[发明专利]水源热泵机组联合供热装置

说明书

技术领域

本发明属于热泵机组供暖技术领域，具体涉及一种水源热泵机组联合供热装置。

背景技术

热泵是一种把能量从低温热源转移到高温热源的装置。在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸汽通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了冷凝水，冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。

传统的水源热泵通过吸收水源水中的热量，水源水温度下降，用户供水温度上升。在实际工程应用中，由于热泵的提升能力有限，水源水的最低温度和用户供水的最高温度的差值有一定的限度，目前国内水源热泵的最大提升能力为40℃左右。传统的热泵在运行过程中主要存在一下缺点。

(1)热泵提升能力有限，影响用户供暖质量。一般水源热泵机组的水源水的供回水温度为10℃/5℃，用户供水温度为40℃-45℃。在冬季极端运行工况时，当水源水的温度低于10℃时，用户供水温度就会随之下降，最终直接影响到用户的供暖质量。

(2)在水源水温度较低时，机组运行效率不高。由于热泵机组的提升能力有限，当水源水温度低于设计温度时用户供水温度下降，热泵机组自动增载以提高供水温度，机组运行效率变低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种水源热泵机组联合供热装置，其能在供暖过程中，利用更低温度的水源水，提升出更高的温度的用户供水。

实现本发明的技术方案如下：

水源热泵机组联合供热装置，至少包括两个热泵机，两个热泵机分别为上游热泵机、下游热泵机，

上游热泵机包括上游热泵壳体、位于上游热泵壳体内的上游蒸发器、上游冷凝器、上游膨胀阀以及上游压缩机，所述上游蒸发器具有水源供水管、水源回水管，上游冷凝器具有冷凝进口、冷凝出口；

下游热泵机包括下游热泵壳体、位于下游热泵壳体内的下游蒸发器、下游冷凝器、下游膨胀阀以及下游压缩机，所述下游蒸发器具有蒸发进口、蒸发出口，下游冷凝器具有供暖供水管、供暖回水管；

所述上游冷凝器的冷凝出口通过管道连接下游蒸发器的蒸发进口，上游冷凝器的冷凝进口通过管道与下游蒸发器的蒸发出口连接，所述上游冷凝器与下游蒸发器之间管道上设置有循环泵，所述上游冷凝器、下游蒸发器、上游冷凝器与下游蒸发器之间的管道以及循环泵构成一循环回路。

所述上游冷凝器与下游蒸发器之间设置有温度流量平衡装置。

所述温度流量平衡装置包括一端与下游蒸发器蒸发进口、另一端与下游蒸发器蒸发出口相连通的旁通管，以及设置在旁通管上的电磁阀和设置在下游蒸发器蒸发进口端管道内的温度检测器，所述温度检测器与电磁阀电连接。

采用上述方案，上游蒸发器对由水源供水管进入的低温水源水进行吸取热量并蒸发成传热工质的蒸汽，蒸汽经过上游压缩机的压缩其温度和压力均上升，高温、高压的蒸汽再经过上游冷凝器时被冷凝成液体，液体经过上游膨胀阀的减压返回上游蒸发器中，并由上游蒸发器的水源回水管流出，而高温、高压的蒸汽释放出的热量传递给上游冷凝器中的冷却水，上游冷凝器中的冷却水温度得到提升并高于由水源供水管进入的低温水源的温度；上游冷凝器中温度提升的冷却水由上游冷凝器的冷凝出口流出，由循环泵抽送并通过下游蒸发器的蒸发进口进入下游蒸发器中，下游蒸发器对其进行吸取热量并蒸发成传热工质的蒸汽，蒸汽经过下游压缩机的压缩其温度再次得到提升以及压力也相应提升，温度、压力得以提升的蒸汽经过下游冷凝器冷凝成液体，液体经过下游膨胀阀的减压返回下游蒸发器中，并由下游蒸发器的蒸发出口、管道流回到上游冷凝器中，再由上游压缩机压缩出来的高温、高压的蒸汽对回流到上游冷凝器中的液体进行加热，并再由循环泵将其输送到下游蒸发器中，如此循环往复，而经过下游压缩机的压缩温度、压力得以提升的蒸汽释放出的热量传递给下游冷凝器中的水，因而下游冷凝器中水的温度升高并高于由下游蒸发器蒸发进口进入下游蒸发器中的冷却水温度，并由下游冷凝器的供暖供水管供出。而当下游蒸发器蒸发进口端管道内的温度检测器检测到进入下游蒸发器中的温度高于设定的进入温度值时，电磁阀就会自动打开，将由下游蒸发器蒸发出口流出的低温度的水，引流到下游蒸发器蒸发进口端的管道内，使进入下游蒸发器内水的温度达到设定的温度值，保证下游蒸发器的进水温度稳定在设定值，这样能够保证上游冷凝器的出水温度与下游蒸发器的进水温度相匹配，从而确保机组联合运转能够稳定高效运行。

本发明的有益效果是：