[实用新型]一种热泵蒸汽机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵蒸汽机组，更具体地说，本实用新型涉及一种改良的带电磁辅助的热泵蒸汽机组。 

背景技术

带电辅助加热的热泵蒸汽机组是一种新型的蒸汽发生设备，它是利用逆卡诺循环理论，通过大面积的吸热装置吸收低温热源中的能量，以制冷剂为媒介，制冷剂在蒸发器中吸收低温热源中的能量，再经压缩机压缩制热后，将低品味的热能转化为高品位的热能，通过换热装置将热量传递给水中，实现加热水到一定的温度的目的，之后通过电阻辅助加热将热水加热到沸点从而产生水蒸气。带电辅助加热的热泵蒸汽机组是一种可替代锅炉、电加热等传统蒸汽发生装置，以其能源消耗少，环境污染小、使用方便、适用范围广等优点渐渐被广大用户所接收。 

一般传统的带电辅助加热的热泵蒸汽机组前期的显热加热由热泵机组完成，后期的潜热加热由辅助电加热完成。通常由热泵系统将水加热到70℃，然后由辅助电加热加热到100℃只至产生蒸汽。由于水从常温到变成100℃的水蒸气过程中所需要的热量主要是在汽化过程中的潜热热量，在实际应用过程中，由于普通热泵系统的加热温度受限，所以相对节能的热泵系统只负责前期的低温部分加热，而整个能耗较大的后期高温加热则由能耗较高的辅助电加热完成。所以整个热泵蒸汽机组的节能效果不是特别理想。另外辅助电加热本身的热效率偏低，能耗偏高，而且使用寿命短、安全性不高。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何解决热泵蒸汽机组能效不高，辅助电加热效率低、使用寿命短、安全性不高的问题。 

为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种热泵蒸汽机组，包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器、蒸汽发生装置、辅助加热装置，在于还包括负压装置，所述负压装置与蒸汽发生装置相连通，并通过蒸汽发生装置与冷凝器相连通，将冷凝器和蒸汽发生装置维持在负压状态。 

所述的热泵蒸汽机组，在于辅助加热装置为辅助电磁加热装置或辅助电阻加热装置。 

通过增加负压装置，增大了蒸汽产生过程中热泵提供热量的比重，减少了辅助电加热的热量供应比重，整体上提高了热泵蒸汽机组的热效率，提高了节能效果。辅助电加热采用辅助电磁加热，节能效果更好，寿命更长，安全性更高。  

附图说明

图1是热泵蒸汽机组系统连接示意图。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

图1是热泵蒸汽机组系统连接示意图，包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、蒸汽发生装置6、辅助加热装置8、负压装置9，负压装置9与蒸汽发生装置6相连通，并通过蒸汽发生装置6与冷凝器3相连通，将冷凝器3和蒸汽发生装置6维持在负压状态。高温汽态制冷剂流入冷凝器3，对流入到冷凝器3的待汽化冷水加热，由于负压装置9的作用，冷凝器3的待汽化冷水处于负压状态，由于负压状态下水的沸点低于100℃，因此当待气化冷水加热低于100℃的情况下就能直接沸腾转化为水蒸气。从而使普通热泵热水机组就能将水转化为水蒸气，从而大大提高的热泵蒸汽机组的节能效果。 

冷凝器3将较低温度的水蒸气输出到辅助加热装置，由辅助加热装置完成对水蒸气的进一步加热，输出符合设定温度的水蒸气。辅助加热装置可采用辅助电磁加热装置或辅助电阻加热装置，优选为辅助电磁加热装置，电磁辅助加热的热效率相比辅助电阻加热的热效率更高。 

以15℃的冷水加热成100℃的蒸汽相对于使用传统带电辅助加热的热泵蒸汽机组的节能效率来对比其节能效果。现拟定冷水进水温度15℃，热泵加热终止温度70℃，辅助电阻加热装置或辅助电磁加热装置将蒸汽从70℃加热到100℃；水的比热c1为4.2kJ/（kg*℃)，水蒸气的比热c2为1.85kJ/（kg*℃),70℃的水的汽化潜热λ1为2331.2 kJ/kg，100℃的水的汽化潜热λ2为2558.4 kJ/kg，电阻加热的热效率μ1为80%，电磁辅助加热的热效率μ2为90%，热泵的从15℃加热到70℃的热效率μ3为300%， =70℃-15℃=55℃，=100℃-70℃=30℃，=100℃-15℃=85℃ ，m为质量： 

使用传统带电辅助加热的效率μa为：

=5.8%

使用本实用新型的热泵蒸气机组的效率μb为：

=74.9%。