專利名稱：一種用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置，采用節(jié)能循環(huán)改進 制冷系統(tǒng)、采用相應(yīng)結(jié)構(gòu)的換熱器分別承擔過冷、冷凝取熱、過熱取熱及制取開水功能，可 作為標準配套組件方便地用于熱泵系統(tǒng)的冷凝熱制取熱水裝置，屬于空調(diào)熱泵及供熱技術(shù)設(shè) 備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前廣泛應(yīng)用的熱水器中，電熱水器能耗大、運行費用過高，燃氣熱水器安全問題突出、 受氣源限制，太陽能熱水器受陽光、占用空間等因素影響過大。熱泵熱水器采用壓縮機制冷 系統(tǒng)從室外空氣中吸收熱量，并通過氟水換熱器將自來水加熱到所需溫度以作為生活熱水之 用，其耗電僅及電熱水器的1/4以下，全年綜合運行費用遠低于電熱水器，也比燃氣熱水器、 太陽能熱水器低得多，且節(jié)能環(huán)保、安全可靠、安裝使用及維修方便，適合全面推廣，因此 近年來得到快速推廣應(yīng)用。
現(xiàn)有的空氣源熱泵熱水及開水器中，大多數(shù)都將加熱水用的冷凝器放置在熱水罐內(nèi)，這 種悶燒方式的換熱器傳熱能力很低，導致?lián)Q熱器面積很大，且一旦出現(xiàn)相關(guān)部分泄漏等故障， 會導致制冷劑進入熱水罐內(nèi)或者制冷系統(tǒng)進水，且維修困難。
一般制取開水常采用電熱式、燃氣等，前者直接大量耗費高品位電能，后者也耗費了高 品位一次能源，且一般家用燃氣罩的熱能轉(zhuǎn)化率只有20 30%左右，因此實際上也存在很高 的能源浪費。
目前市場上新出現(xiàn)的熱泵技術(shù)生產(chǎn)開水的產(chǎn)品，系采用極大提高排氣壓力以獲取超過100 'C的排氣溫度以置備開水，熱泵循環(huán)的壓縮比過大，導致能效比大為下降，且換熱器面積過 大，使得設(shè)備初投資、運行費都較為高昂，難以取得預期節(jié)能效果，因而實際上遠不是可以 實際應(yīng)用的成熟產(chǎn)品。
現(xiàn)有熱泵熱水器基本上都不采用節(jié)能循環(huán)器，由于加熱生活熱水到設(shè)計溫度(一般取50 6(TC左右)需要冷凝溫度很高，導致排氣壓力很高，壓縮比過大，特別是在冬季條件下更為 嚴重，這一方面造成能效比EER (制熱量/輸入功率)大大降低而使耗電增大，經(jīng)濟性惡化， 另一方面壓縮機等部件的故障率增大，壽命降低。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的和任務(wù)是，針對上述存在的種種問題，利用壓縮機排氣冷凝熱的狀態(tài) 變化過程及其特點，釆取逆流交換最大程度的利用不同階段的溫度水平，分段取出相應(yīng)品位 的熱量，創(chuàng)造性地將各種相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的換熱器組合成一套標準組件，方便地應(yīng)用于小型家 用及中型商用空調(diào)/熱泵熱水及開水器、大中型工程用中央空調(diào)熱水機組，滿足回收制冷機組 冷凝熱以提供中溫生活熱水(45 60°C)、高溫蓄能熱水(60 75°C)及開水等多種熱水的需 要，且節(jié)能循環(huán)器的采用可極大降低壓縮機排氣壓力，提高制熱能效比。
為此，本實用新型設(shè)計了一種用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置，由一組氟 水換熱器、 一個氟氟換熱器及其它配件組成，其中氟水換熱器組包括開水器、過熱器、常規(guī) 冷凝器、過冷器中的部分或全部。壓縮機排出的高溫高壓蒸汽依次通過開水器、過熱器、常 規(guī)冷凝器、過冷器及節(jié)能循環(huán)器，并在節(jié)能循環(huán)器中與蒸發(fā)器出來的低溫低壓蒸汽進行換熱， 完成整個冷凝及過冷過程并經(jīng)節(jié)流機構(gòu)降壓后送往蒸發(fā)器制冷。
在熱水環(huán)路中，低溫進水在過冷器吸收制冷劑的液體熱，在常規(guī)冷凝器中吸收兩相冷凝 熱和一部分蒸汽過熱量及液體熱，水溫達到45 60'C后，其中一部分可直接送出，另一部分 送往過熱器吸收過熱區(qū)的熱量，水溫達到60 75'C后，其中一部分可作為高溫熱水蓄存在熱 水罐中，另一部分送往過熱器吸收過熱區(qū)最高溫部分的熱量，水溫達到95 99'C后送出。
節(jié)能循環(huán)器、過冷器、過熱器及開水器均可實現(xiàn)良好的逆流換熱以充分實現(xiàn)冷凝熱的梯級能量利用。如用戶無需實現(xiàn)高溫蓄熱，可只設(shè)一級取水口，在過熱器中將熱水加熱到所需 的溫度后送出。如用戶無需開水功能，則可不設(shè)專用開水器而只設(shè)過熱器吸收過熱區(qū)的熱量。
節(jié)能循環(huán)器采用外肋盤管式或者套管式或者板式氟氟換熱器。采用節(jié)能循環(huán)器可在保持 冷凝溫度為較低溫度水平(40 54.4°C)時，即排氣壓力處于較低水平時，有效提升排氣溫 度以保持乃至大大提高出水溫度水平(熱水出水溫度范圍35 10(TC)，同時系統(tǒng)能效比保持 在很高水平，這是一般風冷熱泵及空氣源熱泵熱水、開水兩用機難以達到的，且排氣壓力的 降低可有效減少壓縮機等各部件出現(xiàn)故障的可能性，并延長整機壽命。
