CN204494887U - 低温型满液式能源塔水源热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温型满液式能源塔水源热泵机组，属于制冷机械，现有能源塔热泵机组技术受限于能源塔热泵主机的正常运行范围在-10℃～-15℃的区域无法推广应用，本实用新型包括连接在制冷剂循环回路中并按照制冷剂的循环流向布置的压缩机、冷凝器、节流装置和满液式蒸发器，所述的冷凝器连接在所述压缩机的高压侧，所述的满液式蒸发器连接在所述压缩机的低压侧，所述的压缩机为低温热泵工况专用压缩机，所述的满液式蒸发器采用超薄油膜高效蒸发管。该机组可实现在-23℃环境温度下可靠运行；较现有的空调方式均有很好的适用性及节能效果。

Description

低温型满液式能源塔水源热泵机组

技术领域

本实用新型属于制冷机械，具体是一种低温型满液式能源塔水源热泵机组。

背景技术

能源塔热泵技术是通过能源塔和热泵机组作用，实现供暖、制冷以及提供热水的新型节能技术。冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低温热能向高温热能的传递，达到制热目的；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。该***在长江以南冬季温度在-9℃以上的地区使用，性能比风冷热泵稳定，无结霜困扰，机组冬季运行的平均能效比在3.5以上。夏季能源塔能起到冷却塔的作用，机组能效比在5.0以上。就空调功能而言：

1）与风冷热泵相比无结霜的困扰，且制冷能效可提高80%左右；

2）与地源热泵比，不受地质条件的影响，占地面积小，可大幅降低工程投资；

3）与水源热泵比，不受政策的限制，不依赖地下水、地表水资源；

4）与水冷主机+供热锅炉比，可省却锅炉，且制热模式能源效率可提高30%左右。

近年来，能源塔热泵***在长江以南冬季温度在-9℃以上的地区得以推广应用，并取得了良好的经济及社会效益。同属长江流域中上游区域以及长江以北郑州、徐州、枣庄、连云港、济宁、临沂、宿迁等地，历年最低气温在-10℃～-15℃之间，从理论上分析，在该区域使用能源塔热泵机组均优于目前传统的夏季制冷及冬季采暖方式，但是受限于当前能源塔热泵主机的正常运行范围，传统的能源塔热泵机组技术在该区域无法推广应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有能源塔热泵机组技术受限于能源塔热泵主机的正常运行范围在-10℃～-15℃的区域无法推广应用的缺陷，提供一种低温型满液式能源塔水源热泵机组。

为达到本实用新型的目的，本实用新型的低温型满液式能源塔水源热泵机组包括连接在制冷剂循环回路中并按照制冷剂的循环流向布置的压缩机、冷凝器、节流装置和满液式蒸发器，所述的冷凝器连接在所述压缩机的高压侧，所述的满液式蒸发器连接在所述压缩机的低压侧，其特征是：所述的压缩机为低温热泵工况专用压缩机，所述的满液式蒸发器采用超薄油膜高效蒸发管。

作为优选技术手段：所述压缩机出口和冷凝器进口之间配置了高效油分离器。所述的高效油分离器为立式结构或者卧式结构；所述的高效油分离器设精细油过滤器或者精细油过滤器与不锈钢丝过滤网组合。所述的高效油分离器包括壳体，所述的壳体上设有进气口、出气口，所述的壳体内设有位于所述进气口与出气口之间的回油口，所述的进气口连接所述压缩机的高压侧，所述出气口连接所述的冷凝器，所述回油口连接所述压缩机的低压侧。

