[发明专利]一种复叠式空气源高温热泵热水机组

说明书

技术领域

本发明涉及制冷制热设备，具体涉及一种复叠式空气源高温热泵热水机组。

背景技术

目前，市场推广的热泵热水机组大致分为以下几类：

1、低温热泵热水机组，生产45℃左右的热水，以空气、地下水或土壤为热源，主要用于供暖或生产。

2、中温热泵热水机组，生产温度为55℃～60℃的热水，以空气、地下水或土壤为热源，主要用于洗浴或生活。

3、水源高温热泵热水机组，生产温度为75℃～85℃的热水，以低温废水或余热为热源，主要用于工艺需求；这一技术由于所需的热源温度较高，应用场所受到很大的局限。

目前85℃左右的高温热水主要还是通过燃烧化学燃料或使用电加热的手段获取，燃烧化学燃料会向环境排放大量有害气体，对环境造成极大伤害，此外，燃料价格的波动直接影响了这一方法的经济效益。另外，目前国家正致力于取缔小锅炉，许多需要高温热水的企业只能通过电加热的方式制取热水，而电作为一种高品位能源，用于制取热水的效率仅0.95而已，无形中也是一种浪费。

因此，若能开发出新的热泵技术，制取温度相对较高的热水，又具有相对较高的能效比，必能带来很好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中的不足，提供一种能把热水提升到85℃，且工况运行稳定、能效比高、节能环保的复叠式空气源高温热泵热水机组。

本发明是通过以下技术手段予以实现：

一种复叠式空气源高温热泵热水机组，所述机组包括中温压缩机和高温压缩机、中温冷凝器和高温冷凝器、耦合换热器、中温膨胀阀、高温膨胀阀以及翅片蒸发器，上述部件构成独立的中温循环回路和高温循环回路。

所述中温压缩机的一端依次连接中温冷凝器、耦合换热器、第一电磁阀、中温膨胀阀和翅片蒸发器，由翅片管蒸发器的制冷剂出口连接中温压缩机的另一端，上述部件构成中温回路。

所述高温压缩机的一端依次连接高温冷凝器、高温膨胀阀和耦合换热器，由耦合换热器的制冷剂出口连接高温压缩机的另一端，上述部件构成高温回路。

所述中温冷凝器的水路和高温冷凝器的水路串接。

所述耦合换热器与中温膨胀阀之间串接第一电磁阀。在中温压缩机的一端与中温膨胀阀的一端还设置第二电磁阀。所述第一电磁阀开启且为常开式电磁阀、第二电磁阀关闭且为常闭式电磁阀。

为除去中温压缩机中的液态水份，达到净化的作用，本发明在翅片蒸发器与中温压缩机之间串接气液分离器。

为过滤掉介质中的杂质以保护设备管道上的配件免受磨损和堵塞，本发明在耦合换热器与第一电磁阀之间串接第一过滤器；所述高温冷凝器与高温膨胀阀之间串接第二过滤器。

更进一步地，所述耦合换热器为壳管式或套管式或板式双制冷剂耦合换热器；中温回路的制冷剂在其中冷凝放热，高温回路的制冷剂在其中蒸发吸热。耦合换热器相当于中温系统的冷凝器和高温系统的蒸发器，而中温系统就是高温系统的热源。

本发明所述中、高温膨胀阀可以是毛细管或热力膨胀阀或电子膨胀阀。

本发明中温冷凝器、高温冷凝器为壳管式或套管式或板式水热换热器。

本发明的翅片管式蒸发器配有风机。中温回路制冷剂在其中蒸发，并从空气中吸取热量，空气由风机驱动。

本发明相对现有技术具有以下优点：

1、机组分中温侧和高温侧两个不同得系统，两个独立系统通过复叠换热技术、双制冷剂耦合换热技术和水系统耦合技术整合于一体，当热水温度较低时，使用中温侧系统，获取较高的能效比；当温度上升到55℃时，两个系统同时使用，通过复叠换热技术和双制冷剂耦合换热技术把热水进一步提升到85℃，并能在80℃进水、85℃出水这一工况长期、稳定运行。在设计工况下(80℃进水，85出水℃)，机组的能效比可达2.3以上。

2、机组以空气作为热源，无需打井或购买燃料，也不用专门的摆放空间，配套工程的投入小，运行费用低。

3、机组只需输入一定的电功率，就能获取几倍于输入功率的热量；制热过程无任何有害物质的排放，是一种清洁、环保的制热方式。

4、将中温回路与高温回路的水系统巧妙的连接在一起，避免了两个水系统分开设计所带来的热量损失、成本上升、体积增大等问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的技术原理图；

图3是本发明的中温冷凝器和高温冷凝器串接原理图之一；

图4是本发明的中温冷凝器和高温冷凝器串接原理图之二。

具体实施方式