[发明专利]一种污水作为直接冷热源的热泵机组

说明书

本发明公开了一种污水作为直接冷热源的热泵机组，它解决了现有技术中换热效率低、制冷剂存储存在问题，具有可实现制冷剂流向的切换，从而达到了机组冬季供热和夏季制冷的平稳过度运行的有益效果，其方案如下：热泵机组包括清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。

技术领域

本发明涉及水源热泵技术领域，特别是涉及一种污水作为直接冷热源的热泵机组。

背景技术

传统的热泵空调机组对水质有严格的要求。因此目前在利用城市原生污水的热泵系统中多为避免污水直接进入到热泵机组的蒸发器或冷凝器而设置一个中间换热的措施，即所谓的“间接式系统”，这种间接式系统不仅要增加中间换热设备而且要增加系统的(火用)损失；同时间接式系统占地面积大，系统水泵能耗过高，都将限制污水源热泵技术的推广和应用。另外，当热源侧水质较差，直接与热泵机组换热，在冬夏季水系统管路切换时会污染室内空调末端，给用户的使用带来不便。同时，由于两个换热器分别在冬夏季有不同的作用，尤其是室外侧换热器的换热介质是城市污水等非清洁水源时，势必会造成两换热器体积大小的不同，这就产生了管路内多余制冷剂的存储问题。

因此，需要对一种污水作为直接冷热源的热泵机组进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种污水作为直接冷热源的热泵机组，该热泵机组直接使用城市污水等非清洁水源作为热泵冷热源，通过制冷剂管路的切换，来达到制冷和制热的目的。

一种污水作为直接冷热源的热泵机组的具体方案如下：

一种污水作为直接冷热源的热泵机组，包括：

清水/制冷剂换热器和污水/制冷剂换热器，污水/制冷剂换热器为水源侧污水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至城市污水、地下水或者江河湖海水水源；污水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，污水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝；

回热交换器，所述回热交换器通过单向阀与清水/制冷剂换热器、污水/制冷剂换热器分别进行连接；

压缩机，压缩机通过一四通换向阀组与两个换热器、回热交换器进行分别连接；

气液分离器，气液分离器设于四通换向阀组与回热交换器之间，且气液分离器与两个换热器分别进行连接。

本发明中热泵机组，通过采用四通换向阀组等组成的管路切换装置来实现制冷剂流向的切换，且污水/制冷剂换热器中污水走管内，制冷剂走管外，换热器两侧设置封头，方便打开清洗换热器，有利于提高换热效率。

所述污水/制冷剂换热器中的换热管成等边三角形排列，管程数为4流程，管排上下布置；最上层换热管中心高度为3/4倍的壳体内径，最下层换热管中心高度为1/5的壳体内径。

所述污水/制冷剂换热器换热管内采用光滑内壁，这样结垢少，避免换热管被堵塞，确保污水在管内流动顺畅，管外采用三维低肋管，可同时强化蒸发和冷凝效果。

所述清水/制冷剂换热器为室内侧清水/制冷剂换热器，通过进、出水管道连接至用户侧；清水/制冷剂换热器为满液壳管式换热器，清水在管内流动，制冷剂在管外蒸发或冷凝。

所述清水/制冷剂换热器换热管成等边三角形排列，管程数为2流程，管排上下布置；最上层换热管中心高度为3/4倍的壳体内径，最下层换热管中心高度为1/5的壳体内径，此外，两个换热器的两侧封头可打开，方便清洗换热器内管内污垢。