[发明专利]一种提供直流式高温热风的空气源热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用空气源热泵获得直流高温热风进行工业化加热或烘干的装置。

背景技术

循环风是指全部或部分回风再进入同一进风中的风流。直流风是循环风的相对概念。现有技术中很多地方采用60-80℃高温直流热风进行加热，例如：

一、面条的大规模工业化生产，大多是将压制成形的面条放置在隧道式生产线上，以热风干燥的方式进行，面条以每分钟数米的速度向前移动，要求连续的热风风温在70℃左右对其进行干燥，风温越高，越有利于提高产能和品质。传统的方法是以燃煤锅炉加热导热油，将热能送入隧道中的换热器，在风机吹拂下产生70℃左右的热风对面条进行干燥。

二、印刷车间内的印刷设备包括印刷机、干式复合机等。印刷油墨或复合胶水等要求在很短的时间内加热固化，被印物品以每分钟上百米或几百米的印制速度进行，需要连续的热风对印制部位进行加热。现有印刷设备通过风机及管道将进风口吸取的环境中的空气送至电加热管进行加热，再将热空气喷射至需要加热的部位，使油墨中的有机溶剂迅速挥发或水性油墨中水份快速蒸发，油墨固化。然后混有大量汽态分子的水份或有机溶剂的热空气通过废气管道被排至室外。

上述供热方式存在以下不足：笫一、电加热管类形的电阻加热能效比低，其能效比只能达到0.85-0.90左右；笫二、燃煤含有二氧化硫，遇水后变为硫酸(酸雨)酸化耕地，降低农产品质和产量，二氧化硫和酸雨还腐蚀建筑、施备。同时还对环境造成消极影响。企业使用的燃煤锅炉一般是一吨至四吨的小锅炉，以媒介导热方式进行间接加热，其热能利用率只能达到15-30范围，热能浪费大，不利于节能减排。

现有技术也将空气源热泵装置应用于生产和生活的加热，在冷凝器风机的作用下，送出热风至加热室内，但其加热能力或强度有限，直流风加热方式获得的热风温度较低，无法满足80℃以上高温的工业应用需要，只能以循环风的方式，将加热室内空气的温度逐步提高。不能获得高温直流式热风。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，研制开发一种能够获得直流高温热风进行工业化加热或烘干的空气源热泵系统，有利于节能减排。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种提供直流式高温热风的空气源热泵系统，由多台空气源热泵组成，每台空气源热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、储液器、节流装置、工质循环管道组成，其特征在于，多台空气源热泵的冷凝器串联形成冷凝器组进行多级加热，需要加热的空气依次通过各台空气源热泵冷凝器，各台空气源热泵的冷凝器热风温度根据进风顺序依次提高；冷凝器风机设置在所述冷凝器组的出风口端进行吸风式换热。

本发明的有益效果在于，克服了热泵技术直流风方式加热不能获得高温热风的技术偏见，解决了以直流方式连继提供85℃高温热风的问题。采用的技术方案是多台空气源热泵装置冷凝器组合串联加热，经过笫一台热泵冷凝器被加热的风进入笫二台热泵冷凝器，再进入第三台，如此类推，末端冷凝器出风口风温能达到85℃，最高可达90℃或以上。

作为本发明的一种优选，所述冷凝器组共用一台冷凝器风机，多台空气源热泵的冷凝器组合加热可由一台冷凝器风机执行换热，减少了风机的能耗，降低了生产成本。

作为一种改进的技术方案，多台空气源热泵的冷凝器组合在一个壳体内，需要加热的空气依次通过各冷凝器。多件冷凝器安装于一个壳体内，节约了制造成本。

作为本发明的一种优选，3-5台冷凝器串联组合进行多级加热。

本发明采用多件冷凝器串联构成的冷凝器组加热空气，按照由冷凝器组的进风口端到出风口端的顺序排列，各件冷凝器分别称之为：第一件冷凝器、第二件冷凝器......次末端冷凝器、末端冷凝器。其中，第二件冷凝器的工质冷凝温度高于第一件，第三件冷凝器的工质冷凝温度高于第二件......，末端冷凝器的工质冷凝温度最高，由于本技术方案的目的是获取85℃以上的热风，末端冷凝器的工质冷凝温度可以达到90℃甚至以上。由于冷凝温度过高可能对系统产生消极影响：如压缩机功耗增加、制冷量减少、系统保护停机等。为了保障系统的正常、稳定运行，经多次反复试验研究，我们发现，可以单独或组合采用以下两种技术措施规避这种消极影响：

一、作为一种改进的技术方案，增设副管道将所述冷凝器组的末端冷凝器工质引出至副冷凝器进行再次冷凝后，送回末端冷凝器所在的空气源热泵的储液器；可以选择第一件冷凝器至次末端冷凝器的任意一件冷凝器作为所述副冷凝器，也可以新增设一件冷凝器作为所述副冷凝器。