CN210951955U - 一种冷水热泵机组高效制冷系统 - Google Patents
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Abstract
一种冷水热泵机组高效制冷系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括低压冷凝器、高压冷凝器和蒸发器；所述高压冷凝器和烟气热回收器的进水口均连接补水系统；所述高压冷凝器的出水口和烟气热回收器的出水口均连接真空相变热水锅炉的进水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器。本实用新型一方面在高效制冷时，能够在不增加能耗的前提下提供卫生热水，并且可以降低能耗，提供高温热水；另一方面，能够适用于不同需求的热水供给。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调制冷技术领域，特别是一种冷水热泵机组高效制冷系统。
背景技术
现有的空调机组制冷通常通过蒸发器和冷凝器实现，且需要消耗机组内部的能耗，这样会使得机组大大增加运行成本。另外，现有技术中通常采用热泵机组、燃气锅炉与烟气热回收器相结合，将燃气锅炉的烟气余热传递到热泵机组的蒸发器加以利用，并利用热泵机组的低温水，将燃气锅炉的烟气降温至30℃以下，且热泵机组的热水经燃气锅炉加热生成高温水用于供热采暖等。而蒸发器中的低温水如果用于使烟气降温，就无法实现其他方面的制冷，而且现有的冷凝器制冷也要吸收机组换热器的热量，从而使得机组耗能增加，且当冷凝器产生的低温热水进入燃气锅炉时，如果想要获得更高温度的热水用于卫生用水，还需冷凝器进一步吸收热量，生成较高温度的热水再进入燃气锅炉内，从而导致机组耗能大大增加。而且现有技术中不能产生不同需求的热水，通用性差。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种低能耗，成本低廉的冷水热泵机组高效制冷系统。
本实用新型的技术方案是：一种冷水热泵机组高效制冷系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括低压冷凝器、高压冷凝器和蒸发器；所述高压冷凝器和烟气热回收器的进水口均连接补水系统；所述高压冷凝器的出水口和烟气热回收器的出水口均连接真空相变热水锅炉的进水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器。
进一步，所述高压冷凝器的出水口分成两条支路，一条支路连接真空相变热水锅炉的进水口，另一条支路连接低温热水用水侧。
进一步，所述真空相变热水锅炉的出水端管路连接卫生用水侧。
进一步，所述低压冷凝器与冷却塔之间进行冷却水的热交换和循环；所述冷却塔的冷却水经一体化输配系统连接低压冷凝器的进水口。
进一步，所述蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器与空调回水侧进行冷水的热交换和循环；所述空调回水侧的空调水经一体化输配系统连接蒸发器的进水口。
进一步，所述补水系统的补水经一体化输配系统连接高压冷凝器和烟气热回收器的进水口。
进一步，所述一体化输配系统包括依次连接的过滤器、水泵和止回集箱。
进一步，所述一体化输配系统还包括软水器和/或加药装置，所述软水器和/或加药装置设于补水系统的输出管路上。
进一步，所述烟气热回收器上设有排烟口和烟气凝水出口。
进一步，所述真空相变热水锅炉包括燃烧机，所述燃烧机为低氮燃烧机或超低氮燃烧机。
本实用新型的有益效果：蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器和低压冷凝器在制冷时，在不增加能耗的同时，还能通过高压冷凝器与补水系统、真空相变热水锅炉、烟气热回收器相结合来提供卫生热水，并且通过与补水系统热交换用于高效制冷，由于补水系统的存在，不会增加机组自身能耗，且将烟气热回收器的出水口连接真空相变热水锅炉的进水口，还可进一步降低蒸汽压缩式冷水热泵机组的能耗，完全利用烟气热回收器的热量来获得更高温度的热水；另外，能够适用于不同温度需求的热水供给。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一体化输配系统的简单结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1和图2所示：一种冷水热泵机组高效制冷系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括低压冷凝器、高压冷凝器和蒸发器；所述高压冷凝器和烟气热回收器的进水口均连接补水系统；所述高压冷凝器的出水口和烟气热回收器的出水口均连接真空相变热水锅炉的进水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器。
