CN112325509A - 中间冷却热回收三联供热泵*** - Google Patents

中间冷却热回收三联供热泵*** Download PDF

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Abstract

本发明适用于制冷设备技术领域，提供了一种中间冷却热回收三联供热泵***，所述***包括：通过管路连接的低压级压缩机、高压级压缩机、中间冷却器、第一换热器、热回收器、回热器、第二换热器及四通阀；所述中间冷却器的进口与回热器的进口的连接管上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀。借此，可以同时通过控制中间冷却器、回热器的冷却温度使低压级压缩机排出的过热蒸汽被冷却降温，实现双级压缩中间冷却过程，进一步提高了压缩机效率；通过热回收提高循环的制冷、制热系数。

Description

中间冷却热回收三联供热泵***
技术领域
本发明涉及热回收设备技术领域，尤其涉及一种中间冷却热回收三联供热泵***。
背景技术
在蒸发制冷的过程中，大量的冷凝热需要排走，如果不加利用，将会直接排入大气，不但浪费了这部分热量，造成较大的能源浪费，同时这些热量的散发又使周围环境温度升高，造成严重的环境热污染和大气温室效应。因此，在同时有冷热需求的场合，适当地回收冷凝热加以利用，是节能减排的有效举措。
近年来，随着世界范围内能源与环境问题的日趋严重，对热泵***冷凝热热回收的研究与应用也越来越多近年来申请的一些带有热回收器的专利，如公开号为CN101097101A(申请号为200610085333.4)的新型双冷凝器机组，采用单压缩机双冷凝器进行余热回收，它和传统热泵机组的区别是，其应用热回收器吸收中间介质的热量加热生活热水，其弊端在于制冷负荷一定时，整个管路***中制冷工质流量一定，若所需热水量较少，将导致用于加热热水冷凝器冷却不充分，致使冷凝温度较高，降低了***的COP值。授权公告号为CN101532743B(申请号为200910022000.0)的一种空气、水源双冷凝器热泵机组，通过对电磁阀的控制使机组实现在一个功能区间实现制冷或制热两种工况循环时，另一个功能区间可以一直实现制热工况，并通过调节阀门的开度，根据热水负荷不同而调节流过用于加热热水的第一换热器的流量，这样将使得制冷工质得到充分放热，其***阀门相对较多，切换流向及调节流量过程中存在一定的滞后性。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种中间冷却热回收三联供热泵***，其可以同时通过控制中间冷却器、回热器的冷却温度使低压级压缩机排出的过热蒸汽被冷却降温，实现双级压缩中间冷却过程，进一步提高了压缩机效率；通过热回收提高循环的制冷、制热系数。
为了实现上述目的，本发明提供一种中间冷却热回收三联供热泵***，所述***包括：通过管路连接的低压级压缩机、高压级压缩机、中间冷却器、第一换热器、热回收器、回热器、第二换热器及四通阀；
所述中间冷却器的进口与回热器的进口的连接管上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀。
根据本发明的中间冷却热回收三联供热泵***，所述第一换热器、第二换热器、低压级压缩机及热回收器均连接所述四通阀。
根据本发明的中间冷却热回收三联供热泵***，所述第一换热器一端连接所述四通阀，另一端连接所述回热器。
本发明适用于制冷设备技术领域，提供了一种中间冷却热回收三联供热泵***，所述***包括：通过管路连接的低压级压缩机、高压级压缩机、中间冷却器、第一换热器、热回收器、回热器、第二换热器、膨胀阀及四通阀；所述中间冷却器的进口与回热器的进口的连接管上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀。借此，可以同时通过控制中间冷却器、回热器的冷却温度使低压级压缩机排出的过热蒸汽被冷却降温，实现双级压缩中间冷却过程，进一步提高了压缩机效率；通过热回收提高循环的制冷、制热系数。
附图说明
图1是本发明的***结构示意图；
图2A是本发明一实施例的制冷工况示意图；
图2B是本发明一实施例的制热工况示意图；
其中：1—节流阀；2-第二电磁阀；3—第一电磁阀；4—低压级压缩机；5—高压级压缩机；6—四通阀；7—第二换热器；8—中间冷却器；9—第一换热器；10—热回收器；11—回热器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，本发明提供了一种中间冷却热回收三联供热泵***，包括通过管路连接的低压级压缩机4、高压级压缩机5、中间冷却器8、第一换热器9、热回收器10、回热器11、第二换热器7、膨胀阀及四通阀6。在所述中间冷却器8的进口与回热器11的进口的连接管上分别安装第一电磁阀3与第二电磁阀2，其制冷剂均来自低压级压缩机4。通过对第一电磁阀3与第二电磁阀2及四通阀6的控制，实现制冷余热的回用及制热性能的提升。本发明采用中间冷却耦合双级压缩机的应用技术实现了降低排气温度、避免压缩机润滑恶化、降低过热损失、提高机组效率的多重功效。
