CN211953255U - 一种循环式热泵热水机组余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种循环式热泵热水机组余热回收系统，包括第一冷凝器、压缩机、第二冷凝器、节流单元、循环水箱、余热回收器，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器均设置有四个端口，所述四个端口分别为第一上端口、第一下端口、第二上端口和第二下端口，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器各自的第一上端口和第一下端口对应连通，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器各自的第二上端口和第二下端口对应连通。本实用新型中，通过第二冷凝器管路回收冷凝工质余热，降低冷凝温度，提高蒸发温度，再进一步通过余热回收器降低冷凝温度，提高压缩机回气温度，提高热泵系统制热量和能效比，同时还可在结霜工况下还有助于第二冷凝器除霜。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵设备技术领域，具体涉及一种循环式热泵热水机组余热回收系统。
背景技术
常规的循环式热泵热水机组(包含循环式热泵热水器)是通过水冷换热器实现循环水与冷凝器热交换的。经过压缩机压缩后的高温高压的工质气体经过冷凝器与循环水热交换后工质降温实现冷凝，同时循环水会将冷凝器中的热量带到水箱中加热水箱中的水。当水箱中的水温较高时，循环水温度相应地也会较高。循环水温越高，热泵循环工质的冷凝温度越高，压缩机排气度温度会进一步升高，热泵机组的制热量和能效就会降低。因此，传统的循环式热泵热水机(组)，在制备高温热水时，机组能效普遍偏低。
实用新型内容
为了克服上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种循环式热泵热水机组余热回收系统，通过第二冷凝器管路回收冷凝工质余热，降低冷凝温度，提高蒸发温度，再进一步通过余热回收器降低冷凝温度，提高压缩机回气温度，提高热泵系统制热量和能效比，同时还可在结霜工况下还有助于第二冷凝器除霜。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种循环式热泵热水机组余热回收系统，包括第一冷凝器、压缩机、第二冷凝器、节流单元、循环水箱、余热回收器，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器均设置有四个端口，所述四个端口分别为第一上端口、第一下端口、第二上端口和第二下端口，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器各自的第一上端口和第一下端口对应连通，所述第一冷凝器、第二冷凝器和余热回收器各自的第二上端口和第二下端口对应连通，所述循环水箱设置有四个端口，所述循环水箱的四个端口分别是补水进端口、补水出端口、热水进端口和热水出端口；
所述压缩机的输出端通过管道与第一冷凝器第一上端口连通，所述第一冷凝器的第一下端口通过管道与第二冷凝器的第二下端口连通，所述第二冷凝器的第二上端口通过管道与余热回收器的第二下端口连通，所述余热回收器的第二上端口通过管道串联节流单元与第二冷凝器的第一下端口连通，所述第二冷凝器的第一上端口通过管道与余热回收器的第一下端口连通，所述余热回收器的第一上端口通过管道与压缩机的输入端连通；
所述第一冷凝器的第二上端口通过管道与循环水箱的热水进端口连通，所述第一冷凝器的第二下端口通过管道与循环水箱的补水出端口连通，所述循环水箱的热水出端口与用水管连通，所述循环水箱的补水进端口与供水管连通。
进一步在于,所述第二冷凝器配套设置有用于降温的风机，通过风机对第二冷凝器进行降温，从而降低冷凝温度，提高蒸发温度，再进一步通过余热回收器降低冷凝温度，提高压缩机回气温度。
进一步在于,所述第一冷凝器为水冷冷凝器，通过将第一冷凝器设置为水冷冷凝器能够提高换热能效比，所述第二冷凝器为翅片冷凝器，通过将第二冷凝器设置为翅片冷凝器，能够通过散热翅片与散热管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或热水流经钢管管内，热量通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气，达到冷却空气的作用。