作为优选技术手段：所述冷凝器的出口与节流装置之间配置了干燥过滤器。

作为优选技术手段：所述的压缩机为开启式压缩机、半封闭压缩机、全封闭压缩机中的一种。

作为优选技术手段：所述的压缩机按照压缩原理为离心式压缩机、螺杆式压缩机、活塞式压缩机、涡旋式压缩机中的一种。

作为优选技术手段：所述的压缩机为单台压缩机独立使用，或多台压缩机并联使用。

作为优选技术手段：所述的节流装置为孔口板、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种。

作为优选技术手段：所述的超薄油膜高效蒸发管为紫铜管、铝黄铜管、镍白铜管中的一种。

本实用新型的有益效果是：采用低温热泵型专用压缩机、满液式高效满液式蒸发器、与新型载冷剂兼容的耐腐蚀换热管、冷冻油深度过滤技术、超薄油膜高效满液式蒸发管技术及低粘度冷冻油等系列技术措施，可实现在-23℃环境温度下可靠运行。该机组搭配能源塔组成的低温型满液式能源塔水源热泵***可以很好的解决长江流域中上游地区以及长江以北历年最低气温在-10℃～-15℃之间的郑州、徐州、枣庄、连云港、济宁、临沂、宿迁等地的夏季制冷及冬季制热问题，较现有的空调方式均有很好的适用性及节能效果。

附图说明

图1 为本实用新型低温型满液式能源塔水源热泵机组的***流程说明图；

图2 为本实用新型高效油分离器的结构示意图；

图中标号说明：

1-压缩机，2-高效油分离器，3-冷凝器，4-干燥过滤器，5-节流装置，6-满液式蒸发器；

21-壳体，22-进气口，23-出气口，24-不锈钢丝过滤网(主过滤器)，25-精细油过滤器，26-第一回油口，27-第二回油口。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的低温型满液式能源塔水源热泵机组，包括连接在制冷剂循环回路中并按照制冷剂的循环流向布置的压缩机1、冷凝器3、节流装置5和满液式蒸发器6，冷凝器3连接在压缩机1的高压侧，满液式蒸发器6连接在压缩机1的低压侧，压缩机1为低温热泵工况专用压缩机，，确保机组在低温工况下制热的可靠性，满液式蒸发器6采用超薄油膜高效蒸发管，确保制冷剂在低温下的高效蒸发。

压缩机1出口和冷凝器3进口之间配置了高效油分离器2，可对压缩机排出的油气混合物进行高效分离，减少进入换热器中的冷冻油量。高效油分离器2为立式结构或者卧式结构；高效油分离器2设精细油过滤器或者精细油过滤器与不锈钢丝过滤网组合。高效油分离器2包括壳体21，壳体21上设有进气口22、出气口23，壳体21内设有位于进气口22与出气口23之间的回油口，进气口22连接压缩机1的高压侧，出气口23连接冷凝器3，回油口连接压缩机1的低压侧。冷凝器3的出口与节流装置5之间配置了干燥过滤器4。压缩机1为开启式压缩机、半封闭压缩机、全封闭压缩机中的一种。压缩机1按照压缩原理为离心式压缩机、螺杆式压缩机、活塞式压缩机、涡旋式压缩机中的一种。压缩机1为单台压缩机独立使用，或多台压缩机并联使用。节流装置5为孔口板、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种。超薄油膜高效蒸发管为紫铜管、铝黄铜管、镍白铜管中的一种。

压缩机1吸入流自满液式蒸发器6的低温低压制冷剂蒸气（该机组使用的制冷剂可以是R22、R404A、R507A中的一种），对蒸气进行压缩作功后变成高温高压的过热蒸气，通过排气总管进入至高效油分离器2进行油气深度分离，之后高压高温的制冷剂蒸气进入水冷冷凝器3中进行冷凝，冷凝器中的空调热水或冷却水吸收制冷剂的热量被加热，气态制冷剂凝结为高压液体。高压液体经节流装置5节流降压后变成低温低压且液体含量较高的气液两相混合物，这些气液两相混合物进入满液式蒸发器6。在满液式蒸发器6内，低温低压的制冷剂将与温度相对较高的载冷剂发生热量交换，制冷剂液体吸收载冷剂的热量气化成蒸气，载冷剂温度降低。气化后的制冷剂蒸气将被吸入压缩机1，如此往复循环。冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取室外低温高湿空气中的低品位热能，通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现热量从室外低温空气向高温空调热水或卫生热水的热能传递，达到制热目的；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。