具体的，所述第一换热器9、第二换热器7、低压级压缩机4及热回收器10均连接所述四通阀6。所述第一换热器9一端连接所述四通阀6，另一端连接所述回热器11。
本项目的具体工作原理为：
结合图2A和图2B，制冷循环工作时，第二换热器7与四通阀6进口C连接，四通阀出口B与低压级压缩机4吸入口连接，制冷剂在第二换热器中吸热蒸发成低压蒸汽(在lgp-h图上为点①)，低压蒸汽被低压级压缩机4吸入并被压缩成中温中压气体(过程①-②)。此时电磁阀3打开，电磁阀2关闭，低压级压缩机4的排气进入中间冷却器8被定压冷却降温(过程②-③)，同时放出热量加热生活用水。冷却后的制冷剂蒸气被高压级压缩机5压缩进一步压缩(过程③-④)，高压级压缩机的排气进入热回收器10中放热(过程④-⑤)，放出的热量再次加热生活用水(即自来水先进入中间冷却器8中被加热升温，而后进入热回收器10中进一步提升温度，形成串联梯级加热的关系)。热回收器与四通阀6进口D连接，四通阀出口A与第一换热器9连接，排气进入第一换热器9中冷凝放热形成过冷高压液体(过程⑤-⑥)，此时回热器11未进行换热(⑥点与⑦点重合、电磁阀2关闭)。高压液体经节流阀1节流为低压低温液体(过程⑥-⑧)，低压液体进入第二换热器7中吸热制冷并蒸发成低压蒸汽(过程⑧-①)，如此周而复始地循环。
制热循环工作时，第一换热器9承担蒸发器的功能，而原来的第二换热器7承担了冷凝器功能。第一换热器9与四通阀6进口A连接，四通阀出口B与低压级压缩机4连接，制冷剂在第一换热器9中吸热蒸发成低压蒸汽(在lgp-h图上为点①)，低压蒸汽被低压级压缩机吸入并被压缩成中温中压气体(过程①-②)。此时电磁阀2打开，电磁阀3关闭，低压级压缩机的排气进入回热器11中，通过控制冷却温度使排气被定压冷却降温为接近饱和状态(过热度约3K)(过程②-③)，放出显热热量补充第一换热器9的吸热量，避免蒸发温度进一步降低。冷却后的中压蒸气被高压级压缩机5压缩进一步压缩(过程③-④)，高压级压缩机的排气进入热回收器10中放热冷却(过程④-⑤)，热量用于加热生活用水。热回收器与四通阀进口D连接，四通阀出口C与第二换热器7连接，排气进入第二换热器7中冷凝放热(过程⑤-⑧)，放出的热量用于冬季供热。被冷凝后的过冷高压液体经节流阀1节流为低温低压液体(过程⑧-⑦)，低温低压液体进入回热器11中用于降低低压级压缩机的排气温度(过程⑦-⑥)，回热器11中吸热后的主路低温低压两相流进入第一换热器9吸热蒸发为过热低压蒸汽(过程⑥-①)，如此周而复始地循环。
另一种实现形式为：回热器11移动至第一换热器9与四通过换向阀6之间，其他连接关系均相同。
本发明的优点是：本发明提出的中间冷却热回收三联供热泵***，通过热回收器、中间冷却器对余热回收实现在冬夏季供冷、供热循环时，始终保持生活热水供应。同时通过控制中间冷却器、回热器的换热量使低压级压缩机的排气被定压冷却降温为接近饱和状态(过热度约3K)，实现双级压缩中间不完全冷却过程，降低压缩机排气温度，提升超低温工况蒸发温度，减压缩机的总耗功量，提高压缩机效率；通过增设热回收器、回热器和中间冷却器，实现了能量的梯级高效利用，提高机组效率及***COP值
综上所述，本发明适用于制冷设备技术领域，提供了一种中间冷却热回收三联供热泵***，所述***包括：通过管路连接的低压级压缩机、高压级压缩机、中间冷却器、第一换热器、热回收器、回热器、第二换热器、及四通阀；所述中间冷却器的进口与回热器的进口的连接管上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀。借此，可以同时通过控制中间冷却器、回热器的冷却温度使低压级压缩机排出的过热蒸汽被冷却降温，实现双级压缩中间冷却过程，进一步提高了压缩机效率；通过热回收提高循环的制冷、制热系数。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种中间冷却热回收三联供热泵***，其特征在于，所述***包括：通过管路连接的低压级压缩机、高压级压缩机、中间冷却器、第一换热器、热回收器、回热器、第二换热器及四通阀；
所述中间冷却器的进口与回热器的进口的连接管上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀。
2.根据权利要求1所述的中间冷却热回收三联供热泵***，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器、低压级压缩机及热回收器均连接所述四通阀。
3.根据权利要求1所述的中间冷却热回收三联供热泵***，其特征在于，所述第一换热器一端连接所述四通阀，另一端连接所述回热器。
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