CN217560063U - 一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统，包含：水－制冷剂换热器、热水箱、循环水泵、温度传感器、干接点控制器，所述水－制冷剂换热器设置在压缩机和冷凝器的连接管道上，所述水－制冷剂换热器的进水口与自来水管连通，所述循环水泵设置在自来水管上，所述水－制冷剂换热器的出水口与所述热水箱连通，所述温度传感器用于采集压缩机排出气体的温度并向所述干接点控制器传输采集到的温度信号，干接点控制器根据该温度信号控制循环水泵的启停，以确保在风冷模块机组正常制冷工况运行过程中且有废热的情况下开启循环水泵。本实用新型能有效地对余热进行回收利用，提高了能源的利用率。

Description

一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤指一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统。

背景技术

能源、环境以及可持续发展已成为当今社会亟需解决的重要问题。随着经济快速发展，节能减排成为科技届关注的焦点。余热回收日益受到重视，生活中的余热包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热等等。以空调系统的风冷模块机组为例，在制冷工况运行时，制冷器在冷凝器中放热冷凝，将高温高压制冷剂转化成低压低温制冷剂，释放的热量未经利用直接排放在室外，既造成余热浪费不利于节能环保，又引起热污染，导致周围环境不良增温。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统，其可以利用风冷模块机组在制冷工况运行过程中产生的高温高压制冷剂加热自来水，以解决风冷模块机组在制冷工况运行过程中存在的能源浪费和环境污染问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种废热回收装置，包含：水－制冷剂换热器、热水箱、循环水泵、温度传感器、干接点控制器，所述水－制冷剂换热器设置在压缩机和冷凝器的连接管道上，所述水－制冷剂换热器的进水口与自来水管连通，所述循环水泵设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器的出水口与所述热水箱连通，所述干接点控制器与所述循环水泵、温度传感器电性连接，所述温度传感器用于采集所述压缩机排出气体的温度并向所述干接点控制器传输采集到的温度信号。

进一步，所述水－制冷剂换热器为板式换热器。

进一步，所述废热回收装置包括止回阀，所述止回阀连通在所述循环水泵与所述水－制冷剂换热器之间。

本实用新型还提供一种风冷模块机组废热回收系统，包括：压缩机、四通阀、冷凝器、气液分离器、水冷换热器以及废热回收装置，所述压缩机的排气端与所述四通阀的一个端口连通，所述四通阀的另外三个端口分别与所述气液分离器、冷凝器、水冷换热器连通，所述冷凝器与所述水冷换热器连通，所述压缩机的回气端与所述气液分离器连通；

所述废热回收装置包含：水－制冷剂换热器、热水箱、循环水泵、温度传感器、干接点控制器，所述水－制冷剂换热器连通在所述冷凝器和所述四通阀之间，所述水－制冷剂换热器的进水口与自来水管连通，所述循环水泵设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器的出水口与所述热水箱连通，所述温度传感器设置在所述水－制冷剂换热器与所述四通阀之间的连接管道上，所述干接点控制器与所述循环水泵、温度传感器电性连接。

进一步，所述风冷模块机组废热回收系统还包括制热膨胀阀和制冷膨胀阀，所述冷凝器依次通过所述制热膨胀阀、制冷膨胀阀与所述水冷换热器连通。

进一步，所述风冷模块机组废热回收系统还包括干燥过滤器和储液器，所述冷凝器依次通过所述储液器、干燥过滤器与所述压缩机连通。

进一步，所述水－制冷剂换热器为板式换热器。

进一步，所述废热回收装置包括止回阀，所述止回阀连通在所述循环水泵与所述水－制冷剂换热器之间。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在制冷工况开始运行时，所述温度传感器检测压缩机排出的制冷剂的温度低于设定阈值时，关闭所述循环水泵；运行过程中制冷剂温度逐渐升高，当所述温度传感器检测到制冷剂的温度高于设定阈值，开启循环水泵，自来水在循环水泵的作用下，在所述水－制冷剂换热器中流动，与压缩机排出的高温高压蒸汽交叉换热，吸收所述水－制冷剂换热器中制冷剂蒸汽释放出来的热量，自来水被加热从而起到了余热回收的作用，而冷却的制冷剂进入冷凝器，继续制冷循环。本实用新型能有效地对余热进行回收利用，提高了能源的利用率。所述干接点控制器用于获取所述温度传感器采集的温度信号，并根据该温度信号控制所述循环水泵的启动和停止，以确保在风冷模块机组正常制冷工况运行过程中且有废热的情况下开启循环水泵。