本实用新型高效油分离器2如图2所示，该高效油分离器中设有精细油过滤器，经过初级过滤后的制冷剂油气混合物经过精细油过滤器的深度过滤后，几乎所有的冷冻油被分离下来，只有极少部分的冷冻油随制冷剂进入换热器中，一方面可以极大的提高换热器的换热效率，另一方面可以降低低温满液式蒸发器的回油负荷。机组采用低粘度的冷冻油，进一步降低冷冻油对换热性能的影响及提高蒸发器回油可靠性。从而确保机组在低温能源塔热泵***中高效可靠地运行。

本实用新型的满液式蒸发器6采用了超薄油膜高效蒸发管，确保制冷剂在低温下的高效蒸发。同时机组采用低粘度的冷冻油，进一步降低冷冻油对换热性能的影响及提高满液式蒸发器回油可靠性，从而确保机组在低温能源塔热泵***应用中高效可靠运行。针对低温载冷剂的特性，在换热管的材质上选用耐腐蚀的铝黄铜、镍白铜、钛管等。通过以上技术措施，该机组搭配能源塔组成的低温型满液式能源塔水源热泵***可以很好的解决长江流域中上游地区以及长江以北历年最低气温在-10℃～-15℃之间的郑州、徐州、枣庄、连云港、济宁、临沂、宿迁等地的夏季制冷及冬季制热问题，较现有的空调方式在适用性、节能性方面均有明显的优势。

本实用新型的低温型满液式能源塔水源热泵机组，既适用于新设计和生产的低温型满液式能源塔热泵机组，也适用于对正在使用的低温型满液式能源塔热泵机组或库存的低温型满液式能源塔热泵机组进行改装改造。

Claims (10)

1.低温型满液式能源塔水源热泵机组，包括连接在制冷剂循环回路中并按照制冷剂的循环流向布置的压缩机（1）、冷凝器（3）、节流装置（5）和满液式蒸发器（6），所述的冷凝器（3）连接在所述压缩机（1）的高压侧，所述的满液式蒸发器（6）连接在所述压缩机（1）的低压侧，其特征是：所述的压缩机（1）为低温热泵工况专用压缩机，所述的满液式蒸发器（6）采用超薄油膜高效蒸发管。

2.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述压缩机（1）出口和冷凝器（3）进口之间配置了高效油分离器（2）。

3.根据权利要求2所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的高效油分离器（2）为立式结构或者卧式结构；所述的高效油分离器（2）设精细油过滤器或者精细油过滤器与不锈钢丝过滤网组合。

4.根据权利要求2所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的高效油分离器（2）包括壳体（21），所述的壳体（21）上设有进气口（22）、出气口（23），所述的壳体（21）内设有位于所述进气口（22）与出气口（23）之间的回油口，所述的进气口（22）连接所述压缩机（1）的高压侧，所述出气口（23）连接所述的冷凝器（3），所述回油口连接所述压缩机（1）的低压侧。

5.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述冷凝器（3）的出口与节流装置（5）之间配置了干燥过滤器（4）。

6.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的压缩机（1）为开启式压缩机、半封闭压缩机、全封闭压缩机中的一种。

7.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的压缩机（1）按照压缩原理为离心式压缩机、螺杆式压缩机、活塞式压缩机、涡旋式压缩机中的一种。

8.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的压缩机（1）为单台压缩机独立使用，或多台压缩机并联使用。

9.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的节流装置（5）为孔口板、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种。

10.根据权利要求1所述的低温型满液式能源塔水源热泵机组，其特征是：所述的超薄油膜高效蒸发管为紫铜管、铝黄铜管、镍白铜管中的一种。