本實用新型可作為制冷機冷凝及節(jié)能循環(huán)部分的標準配置組件應(yīng)用于熱泵熱水系統(tǒng)，從 而為對整機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改進，實現(xiàn)高效節(jié)能穩(wěn)定可靠地供冷、供熱、生產(chǎn)生活熱水及 開水的目的提供極佳的設(shè)備選擇，使整機結(jié)構(gòu)緊湊、裝配方便、成本低，有效的降低了故障 率，延長使用壽命，安裝、運行、維修方便，地域及氣候適應(yīng)性廣。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
圖1中各部件編號與名稱如下
開水器l、過熱器2、常規(guī)冷凝器3、過冷器4、節(jié)能循環(huán)器5、高溫高壓蒸汽進口A、 節(jié)能循環(huán)器過冷液出口 B、低溫低壓蒸汽進口 C、低溫低壓蒸汽出口 D、低溫進水E、中溫 出水F、高溫出水G、開水出水H。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實施應(yīng)用例對本實用新型做進一步的說明。 附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
該實用新型由一組氟水換熱器、 一個氟氟換熱器及其它配件組成，其中氟水換熱器組包 括開水器或高溫熱水器(1)、過熱器(2)、常規(guī)冷凝器(3)、過冷器(4)中的部分或全部。 開水器或高溫熱水器(1)氟路進口端A與制冷壓縮機排氣管相連，出口端與過熱器(2)進 口相連，過熱器(2)出口端與常規(guī)冷凝器(3)進口相連，常規(guī)冷凝器(3)出口端與過冷器
(4)進口相連，過冷器(4)出口端與節(jié)能循環(huán)器(5)液側(cè)進口相連，節(jié)能循環(huán)器(5)液 側(cè)出口 B向制冷系統(tǒng)節(jié)流機構(gòu)送出過冷液。過冷器(4)水路進口端E連接低溫供水，出口 端與冷凝器(3)進口相連，冷凝器(3)出口端一路送出中溫生活熱水F，另一路與過熱器
(2)進口相連，過熱器(2)出口端一路送出高溫蓄熱用生活熱水G，另一路與開水器或高 溫熱水器(1)進口相連，開水器或高溫熱水器(1)出口端送出開水H。節(jié)能循環(huán)器(5)蒸 汽側(cè)進口端C與制冷機蒸發(fā)出口相連，出口端D與壓縮機吸氣口相連。
開水器或高溫熱水器(1)、節(jié)能循環(huán)器(5)采用外肋盤管式或者套管式或者板式換熱器， 過熱器(2)、過冷器(4)采用套管式或者板式換熱器，常規(guī)冷凝器(3)采用殼管式、板式、 套管式等結(jié)構(gòu)的換熱器。
權(quán)利要求1、一種用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置，由一組氟水換熱器、一個氟氟換熱器及其它配件組成，其中氟水換熱器組包括開水器或高溫熱水器(1)、過熱器(2)、常規(guī)冷凝器(3)、過冷器(4)中的部分或全部；開水器或高溫熱水器(1)進口端與制冷壓縮機排氣管相連，出口端與過熱器(2)進口相連，過熱器(2)出口端與常規(guī)冷凝器(3)進口相連，常規(guī)冷凝器(3)出口端與過冷器(4)進口相連，過冷器(4)出口端與節(jié)能循環(huán)器(5)液側(cè)進口相連，節(jié)能循環(huán)器(5)液側(cè)出口向制冷系統(tǒng)節(jié)流機構(gòu)送出過冷液；過冷器(4)水路進口端連接低溫供水，出口端與冷凝器(3)進口相連，冷凝器(3)出口端一路送出中溫生活熱水，另一路與過熱器(2)進口相連，過熱器(2)出口端一路送出高溫蓄熱用生活熱水，另一路與開水器或高溫熱水器(1)進口相連，開水器或高溫熱水器(1)出口端送出開水；節(jié)能循環(huán)器(5)蒸汽側(cè)進口端與制冷機蒸發(fā)出口相連，出口端與壓縮機吸氣口相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置，其特征在于所述的 開水器或高溫熱水器(1)、節(jié)能循環(huán)器(5)采用外肋盤管式或者套管式或者板式換熱器，過 熱器(2)、過冷器(4)采用套管式或者板式換熱器，常規(guī)冷凝器(3)采用殼管式、板式、 套管式等結(jié)構(gòu)的換熱器。
專利摘要一種用于多級熱水空調(diào)的冷凝熱梯級能量回收裝置，由一組氟水換熱器、一個氟氟換熱器及其它配件組成，其中氟水換熱器組包括開水器、過熱器、常規(guī)冷凝器、過冷器中的部分或全部。該實用新型根據(jù)壓縮機排氣冷凝熱的狀態(tài)變化過程及其特點，采取逆流交換最大程度的利用不同階段的溫度水平，分段取出相應(yīng)品位的熱量，可作為標準組件方便地應(yīng)用于小型家用及中型商用空調(diào)/熱泵熱水及開水器、大中型工程用中央空調(diào)熱水機組，滿足回收制冷機組冷凝熱以提供中溫生活熱水(45～60℃)、高溫蓄能熱水(60～75℃)及開水等多種熱水的需要，且節(jié)能循環(huán)器的采用可實現(xiàn)極大降低壓縮機排氣壓力，提高制熱能效比(EER)。
文檔編號F24H4/02GK201138036SQ20072031053
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者張茂勇 申請人:張茂勇