CN213335038U

CN213335038U - 热泵机组及热泵系统

Info

Publication number: CN213335038U
Application number: CN202022045498.7U
Authority: CN
Inventors: 石程林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2030-09-18

Abstract

本实用新型公开了一种热泵机组及热泵系统。热泵机组，包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、循环出水接口和循环回水接口，第一换热器中设置有第一冷媒管和第一换热管，第二换热器中设置有第二冷媒管和第二换热管，还包括：混水箱、余热回收换热器和辅助换热器，余热回收换热器中设置有第三冷媒管和第三换热管，辅助换热器设置有第四换热管和第五换热管；压缩机、第一冷媒管、节流装置、第三冷媒管和第二冷媒管连接在一起；第一换热管连接在第四换热管和第五换热管之间，第二换热管连接在循环出水接口与混水箱之间，第三换热管连接在第五换热管与混水箱之间。实现降低能耗并提高换热效率，以提高热泵系统的运行稳定性。

Description

热泵机组及热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种热泵机组及热泵系统。

背景技术

目前，采用热泵技术进行供暖的热泵系统，因绿色环保低能耗被广泛的推广使用。热泵供暖系统通常配置有制冷回路以及用户端散热器，其中，制冷回路包括连接在一起的压缩机、蒸发器、节流装置和冷凝器，冷凝器中的冷媒用于与流入到用户端散热器中的换热介质进行热交换，以实现供暖的要求。如中国专利号2012104600138公开了一种热泵供暖系统。但是，在实际使用过程中，冷凝器中的冷媒在与换热介质交换后，冷媒所含的剩余热量较多，导致能耗较大；另外，从蒸发器中输出的循环水温度较低并直接进入到冷凝器中的水换热通道容易造成冷凝器的负载量波动较大，影响制冷系统的稳定性。如何设计一种能耗低、换热效率和运行稳定性高的热泵系统是本实用新型所要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种热泵机组及热泵系统，实现降低能耗并提高换热效率，以提高热泵系统的运行稳定性。

本实用新型提供的技术方案是，一种热泵机组，包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、循环出水接口和循环回水接口，所述第一换热器中设置有相互热交换的第一冷媒管和第一换热管，所述第二换热器中设置有相互热交换的第二冷媒管和第二换热管，还包括：混水箱、余热回收换热器和辅助换热器，所述余热回收换热器中设置有相互热交换的第三冷媒管和第三换热管，所述辅助换热器设置有相互热交换的第四换热管和第五换热管；

其中，所述压缩机、所述第一冷媒管、所述节流装置、所述第三冷媒管和所述第二冷媒管连接在一起形成制冷回路；所述第一换热管连接在所述第四换热管和所述第五换热管之间，所述第二换热管连接在所述循环出水接口与所述混水箱之间，所述第三换热管连接在所述第五换热管与所述所述混水箱之间，所述循环回水接口分别与所述混水箱和所述第四换热管连接。