本实施例中，蒸汽压缩式冷水热泵机组主要指磁悬浮离心式冷水热泵机组，有较高的性能系数；当然也可以是离心式冷水热泵机组、涡旋式冷水热泵机组或螺杆式冷水热泵机组。各冷水热泵机组有两个冷凝器，分别是高压冷凝器和低压冷凝器。其中高压冷凝器用于在制冷工作状态提供卫生热水。本实施例选用蒸汽压缩式冷水热泵机组用于单独制冷，且制冷的同时提供较低温度的热水。
本实施例中，真空相变热水锅炉具有运行压力低于大气压、不会爆炸的优点；且其中水因为不蒸发，并且水的温度较沸点低，因此不容易结垢。真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，用于提供不同温度要求的热水。真空相变热水锅炉提供的热水温度往往高于蒸汽压缩式冷水热泵机组，作为供热有较高的舒适度。并且真空相变热水锅炉不采用溴化锂等盐类溶液，降低成本，避免腐蚀。
本实施例中，烟气热回收器可利用真空相变热水锅炉的烟气余热（通常温度在100℃以上），来获得热水，并与高压冷凝器输出的低温热水在真空相变热水锅炉内混合，使低温热水升温，再加之真空相变热水锅炉的作用，生成高温热水。此外，补水系统的补水温度较低，能够吸收烟气显热，并将烟气温度降低到烟气露点以下，通常30℃以下，同时烟气会产生大量凝结水而释放潜热。而潜热和显热之和，可以达到燃料发热量（低位热值计）的15%左右。
可以说，本实施例的蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器和低压冷凝器在制冷时，在不增加能耗的同时，还能通过高压冷凝器与补水系统、真空相变热水锅炉、烟气热回收器相结合来提供卫生热水，并且通过与补水系统热交换用于高效制冷，由于补水系统的存在，不会增加机组自身能耗，且将烟气热回收器的出水口连接真空相变热水锅炉的进水口，还可进一步降低蒸汽压缩式冷水热泵机组的能耗，完全利用烟气热回收器的热量来获得更高温度的热水。
具体地，高压冷凝器的出水口分成两条支路，一条支路连接真空相变热水锅炉的进水口，另一条支路连接低温热水用水侧，以满足不同的热水需求。真空相变热水锅炉的出水端管路连接卫生用水侧，用于将高温热水输送至卫生用水侧。
本实施例中，低压冷凝器与冷却塔之间进行冷却水的热交换和循环；所述冷却塔的冷却水经一体化输配系统连接低压冷凝器的进水口。蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器与空调回水侧进行冷水的热交换和循环；所述空调回水侧的空调水经一体化输配系统连接蒸发器的进水口，从而实现机组的制冷。以及补水系统的补水经一体化输配系统连接高压冷凝器和烟气热回收器的进水口。其中，一体化输配系统包括依次连接的过滤器1、水泵2和止回集箱3，冷却塔的冷却水依次经过滤器1、水泵2和止回集箱3进入低压冷凝器；空调回水侧的空调水依次经过滤器1、水泵2和止回集箱3进入蒸发器；补水系统的补水依次经过滤器1、水泵2和止回集箱3进入高压冷凝器和烟气热回收器。其中过滤器用于过滤水质，止回集箱为止回阀结构，能有效防止水流反冲和水锤噪声。本实施例中，水泵优选采用两个，一个作为主水泵，一个作为备用水泵，在选型时，可精确匹配系统，使流量、扬程紧密吻合；通过双泵组合，可根据末端负荷情况，自动调整运行模式，切换单/双泵，实现节能运行。此外，本实施例的一体化输配系统还可包括软水器、加药装置、水质监测装置和排水装置等，其中补水系统也为一体化输配系统的一部分。其中补水系统的输出管路上除了设置过滤器、水泵和止回集箱外，还可设置水质监测装置、软水器和加药装置，以提高水质，防止对高压冷凝器、烟气热回收器的换热管造成污染或堵塞。
本实施例中，烟气热回收器上设有排烟口和烟气凝水出口，所述的排烟口用于排出冷烟气，烟气凝水出口用于排出由烟气产生的凝结水。
本实施例中，真空相变热水锅炉包括燃烧机，所述燃烧机优选为低氮燃烧机或超低氮燃烧机，可降低氮氧化物的排放。
