第二压缩机进入到换热单元中并通过第二换热组件202与第一换热组件201进行换热后经过第二电磁阀和第二蒸发器通过冷水出口排出，供使用；

所述换热单元2中的第一换热组件201和第二换热组件202相对设置，所述的第一换热组件201和第二换热组件202相对设置，可以保证第一换热组件201和第二换热组件202之间的距离比较近，换热的效率比较高，采用电磁阀控制冷水和热水的流量，可以实现“大温差、小流量”运行方式时，能够将较低的热水梯级加热到较高的温度，冷水则按照与热水升温相反的方向梯级降温，加大了热水和冷水在热泵进、出口的温差，提高了系统的综合能源利用效率。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2所示的所述的换热单元2包括保温箱体203，所述的第一换热组件201和第二换热组件202设在该保温箱体203中，且该保温箱体203中设有温度传感器204，该温度传感器204分别与第一电磁阀103和第二电磁阀303电连接。所述的温度传感器204用于检测保温箱体203中的温度，并通过该检测的温度控制第一电磁阀和第二电磁阀的开合程度，比如当温度过高时，控制第一电磁阀的流量减小，控制第二电磁阀的流量增大，当温度过低时，控制第一电磁阀的流量增大，控制第二电磁阀的流量较小。同时该保温箱体的保温性能，在保温箱体外涂覆有一层保温层进行加强保温的效果。

进一步的为了保证换热的效率，在所述的第一换热组件201和第二换热组件202都是由铜管制成的多个U型管首尾相连通组成，且该第一换热组件201和第二换热组件202之间的距离为1-10cm。

进一步的，为了能够保证换热后的温水的温度，在所述的保温箱体203 内还设有加热组件，该加热组件设置在第一换热组件201和第二换热组件 202之间，且该加热组件热设在保温箱体203顶部的电控制箱205中的电源 208电连接。该加热组件重要用于加热保温箱体中的环境温度，进而较少热水的换热效率，保证热水的温度。

所述的加热组件包括与保温箱体203顶部垂直固定连接的绝缘棒212和缠绕在绝缘棒212上的电加热丝211。

进一步的，为了能够保证自动控制，所述的电源208固定安装在电控制箱205中设有的安装板206上，所述的安装板206上还设有微处理器207，所述的微处理器207的输入端与温度传感器204电连接，所述的微处理器207的输出端分别与第一电磁阀103、第二电磁阀303和设在安装板206上的控制开关209电连接，所述的电源208与加热组件通过控制开关209电连接。在工作时，温度传感器将检测到的温度发送到微处理器中，微处理器根据接收到的的温度与设定的温度进行对比，根据对比的结果控制第一电磁阀103、第二电磁阀303的开合状态和控制开关是否将电源与加热组件接通，在这里微处理器和温度传感器都是本技术领域的公知常识，在这里就不对其结构和型号进行详细的说明，所述的电源可以是充电电池也可以时市政用电。

进一步，为了能够保证保温箱体的密封箱，所述第一换热组件201与第一热泵单元1连通的管线、第二换热组件202与第二热泵单元3连通的管线与保温箱体203之间设有密封保温圈210。

实施例3

在是实施例1的基础上，所述的第一换热组件201和第二换热组件202 都是由铝制成的翅片，且该由铝制成的翅片状的第一换热组件201和第二换热组件202相互交叉设置。所述的第一换热组件201和第二换热组件202 采用铝制成，换热的性能更高，采用翅片进行换热，提高了换热的面积，交叉设置能够快速的进行换热。

以上实施例仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种二级并联热泵机组，其特征在于，包括两个相互并联设置的第一热泵单元(1)和第二热泵单元(3)，所述的第一热泵单元(1)和第二热泵单元(3)之间设有换热单元(2)；

所述的第一热泵单元(1)包括第一蒸发器(101)、第一压缩机(102)、第一电磁阀(103)和第一冷凝器(104)，所述第一热泵单元(1)的冷水入口(4)与第一蒸发器(101)的入口连通，所述的第一蒸发器(101)的出口与第一压缩机(102)的入口连通，所述的第一压缩机(102)的出口与第一电磁阀(103)的入口通过换热单元(2)中的第一换热组件(201)连通，所述第一电磁阀(103)的出口与第一冷凝器(104)的入口连通，所述的第一冷凝器(104)的出口与第一热泵单元(1)的热水出口(5)连通；

所述的第二热泵单元(3)包括第二冷凝器(301)、第二压缩机(302)、第二电磁阀(303)和第二蒸发器(304)，所述的第二热泵单元(3)的热水进口(6)与第二冷凝器(301)的入口连通，所述的第二冷凝器(301)的出口与第二压缩机(302)的入口连通，所述的第二压缩机(302)的出口与第二电磁阀(303)的入口通过换热单元(2)中的第二换热组件(202)连通，所述的第二电磁阀(303)的出口与第二蒸发器(304)的入口连通，所述的第二蒸发器(304)的出口与第二热泵单元(3)的冷水出口(7)连通；

所述换热单元(2)中的第一换热组件(201)和第二换热组件(202)相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的换热单元(2)包括保温箱体(203)，所述的第一换热组件(201)和第二换热组件(202)设在该保温箱体(203)中，且该保温箱体(203)中设有温度传感器(204)，该温度传感器(204)分别与第一电磁阀(103)和第二电磁阀(303)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的第一换热组件(201)和第二换热组件(202)都是由铜管制成的多个U 型管首尾相连通组成，且该第一换热组件(201)和第二换热组件(202)之间的距离为1-10cm。

4.根据权利要求2所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的第一换热组件(201)和第二换热组件(202)都是由铝制成的翅片，且该由铝制成的翅片状的第一换热组件(201)和第二换热组件(202)相互交叉设置。

5.根据权利要求3所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的保温箱体(203)内还设有加热组件，该加热组件设置在第一换热组件(201)和第二换热组件(202)之间，且该加热组件热设在保温箱体(203)顶部的电控制箱(205)中的电源(208)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的加热组件包括与保温箱体(203)顶部垂直固定连接的绝缘棒(212)和缠绕在绝缘棒(212)上的电加热丝(211)。

7.根据权利要求5所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述的电源(208)固定安装在电控制箱(205)中设有的安装板(206)上，所述的安装板(206)上还设有微处理器(207)，所述的微处理器(207)的输入端与温度传感器(204)电连接，所述的微处理器(207)的输出端分别与第一电磁阀(103)、第二电磁阀(303)和设在安装板(206)上的控制开关(209)电连接，所述的电源(208)与加热组件通过控制开关(209)电连接。

8.根据权利要求2所述的一种二级并联热泵机组，其特征在于，所述第一换热组件(201)与第一热泵单元(1)连通的管线、第二换热组件(202)与第二热泵单元(3)连通的管线与保温箱体(203)之间设有密封保温圈(210)。