进一步在于,所述余热回收器为套管换热器或板式换热器，套管换热器结构简单，传热面积增减自如，板式换热器传热系数高，板式换热器的流道小,板片是波形,截面变化复杂,使流体的流动方向和流速不断变化,增加了流体的扰动,因而能在很小的流速下达到紊流,具有较高的传热系数。
进一步在于,所述节流单元为节流阀，节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门，这样能够起到控制流体流速的目的。
进一步在于,所述压缩机的输出端与第一冷凝器第一上端口之间的管路串联有内循环泵，且压缩机的输出端与内循环泵输入端之间串联有消音管，通过增设内循环泵能够加快流体流速，通过消音管能够降低流体流动产生的噪音。
本实用新型的有益效果：
1、将第一冷凝器冷凝后的工质引入到第二冷凝器和余热回收器中，通过第二冷凝器管路回收冷凝工质余热，降低冷凝温度，提高蒸发温度，再进一步通过余热回收器降低冷凝温度，提高压缩机回气温度，提高热泵系统制热量和能效比，同时还可在结霜工况下还有助于第二冷凝器除霜。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型热泵热水机组余热回收系统结构示意图。
图中：1、第一冷凝器；2、压缩机；3、第二冷凝器；4、节流单元；5、循环水箱；6、余热回收器；7、风机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1所示，一种循环式热泵热水机组余热回收系统，包括第一冷凝器1、压缩机2、第二冷凝器3、节流单元4、循环水箱5、余热回收器6，第一冷凝器1、第二冷凝器3和余热回收器6均设置有四个端口，四个端口分别为第一上端口、第一下端口、第二上端口和第二下端口，第一冷凝器1、第二冷凝器3和余热回收器6各自的第一上端口和第一下端口对应连通，第一冷凝器1、第二冷凝器3和余热回收器6各自的第二上端口和第二下端口对应连通，循环水箱5设置有四个端口，循环水箱5的四个端口分别是补水进端口、补水出端口、热水进端口和热水出端口；
压缩机2的输出端通过管道与第一冷凝器1第一上端口连通，第一冷凝器1的第一下端口通过管道与第二冷凝器3的第二下端口连通，第二冷凝器3的第二上端口通过管道与余热回收器6的第二下端口连通，余热回收器6的第二上端口通过管道串联节流单元4与第二冷凝器3的第一下端口连通，第二冷凝器3的第一上端口通过管道与余热回收器6的第一下端口连通，余热回收器6的第一上端口通过管道与压缩机2的输入端连通；
第一冷凝器1的第二上端口通过管道与循环水箱5的热水进端口连通，第一冷凝器1的第二下端口通过管道与循环水箱5的补水出端口连通，循环水箱5的热水出端口与用水管连通，循环水箱5的补水进端口与供水管连通。
第二冷凝器3配套设置有用于降温的风机7，通过风机7对第二冷凝器3进行降温，从而降低冷凝温度，提高蒸发温度，再进一步通过余热回收器降低冷凝温度，提高压缩机回气温度。
第一冷凝器1为水冷冷凝器，通过将第一冷凝器1设置为水冷冷凝器能够提高换热能效比，第二冷凝器3为翅片冷凝器，通过将第二冷凝器3设置为翅片冷凝器，能够通过散热翅片与散热管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或热水流经钢管管内，热量通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气，达到冷却空气的作用。
余热回收器6为套管换热器或板式换热器，套管换热器结构简单，传热面积增减自如，板式换热器传热系数高，板式换热器的流道小,板片是波形,截面变化复杂,使流体的流动方向和流速不断变化,增加了流体的扰动,因而能在很小的流速下达到紊流,具有较高的传热系数。
根节流单元4为节流阀，节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门，这样能够起到控制流体流速的目的,压缩机2的输出端与第一冷凝器1第一上端口之间的管路串联有内循环泵，且压缩机2的输出端与内循环泵输入端之间串联有消音管，通过增设内循环泵能够加快流体流速，通过消音管能够降低流体流动产生的噪音。