进一步的，所述第一换热管与所述第四换热管之间的管路上设置有辅助电加热器。

进一步的，所述循环回水接口与所述第四换热管之间的管路上设置有辅助电加热器。

进一步的，所述循环回水接口与所述混水箱之间设置有第一电动调流阀。

进一步的，所述第三换热管与所述混水箱之间之间设置有第二电动调流阀；或者，所述循环回水接口与所述第四换热管之间设置有第三电动调流阀。

本实用新型还提供一种热泵系统，包括：连接在一起的循环水泵和散热器，还包括上述热泵机组；所述循环水泵和所述散热器连接在所述的热泵机组的循环出水接口和循环回水接口之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供的热泵机组及热泵系统，通过增加混水箱、余热回收换热器和辅助换热器，其中，余热回收换热器能够进一步的利用从第二换热器中流出的冷媒的热量来加热换热介质，进而实现充分利用冷媒的预热，以提高换热效率；同时，对于第一换热器流入和流出的换热介质在辅助换热器之间进行换热，一方面可以降低流入到第一换热器中的换热介质温度，以避免温度过高而导致第一冷媒管中的冷媒过度气化而造成压缩机的冷媒进入量过低而导致能效降低，另一方面对流出与流入的换热介质之间相互热交换，以有效的回收利用流入的换热介质的热量，进而更加有效的提高换热效率，以提高热泵系统的运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型热泵系统的原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例热泵系统，包括热泵机组100、循环水泵300和至少一个散热器200。其中，热泵机组100包括压缩机1、第一换热器2、节流装置3、第二换热器4、循环出水接口101和循环回水接口102，第一换热器2中设置有相互热交换的第一冷媒管21和第一换热管22，第二换热器4中设置有相互热交换的第二冷媒管41和第二换热管42，热泵机组100还包括：混水箱5、余热回收换热器6和辅助换热器7，余热回收换热器6中设置有相互热交换的第三冷媒管61和第三换热管62，辅助换热器7设置有相互热交换的第四换热管71和第五换热管72。

其中，压缩机1、第一冷媒管21、节流装置3、第三冷媒管61和第二冷媒管41连接在一起形成制冷回路；第一换热管22连接在第四换热管71和第五换热管72之间，第二换热管42连接在循环出水接口101与混水箱5之间，第三换热管62连接在第五换热管72与所述混水箱5之间，循环回水接口102分别与混水箱5和第四换热管71连接。另外，循环水泵300和散热器200则连接在循环出水接口101和循环回水接口102之间。

在实际使用过程中，换热介质进入到第二换热器4中热交换后，变为高温换热介质（一般在45-55度）从循环出水接口101输出，并在循环水泵300的作用下流入到散热器200中，以对房间进行供暖。而对于从散热器200中流出的降温后的换热介质的温度依然较高（一般在40度左右），因此，对流回到循环回水接口102的换热介质分为两部分，一部分流入到混水箱5中，而另一部分则流入到辅助换热器7中。

辅助换热器7中的第四换热管71将从循环回水接口102输送的换热介质输送至第一换热器2中，以实现对第一换热器2中的第一冷媒管21制造一相对高温的换热环境，而从第一换热器2中流出的换热介质温度降低（一般在15-20度）并流入到第五换热管72中以与第四换热管71中的换热介质热交换。这样，一方面第四换热管71输出换热介质温度降低，进而避免对第一冷媒管21加热过度而造成冷媒发生严重的气化；另一方面第五换热管72输出的换热介质温度升高（一般在25度左右），以实现充分利用换热介质的热量。通过配置辅助换热器7在满足对第一换热器2制造相适应温度的前提下，还可以充分的利用换热介质的热量，以提高热量回收利用率。另外，对于第一换热器2中的冷媒因加热温度合理，进而避免出现过度气化而造成压缩机1能效降低的现象发生。

同时，从第二换热器4中的第二冷媒管41换热输出的冷媒温度依然较高（一般在60度左右），为了充分利用冷媒的余热。对于从第五换热管72输出的换热介质进入到余热回收换热器6中，以使得流经第三换热管62中的换热介质进一步的吸收从第二换热器4中流出的冷媒所具有的余热。

这样，从第三换热管62中输出的换热介质温度进一步提升（一般在30度左右），但是，依然小于循环回水接口102输送的换热介质温度，第三换热管62中输出的换热介质进入到混水箱5中将与直接从循环回水接口102输送的换热介质进行混合后，以使得混水箱5输出的换热介质温度低于循环回水接口102输送的换热介质温度，进而增大在第二换热器4中冷媒与换热介质之间的温度，进而更有效的提高换热效率。

