基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)及其余能回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于熱泵技術(shù)的余能回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)及其余能回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]請參閱圖1，現(xiàn)有的普通熱泵系統(tǒng)一般包括風(fēng)機(jī)130和由壓縮機(jī)Q、四通閥U、冷凝器110、膨脹閥K和蒸發(fā)器120組成的冷媒循環(huán)回路。在熱泵系統(tǒng)工作時，壓縮機(jī)Q將蒸發(fā)器120中的冷媒氣體壓縮成高溫高壓的蒸汽，該高溫高壓的蒸汽在冷凝器內(nèi)被冷卻水冷卻凝結(jié)成高壓液體，在這過程中，冷卻水獲得了高溫高壓的蒸汽的熱量；所述高壓液體再經(jīng)膨脹閥K節(jié)流成低溫低壓的冷媒，冷媒在壓縮機(jī)Q的作用下，經(jīng)過蒸發(fā)器120變成冷媒氣體，由此完成一個制冷循環(huán)。
[0003]蒸發(fā)器120中的冷媒由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，從外界吸收熱量，風(fēng)機(jī)130用于增大蒸發(fā)器120的空氣對流，提高蒸發(fā)器120從外界吸收熱量的效率。在熱泵系統(tǒng)中，利用蒸發(fā)器120與外界氣體進(jìn)行熱交換，蒸發(fā)器120中從外界氣體汲取熱量，被吸取的熱量在冷凝器110中交換給外部供水系統(tǒng)，對外部供水系統(tǒng)的水進(jìn)行加熱。
[0004]包含上述熱泵系統(tǒng)的熱泵熱水器一般正常供應(yīng)55°C的熱水，而壓縮機(jī)Q的出氣口溫度在水溫達(dá)到40°C左右時可達(dá)90至100°C，如果換熱熱水溫度過高，超過55°C，冷凝器110—側(cè)的壓力就會過高導(dǎo)致壓縮機(jī)Q不能正常工作，影響壓縮機(jī)Q的使用壽命。其最致命的缺點(diǎn)在于，在低溫環(huán)境下，系統(tǒng)工作時會在蒸發(fā)器上結(jié)霜，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。只能采取化霜的方式的方式來解決。
[0005]因此，現(xiàn)有的熱泵熱水器還有待改進(jìn)和創(chuàng)新。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)及其余能回收方法，通過降低第一熱交換器出口端的溫度，將第一熱交換器出口端的熱量傳遞給第二熱交換器，達(dá)到降低壓縮機(jī)的工作壓力、提高第二熱交換器吸熱能力的目的，同時將第一熱交換器中的余熱進(jìn)行回收，在制冷狀態(tài)亦可將余冷能回收，達(dá)到降低排熱溫度，對減低室溫效應(yīng)有較好的幫助。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、第一熱交換器、節(jié)流元件、第二熱交換器和風(fēng)機(jī)，所述余能回收系統(tǒng)還包括余能回收裝置，所述壓縮機(jī)的出口端、第一熱交換器、余能回收裝置、節(jié)流元件、第二熱交換器、壓縮機(jī)的進(jìn)口端依次連接，所述第二熱交換器裝設(shè)在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)；所述余能回收裝置裝設(shè)在第二熱交換器和風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)之間。
[0008]所述基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，還包括四通閥，所述四通閥的第一端連接壓縮機(jī)的出口端，所述四通閥的第二端連接第一熱交換器的入口端，所述四通閥的第三端連接第二熱交換器的出口端，所述四通閥的第四端連接壓縮機(jī)的入口端。
[0009]所述基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，還包括防結(jié)冰裝置，所述防結(jié)冰裝置串接在第一熱交換器的出口端和余能回收裝置之間。
[0010]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述第一熱交換器為冷凝器，所述冷凝器的第一端為第一熱交換器的入口端、連接四通閥的第二端，所述冷凝器的第二端為第一熱交換器的出口端、連接防結(jié)冰裝置的一端，所述冷凝器的第三端為冷水的進(jìn)口端，所述冷凝器的第四端為熱水的出口端。
[0011]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述第二熱交換器為蒸發(fā)器。
[0012]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述第一熱交換器為蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的第一端為第一熱交換器的入口端、連接四通閥的第二端，所述蒸發(fā)器的第二端為第一熱交換器的出口端、連接防結(jié)冰裝置的一端，所述蒸發(fā)器的第三端為熱水的進(jìn)口端，所述蒸發(fā)器的第四端為冷水的出口端。
[0013]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述第二熱交換器為冷凝器。
[0014]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述節(jié)流元件為膨脹閥。
[0015]所述的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)中，所述余能回收裝置為散熱器。
[0016]一種上述的余能回收系統(tǒng)的余能回收方法，余能回收系統(tǒng)用于制熱時，所述的余能回收方法包括:
壓縮機(jī)將第二熱交換器中的氣態(tài)冷媒壓縮成高溫高壓的蒸汽，并將該高溫高壓的蒸汽輸入到第一熱交換器中；該高溫高壓的蒸汽在第一熱交換器中冷凝成高壓液體；