工作原理：使用时，压缩机2压缩工质气体后，高温高压的气态工质经过第一冷凝器1冷凝，同时循环水箱5中的循环水与第一冷凝器1换热，使冷水不断吸热升温，经过冷凝后的气态工质通过第二冷凝器3冷凝器换热降温，第二冷凝器3除了吸收空气中的低品位热能外，第二冷凝器3管路还会吸收冷凝工质余热，这样可以降低冷凝工质温度并提高第二冷凝器3管路中工质的蒸发温度，冷凝工质再通过余热回收器6进一步降低冷凝温度，压缩机2的回气温度也会进一步提升，这样可以提高热泵系统的制热效率，通常在循环水温较高时，循环水温和冷凝温度的温差会较低，第一冷凝器1和循环水箱5的换热效果较差，工质通过第一冷凝器1后仍剩余部分余热，会造成冷凝温度和压缩机2排气温度过高、系统能效下降的不良影响，将冷凝工质剩余的热量通过第二冷凝器3和余热回收器6回收冷凝余热，可以有效降低冷凝温度，提高蒸发温度和压缩机2回气温度，从而提高系统制热量和能效比，如果第二冷凝器3出现结霜情况回收的热量还可以有助于除霜。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等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实用新型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。
以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种循环式热泵热水机组余热回收系统，其特征在于，包括第一冷凝器(1)、压缩机(2)、第二冷凝器(3)、节流单元(4)、循环水箱(5)、余热回收器(6)，所述第一冷凝器(1)、第二冷凝器(3)和余热回收器(6)均设置有四个端口，所述四个端口分别为第一上端口、第一下端口、第二上端口和第二下端口，所述第一冷凝器(1)、第二冷凝器(3)和余热回收器(6)各自的第一上端口和第一下端口对应连通，所述第一冷凝器(1)、第二冷凝器(3)和余热回收器(6)各自的第二上端口和第二下端口对应连通，所述循环水箱(5)设置有四个端口，所述循环水箱(5)的四个端口分别是补水进端口、补水出端口、热水进端口和热水出端口；
所述压缩机(2)的输出端通过管道与第一冷凝器(1)第一上端口连通，所述第一冷凝器(1)的第一下端口通过管道与第二冷凝器(3)的第二下端口连通，所述第二冷凝器(3)的第二上端口通过管道与余热回收器(6)的第二下端口连通，所述余热回收器(6)的第二上端口通过管道串联节流单元(4)与第二冷凝器(3)的第一下端口连通，所述第二冷凝器(3)的第一上端口通过管道与余热回收器(6)的第一下端口连通，所述余热回收器(6)的第一上端口通过管道与压缩机(2)的输入端连通；
所述第一冷凝器(1)的第二上端口通过管道与循环水箱(5)的热水进端口连通，所述第一冷凝器(1)的第二下端口通过管道与循环水箱(5)的补水出端口连通，所述循环水箱(5)的热水出端口与用水管连通，所述循环水箱(5)的补水进端口与供水管连通。
2.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水机组余热回收系统,其特征在于，所述第二冷凝器(3)配套设置有用于降温的风机(7)。
3.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水机组余热回收系统,其特征在于，所述第一冷凝器(1)为水冷冷凝器，所述第二冷凝器(3)为翅片冷凝器。
4.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水机组余热回收系统,其特征在于，所述余热回收器(6)为套管换热器或板式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水机组余热回收系统,其特征在于，所述节流单元(4)为节流阀。
6.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水机组余热回收系统,其特征在于，所述压缩机(2)的输出端与第一冷凝器(1)第一上端口之间的管路串联有内循环泵，且压缩机(2)的输出端与内循环泵输入端之间串联有消音管。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112720040A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-30 | 珠海格力智能装备有限公司 | 冷却装置及冷却控制方法 |
| CN114489183A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-13 | 深圳市酷凌时代科技有限公司 | 船用重力仪的温控系统 |
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