[发明专利]一种大温升压缩式热泵机组

说明书

技术领域

本发明属于采暖、供热水的装置，特别涉及能够在冷、热源侧都获得较大进、出口温差的一种高效的大温升压缩式热泵机组。

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低温热源的热泵技术已经广泛的应用于各种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。对于常用热泵装置，通常采取的“大温差、小流量”的运行方式在进水温度一定的情况下，会造成热水供水温度的升高和冷水出水温度的降低，从而造成冷凝压力的升高和蒸发压力的降低，导致系统性能系数(COP)减小，能源利用效率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种大温升压缩式热泵机组，其特征在于，采用多台水源热泵设备组合的方式，即每台热泵机组由单独的压缩机C、冷凝器K、蒸发器E、过冷器S、节流装置VC组成，分别形成单独的工质循环回路。第一级冷凝器K1和蒸发器E1之间连接压缩机C1，并且过冷器S1、节流装置VC1串联后与压缩机C1并联，第二级冷凝器K2和蒸发器E2之间连接压缩机C2，并且过冷器S2、节流装置VC2串联后与压缩机C2并联；低温热水依次通过串联的过冷器S1、过冷器S2、第一级冷凝器K1与第二级冷凝器K2管路，输出高温热水；冷水回水依次通过串联的蒸发器E2和蒸发器E1管路，输出低温冷水；共享一个水系统，形成大温升压缩式热泵机组。

所述热水管路还为过冷器S1、过冷器S2、第一级冷凝器K1相互并联后再和第二级冷凝器K2串联。

所述在过冷器S1、节流装置VC1之间串联一个经济器G1。

所述在过冷器S2、节流装置VC2之间串联一个经济器G2。

经过冷器(S1或S2)过冷后的制冷剂过冷液体一部分流经节流装置(Vg1或Vg2)，使其余制冷剂过冷，蒸发的制冷剂气体进入压缩机(C1或C2)的中间级再压缩，过冷的制冷剂液体通过节流装置(VC1或VC2)进入蒸发器(E1或E2)。经济器的使用，使压缩机增加了一个补充的压缩过程，经济器闪蒸出来的制冷剂气体作为螺杆压缩机的补气过程进入压缩机的中压吸气腔，由于螺杆式压缩机中压二次吸气腔补进的气体是在压缩机低压一次吸气口完全封闭后进气的，因此，与常规热泵相比，原吸气量不变，而压缩机的总排气量增加了，故机组的制热量必然增加。经济器的使用，提高了机组的性能系数。

本发明最大的优点是：能够将较低的热水回水梯级加热到较高的温度，冷水则按照与冷却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，使其按大温差、小流量运行；同时与单纯的两级串联压缩式热泵相比，热泵机组的性能系数有了进一步提高，因此系统综合能源利用效率与经济性比普通热泵机组大大提高。改进的两级串联压缩式热泵机组性能的改善主要体现在：一，冷却水升温方向与冷冻水的降温方向相反，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；二，采用两级串联的方式，可以根据不同温升段的工况选取不同的热泵单元，保证每台压缩机在其高效工况下运行；三，两级之间制冷剂不进行掺混，形式相对简单，从根本上解决了制冷剂掺混中的回油问题；四，冷水温度梯级降低，热水温度梯级升高，减小了蒸发端和冷凝端的传热温差，减小了不可逆传热损失；五，冷冻水和冷却水的供、回水温差增大，降低了系统的输配能耗以及管网系统投资。

附图说明

图1(a)、(b)为本发明的两级串联加过冷的压缩式热泵机组的流程示意图。

图2为本发明的两级串联加过冷及经济器压缩式热泵机组的流程示意图。

图中符号：K-冷凝器；E-蒸发器；C-压缩机；VC-进入蒸发器入口的冷剂节流装置；G-经济器；Vg-经济器节流装置；

具体实施方式

本发明提供一种大温升压缩式热泵机组。该压缩式热泵机组采用多台水源热泵设备组合的方式，即每台热泵机组由单独的压缩机C、冷凝器K、蒸发器E、过冷器S、节流装置VC组成，分别形成单独的工质循环回路。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例一两级串联加过冷的压缩式热泵机组