所述高壓液體經(jīng)余能回收裝置散熱降溫，使系統(tǒng)熱側(cè)溫度降低，促進(jìn)高溫高壓的蒸汽液化成高壓液體；
經(jīng)余能回收裝置降溫的高壓液體流經(jīng)流元件，被節(jié)流元件節(jié)流成低溫低壓的液態(tài)冷媒；所述液態(tài)冷媒在壓縮機(jī)的作用下，在第二熱交換器中蒸發(fā)成氣態(tài)冷媒，并進(jìn)入到壓縮機(jī)中；
由此，完成了一個制冷循環(huán)，在這個制冷循環(huán)內(nèi)，第二熱交換器中的冷媒由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，第二熱交換器從空氣中吸收熱量；第一熱交換器中的冷媒由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)釋放熱量，將外部供水系統(tǒng)中的冷水加熱成熱水。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)及其余能回收系統(tǒng)，通過在第一熱交換器和節(jié)流元件之間串接的余能回收裝置，使第一熱交換器出口端的余能通過第二熱交換器進(jìn)行余能回收，從而降低了壓縮機(jī)的工作壓力，使壓縮機(jī)工作在正常壓力范圍內(nèi)；通過將所述余能回收裝置裝設(shè)在第二熱交換器和風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)之間，有效的將第一熱交換器出口端過多的熱量傳遞給第二熱交換器，提高了第二熱交換器的吸熱效率，并起到了在制熱時不會結(jié)霜的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
[0019]圖2為本發(fā)明提供的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供一種基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，通過在第一熱交換器和節(jié)流元件之間串接余能回收裝置，并且將余能回收裝置裝設(shè)在第二熱交換器和風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)之間，降低了系統(tǒng)熱側(cè)的溫度，減小了壓縮機(jī)的工作壓力，而且回收了第一熱交換器的余熱，提高了第二熱交換器的吸熱效率。
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]請參閱圖2，本發(fā)明提供的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)Q1、第一熱交換器210、節(jié)流元件220、第二熱交換器230、風(fēng)機(jī)240和余能回收裝置250，所述壓縮機(jī)Ql的出口端、第一熱交換器210、余能回收裝置250、節(jié)流元件220、第二熱交換器230和壓縮機(jī)Ql的進(jìn)口端依次連接，形成回路，所述第二熱交換器230裝設(shè)在風(fēng)機(jī)240的出風(fēng)側(cè)；所述余能回收裝置250裝設(shè)在第二熱交換器230和風(fēng)機(jī)240的出風(fēng)側(cè)之間。所述余能回收裝置250用于回收第一熱交換器210中的余熱或余冷能，并將回收的余熱或余冷能傳遞給第二熱交換器230。優(yōu)選的，所述余能回收裝置250為散熱器。
[0023]所述基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)工作時，有兩種工作模式:制熱模式和制冷模式。所述第一熱交換器210放熱、第二熱交換器230吸熱時，所述的余能回收系統(tǒng)工作在制熱模式；而所述第一熱交換器210吸熱、第二熱交換器230放熱時，所述的余能回收系統(tǒng)工作在制冷模式。以所述的余能回收系統(tǒng)在制熱模式下運(yùn)行為例，壓縮機(jī)Ql將第二熱交換器230中的氣態(tài)冷媒壓縮成高溫高壓的蒸汽，并將該高溫高壓的蒸汽輸入到第一熱交換器210中；該高溫高壓的蒸汽在第一熱交換器210中冷凝成高壓液體；所述高壓液體經(jīng)余能回收裝置250散熱降溫，使系統(tǒng)熱側(cè)溫度降低，促進(jìn)高溫高壓的蒸汽液化成高壓液體，減小壓縮機(jī)Ql的工作壓力；經(jīng)余能回收裝置250降溫的高壓液體流經(jīng)流元件220，被節(jié)流元件220節(jié)流成低溫低壓的液態(tài)冷媒；所述液態(tài)冷媒在壓縮機(jī)Ql的作用下，在第二熱交換器230中蒸發(fā)成氣態(tài)冷媒，并進(jìn)入到壓縮機(jī)Ql中；由此，完成了一個制冷循環(huán)，在這個制冷循環(huán)內(nèi)，第二熱交換器230中的冷媒由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，第二熱交換器230從空氣中吸收熱量；第一熱交換器210中的冷媒由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，釋放熱量，將外部供水系統(tǒng)中的冷水加熱成熱水。通過壓縮機(jī)Ql的做功，第二熱交換器230從空氣中及余能回收裝置250中源源不斷的吸收熱量，吸收的熱量經(jīng)冷媒傳遞到第一熱交換器210中釋放，不斷的對外部供水系統(tǒng)加熱，由于余能回收裝置250在制熱時有足夠的余熱溫度，在低溫環(huán)境下工作時，第二熱交換器230處于較高的吸熱環(huán)境中，在余能回收裝置250發(fā)出的余熱作用下不會結(jié)霜，提高了系統(tǒng)的效率。制冷模式下所述第一熱交換器210吸熱、第二熱交換器230放熱，具體的工作原理與制熱模式類似，只是冷媒循環(huán)流動的方向相反，在此不再贅述。
[0024]請繼續(xù)參閱圖2，本發(fā)明提供的基于熱泵技術(shù)的余能回收系統(tǒng)，還包括四通閥U1，所述四通閥Ul的第一端I連接壓縮機(jī)Ql的出口端，所述四通閥Ul的第二端2連接第一熱交換器210的入口端，所述四通閥Ul的第三端3連接第二熱交換器230的出口端，所述四