[发明专利]绿色热泵制冷制热装置及方法

说明书

本发明公开了一种绿色热泵制冷制热装置及方法，该装置由制冷系统和制热系统组成。制冷系统包括：全相变换热器(该换热器内有全相变换热管、喷淋制冷剂的喷淋器)、制冷剂水泵、制冷剂水箱，该水泵一端与喷淋器连接，该泵另一端与制冷剂水箱一端连接，该水箱另一端与全相变换热器下部连接；制热系统包括：水蒸汽泵、回热器，设置在回热器內的换热管。全相变换热器设置有蒸汽出口，蒸汽出口与回热器的入口连通。本发明的制冷制热装置：能对全相变换热管内的换热流体降温；能对回热器内的换热流体升温，该制冷制热装置能替代各行业的冷凝器和冷却塔，能回收冷却塔散发到大气空间的水蒸汽和热量。本发明的方案，是对原方案的重新组合，结构更简化、制冷和制热效率更高。

技术领域

本发明属于热力发电及空调等行业冷凝技术领域，尤其，涉及一种绿色热泵制冷制热装置及方法。

背景技术

压缩式制冷，依靠化工制冷剂液体汽化相变过程吸热，再对汽体制冷剂进行中压以上压力的压缩，散热后使其转换为液态，制冷剂汽液两相的不断转换实现连续制冷。将制冷剂由汽态压缩至液态需要较高的压力，因此压缩过程会消耗较多的能量，且压缩过程释放的热量会散发至系统外，造成能量的浪费。吸收式制冷，需要大量冷却水对工质进行冷却，对冷却水进行运输和降温也需要消耗不少电能，多达六个液体泵也将耗费大量电能。2017年03月27日申请号为：201710185967·5，发明名称为：绿色热泵制冷制热系统、制冷制热方法及空调，在具体实施方式的图3中，使用凝汽室300、第三换热器213两个回热器回收热量，结构复杂，在图4中的换热管210内与用户换热终端500内，以水循环进行热量交换，电能消耗大，使制造运营成本偏高。

发明内容

本发明实施例提供绿色热泵制冷制热装置及方法，能够减少制冷制热过程消耗的能量，不向大气空间散发大量水蒸汽和热能，只有显热施放，沒有潜热损失。本发明是对申请号为：201710185967.5的发明专利，结构进行重新组合，将原方案图3中的两个回热器去掉一个，将原方案图4中的换热管210 内与用户换热终端500内水的热传导热量交换，改变为本发明方案的水蒸汽相变传热。本发明替换各类热力发电厂、空调器生产厂等行业的，冷凝系统冷却系统，能回收大量热能和淡水，提高发电效率，能显著降低空调电能消耗，使制造运营成本更低。

第一方面，提供了一种制冷制热装置，包括制冷系统、制热系统、全相变换热器、制冷剂水泵、制冷剂水箱、水蒸汽泵、回热器、饱和水箱、饱和水泵、冷水泵、冷水箱、真空泵、高压回热器、鍋炉、阀门。其中，全相变换热器包括壳体、设置在壳体上的入口、出口，由该壳体界定的换热腔(换热腔内设有喷淋器、全相变换热管)，该换热管设有入口、出口，该换热管内用于换热流体的流通，喷淋器包括用于向全相变换热管的外表面喷淋制冷剂的喷射口，喷淋器喷射向全相变换热管表面的制冷剂，至少部分于该换热腔内蒸发；制冷剂水泵包括入口和出口，出口连通喷淋器的入口，入口与制冷剂水箱的出口连通。制冷剂水箱入口，通过管道与全相变换热器壳体下中部连通。制冷剂水泵用于向喷淋器输送制冷剂；全相变换热器的蒸汽出口与挡水板的入口连通，挡水板出口与水蒸汽泵入口连通，水蒸汽泵出口与回热器的回热管入口连通。真空泵入口通过管道与全相变换热器壳体右上侧部出口连通。其中，水蒸汽泵用于输送压缩使其升温的汽态制冷剂，进入到回热器的回热管內。回热器包括壳体，设置在壳体上的入口、出口，由该壳体界定的回热腔，回热腔内设有回热管，该回热管设有入口、出口。

在第一种可能的实现方式中，全相变换热器壳体右下部出口，通过管道与制冷剂水箱连通。

在第三种可能的实现方式中，回热器内的回热管出口与饱和水箱入口连通，饱和水箱出口与饱和水泵入口连通，饱和水泵出口与高压回热器入口连通，该回热器出口与锅炉入水口连通。

第四种可能的实现方式中，回热器壳体入口与冷水泵出口连通，该泵入口与阀门出口连通，该阀门入口与冷水箱出口连通；回热器壳体出口与阀门进口连通。