[发明专利]一种利用锅炉与空气热源共同制备热水的装置

说明书

技术领域

本发明属于锅炉与空调设备技术领域，尤其适用于空调系统和生活用的热水制备。

背景技术

作为经济高速发展的发展中国家，我国经济在取得巨大成就的同时也付出了高昂的资源和环境代价。经济发展和资源、环境之间的矛盾越来越突出。2004年中国一次能源产量占世界的13.7％，是世界第二大能源生产国。我国在一次能源品种中，煤炭占一次能源消耗总量的67％，利用效率约为27％。我国在一次能源品种中，煤炭占一次能源消耗总量的67％，利用效率约为27％，其中煤炭利用效率最高的工业燃煤锅炉平均效率约为65％。

煤炭资源是一种不可再生的资源，中国是当今世界煤炭生产和消费最多的国家，煤炭广泛应用在工厂动力、建筑采暖、人民生活等各个方面。锅炉是煤炭的重要耗能设备之一。目前，热水锅炉供热的模式普遍如图1所示，热水锅炉1产生的热水通过第一换热器2与二次侧的冷水换热，提高用户侧的水温，再供给用户使用。

该生产热水模式存在三方面的不足：(1)一次能源使用效率偏低，燃煤锅炉效率通常在40～70％之间，天然气和燃油锅炉效率略高约60～80％；(2)当使用要求或使用环境改变时，没有有效的调节手段，一年四季，当室外温度和自然水温发生变化时，锅炉的运行效率不变；(3)没有充分利用可利用的废热源。

针对以上不足，我们提出一种利用锅炉与空气热源共同制备热水的装置，该装置与吸收式热水机组联合使用，打破把一次能源化学能直接转化成热能来利用的常规思维，利用季节变化，充分从空气中取热，产生的热水可供空调设备，也可供生活用水，提高了锅炉的一次能源利用效率。该装置还可根据季节及地域的变化，改变运行模式，适用于任何外温环境。

发明内容

鉴于上述原因，本发明提供一种利用锅炉与空气热源共同制备热水的装置，其优点在于：

(1)充分利用室外空气热源，提高一次能源的使用效率，特别是当外界环境温度较高时，达到更高的能效水平；

(2)具备三种切换模式，适用于任何外温的情况；

(3)可方便调节出水温度，减少混合能量损失。

本发明将为空调系统和生活热水提供热源，在满足需求的同时，利用空气热源，充分发挥不同等级能源在质上的差异，提高一次能源效率。

本发明的第一种技术方案：

一种利用锅炉与空气热源共同制备热水的装置，含有热水锅炉1，设置在热水锅炉出水管路51或回水管路52上的第一循环泵21，第一换热器2，第一调节阀13，设置在用户回水管路41或用户供水管路42上的第二循环泵22，以及第四调节阀17，所述热水锅炉1的出水管路与第一换热器2的一次侧入口相连，第一换热器2的一次侧出口与热水锅炉1的回水管路相连，第一换热器2的二次侧入口与用户回水管41相连，第一换热器2的二次侧出口与用户供水管42相连，其特征在于：增设与第一换热器2并联的吸收式热泵机组3，所述吸收式热泵机组3内含发生器31、冷凝器32、蒸发器33、吸收器34、溶液热交换器35、第一溶液泵36、第二溶液泵37、第三循环泵331、第二换热器332和风扇333；所述热水锅炉1的供水管通过第二调节阀12与发生器31的加热器入口相连，发生器加热器的出口与热水锅炉1的回水管路相连；吸收器34的热水管入口通过第三调节阀14与用户回水管路41相连，流出吸收器的热水经由冷凝器32内部的热水管进一步加热、再经第一电磁阀15流入用户供水管路42；第一电磁阀15的入口通过第二电磁阀16与第一换热器2的二次侧入口相连，第一换热器2的二次侧出口与第一电磁阀15的出口相连；在用户供水管路或用户回水管路上设置第二循环泵22；载冷剂经所述蒸发器33的载冷剂出口、第三循环泵331和第二换热器332后，返回到蒸发器33的载冷剂入口，所述第二换热器332内部的载冷剂从室外环境中取热。

给吸收式热泵机组3的蒸发器33外接风冷式第二换热器332，风扇333，第三循环泵331，在风扇333的作用下，第二换热器332从空气中取热，换热介质受热蒸发，进入吸收式热水机组3的蒸发器33中冷凝放热，在第三循环泵331的作用下，进入第二换热器332蒸发吸热，完成一个从空气中取热的过程。吸收式热泵机组3与第一换热器2分别与用户供水管路42相连，可独立工作，完成各种模式的切换。

在上述第一种方案中，所述的第二换热器332为风冷式换热器；流经蒸发器33、第三循环泵331、第二换热器332的载冷剂为乙二醇水溶液或盐水溶液或各类制冷工质。

本发明的第二种技术方案：