附图说明

图1是本实用新型所述废热回收装置的部件的连通示意图。

图2是本实用新型所述风冷模块机组废热回收系统的连接示意图。

附图标号说明：1.压缩机；2.四通阀；3.冷凝器；4.制热膨胀阀；5.制冷膨胀阀；6.干燥过滤器；7.储液器；8.气液分离器；9.水冷换热器；10.水－制冷剂换热器；11.热水箱；12.循环水泵；13.止回阀；14.温度传感器；15.干接点控制器。

具体实施方式

请参阅图1－2所示，本实用新型关于一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统。

实施例1

一种废热回收装置，包含：水－制冷剂换热器10、热水箱11、循环水泵12、温度传感器14、干接点控制器15，所述水－制冷剂换热器10设置在压缩机1和冷凝器3的连接管道上，所述水－制冷剂换热器10的进水口与自来水管连通，所述循环水泵12设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器10的出水口与所述热水箱11连通，所述干接点控制器15与所述循环水泵12、温度传感器14电性连接，所述温度传感器14用于采集所述压缩机1排出气体的温度并向所述干接点控制器15传输采集到的温度信号。

在上述方案中，当在制冷工况开始运行时，所述温度传感器14检测压缩机1排出的制冷剂的温度低于设定阈值时，关闭所述循环水泵12；运行过程中制冷剂温度逐渐升高，当所述温度传感器14检测到制冷剂的温度高于设定阈值(本实施例所述设定阈值为45℃)，开启循环水泵12，自来水在循环水泵12的作用下，在所述水－制冷剂换热器10中流动，与压缩机1排出的高温高压蒸汽交叉换热，吸收所述水－制冷剂换热器10中制冷剂蒸汽释放出来的热量，自来水被加热从而起到了余热回收的作用，而冷却的制冷剂进入冷凝器3，继续制冷循环。采用本废热回收装置能有效地对余热进行回收利用，提高了能源的利用率。

所述干接点控制器15用于获取所述温度传感器14采集的温度信号，并根据该温度信号控制所述循环水泵12的启动和停止，以确保在风冷模块机组正常制冷工况运行过程中且有废热的情况下开启循环水泵12，从而避免在风冷模块机组关机状态下循环水泵12徒劳工作，即避免循环水泵12空转。

需要说明的是，所述干接点控制器15是一种电气开关，具有闭合和断开2个状态。其中，干接点是指两个接点间没有极性，可以互换。

所述水－制冷剂换热器10为板式换热器，板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液－液、液－汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高3－5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90％以上。

所述废热回收装置包括止回阀13，所述止回阀13连通在所述循环水泵12与所述水－制冷剂换热器10之间；止回阀13是指启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门，止回阀13可以用来阻止管路中水的回流。

实施例2

一种风冷模块机组废热回收系统，包括：压缩机1、四通阀2、冷凝器3、气液分离器8、水冷换热器9以及废热回收装置，所述压缩机1的排气端与所述四通阀2的一个端口连通，所述四通阀2的另外三个端口分别与所述气液分离器8、冷凝器3、水冷换热器9连通，所述冷凝器3与所述水冷换热器9连通，所述压缩机1的回气端与所述气液分离器8连通；

所述废热回收装置包含：水－制冷剂换热器10、热水箱11、循环水泵12、温度传感器14、干接点控制器15，所述水－制冷剂换热器10连通在所述冷凝器3和所述四通阀2之间，所述水－制冷剂换热器10的进水口与自来水管连通，所述循环水泵12设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器10的出水口与所述热水箱11连通，所述温度传感器14设置在所述水－制冷剂换热器10与所述四通阀2之间的连接管道上，所述干接点控制器15与所述循环水泵12、温度传感器14电性连接。进一步地，所述废热回收装置包括止回阀13，所述止回阀13连通在所述循环水泵12与所述水－制冷剂换热器10之间，所述水－制冷剂换热器10为板式换热器。本实用新型实施例2所述废热回收装置的功能、技术效果与本实用新型实施例1相同。

所述风冷模块机组废热回收系统还包括制热膨胀阀4和制冷膨胀阀5，所述冷凝器3依次通过所述制热膨胀阀4、制冷膨胀阀5与所述水冷换热器9连通。所述风冷模块机组废热回收系统还包括干燥过滤器6和储液器7，所述冷凝器3依次通过所述储液器7、干燥过滤器6与所述压缩机1连通。