进一步的，为了更好的启动热泵系统，以降低启动难度和启动时间，则第一换热管22与第四换热管71之间的管路上设置有辅助电加热器8。具体的，由于冬季外界环境温度较低，且热泵系统初次启动时，流入到第一换热器2中的换热介质温度较低，导致第一换热器2中的冷媒无法良好的进行换热气化，而通过增加辅助电加热器8来以电加热的方式对流入到第一换热器2中的换热介质进行加热，进而使得压缩机1在启动前，第一冷媒管21所处的环境温度高于室外环境，以使得压缩机1能够快速高效的启动。同时，在压缩机1启动后，辅助电加热器8则断电，以利用压缩机1驱动冷媒循环流动来加热换热介质。这样，便可以避免因室外环境温度过低而导致压缩机1启动难加热初期的加热效率慢等温度。与此同时，对于辅助电加热器8还可以设置在循环回水接口102与第四换热管71之间的管路上。其中，辅助电加热器8可以为电加热板或电加热丝，在此不做限制和赘述。

更进一步的，循环回水接口102与混水箱5之间设置有第一电动调流阀91。具体的，通过第一电动调流阀91可以调节从循环回水接口102直接流入到混水箱5中的换热介质流量。同样的，第三换热管62与混水箱5之间设置有第二电动调流阀92；或，循环回水接口102与第四换热管71之间设置有第三电动调流阀（未图示）。具体的，以在第三换热管62与混水箱5之间设置有第二电动调流阀92为例，根据压缩机1的回气温度来对应的调节第一电动调流阀91和/或第二电动调流阀92的开度。当压缩机1回气的温度较低时，则减小第一电动调流阀91的开度并增大第二电动调流阀92的开度，以增大进入到第一换热器2中的换热介质，确保有足够的热量加热第一冷媒管21中的冷媒；反之，则增大第一电动调流阀91的开度并减小第二电动调流阀92的开度，以减小进入到第一换热器2中的换热介质，进而合理充分的利用换热介质的余热。

通过增加混水箱、余热回收换热器和辅助换热器，其中，余热回收换热器能够进一步的利用从第二换热器中流出的冷媒的热量来加热换热介质，进而实现充分利用冷媒的预热，以提高换热效率；同时，对于第一换热器流入和流出的换热介质在辅助换热器之间进行换热，一方面可以降低流入到第一换热器中的换热介质温度，以避免温度过高而导致第一冷媒管中的冷媒过度气化而造成压缩机的冷媒进入量过低而导致能效降低，另一方面对流出与流入的换热介质之间相互热交换，以有效的回收利用流入的换热介质的热量，进而更加有效的提高换热效率，以提高热泵系统的运行稳定性。

Claims

1.一种热泵机组，包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、循环出水接口和循环回水接口，所述第一换热器中设置有相互热交换的第一冷媒管和第一换热管，所述第二换热器中设置有相互热交换的第二冷媒管和第二换热管，其特征在于，还包括：混水箱、余热回收换热器和辅助换热器，所述余热回收换热器中设置有相互热交换的第三冷媒管和第三换热管，所述辅助换热器设置有相互热交换的第四换热管和第五换热管；其中，所述压缩机、所述第一冷媒管、所述节流装置、所述第三冷媒管和所述第二冷媒管连接在一起形成制冷回路；所述第一换热管连接在所述第四换热管和所述第五换热管之间，所述第二换热管连接在所述循环出水接口与所述混水箱之间，所述第三换热管连接在所述第五换热管与所述混水箱之间，所述循环回水接口分别与所述混水箱和所述第四换热管连接。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第一换热管与所述第四换热管之间的管路上设置有辅助电加热器。

3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述循环回水接口与所述第四换热管之间的管路上设置有辅助电加热器。

4.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述循环回水接口与所述混水箱之间设置有第一电动调流阀。

5.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第三换热管与所述混水箱之间之间设置有第二电动调流阀；或者，所述循环回水接口与所述第四换热管之间设置有第三电动调流阀。

6.一种热泵系统，包括：连接在一起的循环水泵和散热器，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的热泵机组；所述循环水泵和所述散热器连接在所述的热泵机组的循环出水接口和循环回水接口之间。