本实施例的工作原理为：如图1所示：补水系统的较低温度的补水分别进入高压冷凝器和烟气热回收器，高压冷凝器的补水经换热后升温成低温热水，其中，一部分低温热水进入真空相变热水锅炉的换热管，同时烟气热回收器中的补水经与烟气换热后也进入真空相变热水锅炉的该换热管，与低温热水混合升温，然后再经炉膛处的燃烧机加热，产生高温热水输出，用于卫生热水；另一部分低温热水直接输出，用于其他低温用水需求，以满足不同需求的热水；真空相变热水锅炉经加热产生的热烟气则进入烟气热回收器，与进入烟气热回收器中的补水进行热交换，使一部分热烟气降温至30℃以下，形成冷烟气并排出，另一部分烟气产生大量的凝结水并排出，从而降低烟气对空气的污染；蒸汽压缩式冷水热泵机组的低压冷凝器与冷却塔之间进行冷却水的热交换和循环；蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器与空调回水之间进行冷水的热交换和循环，用于制冷。
本发明通过蒸汽压缩式冷水热泵机组进行高效制冷时，通过与真空相变热水锅炉和补水系统相结合，在不增加能耗的基础之上还提供了卫生热水，即低压冷凝器和蒸发器制冷的同时，还通过高压冷凝器与补水系统进行热交换，从而不会增加机组内部能耗，且低温热水通过吸收烟气热交换器的热量，再通过真空相变热水锅炉提升，产生高温热水，用于卫生用水，并且还可进一步降低蒸汽压缩式冷水热泵机组的能耗，完全利用烟气热回收器的热量来获得更高温度的热水。
Claims (10)
1.一种冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括低压冷凝器、高压冷凝器和蒸发器；所述高压冷凝器和烟气热回收器的进水口均连接补水系统；所述高压冷凝器的出水口和烟气热回收器的出水口均连接真空相变热水锅炉的进水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器。
2.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述高压冷凝器的出水口分成两条支路，一条支路连接真空相变热水锅炉的进水口，另一条支路连接低温热水用水侧。
3.根据权利要求1或2所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述真空相变热水锅炉的出水端管路连接卫生用水侧。
4.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述低压冷凝器与冷却塔之间进行冷却水的热交换和循环；所述冷却塔的冷却水经一体化输配系统连接低压冷凝器的进水口。
5.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述蒸汽压缩式冷水热泵机组的蒸发器与空调回水侧进行冷水的热交换和循环；所述空调回水侧的空调水经一体化输配系统连接蒸发器的进水口。
6.根据权利要求1所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述补水系统的补水经一体化输配系统连接高压冷凝器和烟气热回收器的进水口。
7.根据权利要求4或5或6所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述一体化输配系统包括依次连接的过滤器、水泵和止回集箱。
8.根据权利要求6所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述一体化输配系统还包括软水器和/或加药装置，所述软水器和/或加药装置设于补水系统的输出管路上。
9.根据权利要求1或2所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述烟气热回收器上设有排烟口和烟气凝水出口。
10.根据权利要求1或2所述的冷水热泵机组高效制冷系统，其特征在于，所述真空相变热水锅炉包括燃烧机，所述燃烧机为低氮燃烧机或超低氮燃烧机。
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|---|---|---|---|---|
| CN114576693A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 上海本家空调系统有限公司 | 燃气热泵供热系统 |
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2019
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