下面结合医院供应室实际应用场景，对本实用新型做进一步详细说明。

医院供应室担负着医疗器材的清洗、包装、消毒和供应工作，清洗区常年需要维持低温环境，而供应室器材清洗又需要大量热水。改造前实例中的供应室安装2台10匹风冷模块机组为清洗区供冷，同时安装1台5匹风冷热泵机组供应热水，然而，由于清洗区冷负荷较大，冷凝器3工作强度过大经常性过热保护导致停机。

因此，为了降低冷凝器3的工作强度，本实用新型提供了一种废热回收装置和一种风冷模块机组废热回收系统，所述废热回收装置可以分担冷凝器3的冷却降温的压力。本实用新型在制冷工况运行时，压缩机1排气进入油气分离器进行油气分离，排气通过四通阀2进入所述水－制冷剂换热器10和冷凝器3，进入所述水－制冷剂换热器10的高温高压制冷剂放热并对进入所述水－制冷剂换热器10的冷水进行加热，所述水－制冷剂换热器10交叉换热后的制冷剂进入冷凝器3，继续放热后进入所述制冷膨胀阀5，经所述制冷膨胀阀5节流降压降温后进入水冷换热器9进行换热，之后制冷剂再经所述气液分离器8回到压缩机1的回气端，如此往复循环。

当所述温度传感器14检测到四通阀2附近的制冷剂的温度低于45℃时，则关闭所述循环水泵12；运行过程中制冷剂温度逐渐升高，当温度传感器14检测到制冷剂的温度高于45℃，联动所述干接点控制器15开启所述循环水泵12，自来水在循环水泵12的作用下，进入所述水－制冷剂换热器10并对进入所述水－制冷剂换热器10的制冷剂进行冷却，在所述水－制冷剂换热器10交叉换热后的热水进入热水箱11储存备用。

本实用新型所述风冷模块机组废热回收系统使机组的效率及性能有所提高，节能效果显著。特别是对某些由于外界气温过高或安装原因导致冷凝器3散热不良经常性发生过热保护的运行环境，不仅能提高能源利用效率，还能改善冷凝器3的工作环境，以确保风冷模块机组能正常运行。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种废热回收装置，其特征在于，包含：水－制冷剂换热器、热水箱、循环水泵、温度传感器、干接点控制器，所述水－制冷剂换热器设置在压缩机和冷凝器的连接管道上，所述水－制冷剂换热器的进水口与自来水管连通，所述循环水泵设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器的出水口与所述热水箱连通，所述干接点控制器与所述循环水泵、温度传感器电性连接，所述温度传感器用于采集所述压缩机排出气体的温度并向所述干接点控制器传输采集到的温度信号。

2.根据权利要求1所述的一种废热回收装置，其特征在于：所述水－制冷剂换热器为板式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种废热回收装置，其特征在于：所述废热回收装置包括止回阀，所述止回阀连通在所述循环水泵与所述水－制冷剂换热器之间。

4.一种风冷模块机组废热回收系统，其特征在于：包括：压缩机、四通阀、冷凝器、气液分离器、水冷换热器以及废热回收装置，所述压缩机的排气端与所述四通阀的一个端口连通，所述四通阀的另外三个端口分别与所述气液分离器、冷凝器、水冷换热器连通，所述冷凝器与所述水冷换热器连通，所述压缩机的回气端与所述气液分离器连通；

所述废热回收装置包含：水－制冷剂换热器、热水箱、循环水泵、温度传感器、干接点控制器，所述水－制冷剂换热器连通在所述冷凝器和所述四通阀之间，所述水－制冷剂换热器的进水口与自来水管连通，所述循环水泵设置在所述自来水管上，所述水－制冷剂换热器的出水口与所述热水箱连通，所述温度传感器设置在所述水－制冷剂换热器与所述四通阀之间的连接管道上，所述干接点控制器与所述循环水泵、温度传感器电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种风冷模块机组废热回收系统，其特征在于：所述风冷模块机组废热回收系统还包括制热膨胀阀和制冷膨胀阀，所述冷凝器依次通过所述制热膨胀阀、制冷膨胀阀与所述水冷换热器连通。

6.根据权利要求5所述的一种风冷模块机组废热回收系统，其特征在于：所述风冷模块机组废热回收系统还包括干燥过滤器和储液器，所述冷凝器依次通过所述储液器、干燥过滤器与所述压缩机连通。

7.根据权利要求4所述的一种风冷模块机组废热回收系统，其特征在于：所述水－制冷剂换热器为板式换热器。

8.根据权利要求4所述的一种风冷模块机组废热回收系统，其特征在于：所述废热回收装置包括止回阀，所述止回阀连通在所述循环水泵与所述水－制冷剂换热器之间。

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