冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及熱泵機組全能量回收技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，包括壓縮機（1）；其特征在于：所述壓縮機（1）的媒介出口連接冷凝器（2）的媒介進口，所述冷凝器（2）的媒介出口通過膨脹閥（3）連接蒸發(fā)器（4）的媒介進口，所述蒸發(fā)器（4）的媒介出口連接氣液分離器（5）的媒介進口，所述氣液分離器（5）的媒介出口連接壓縮機（1）的媒介進口；所述冷凝器（2）通過換熱管路釋放熱量形成熱源；所述蒸發(fā)器（4）通過換熱管路吸收熱量形成冷源。本系統(tǒng)就有很好的節(jié)能效果。
【專利說明】
冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及熱栗機組全能量回收技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展和人類生活水準的不斷提高，空調(diào)的應(yīng)用也越來越普及。而空調(diào)在適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和滿足人類需求的同時，也給人類帶來了巨大的能源消耗負擔和其他如溫室效應(yīng)等負面影響，因此，減少空調(diào)的能源消耗，尋求空調(diào)可持續(xù)發(fā)展之路，已成為空調(diào)設(shè)計所面臨的一個重要和首要的問題。
[0003]由于傳統(tǒng)的熱回收型冷水機組在應(yīng)用過程中，較多采用串聯(lián)型冷凝器，由于機組這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計的原因，熱回收量一般最高僅為制冷負荷的30%至40%。而且，熱回收量隨著冷負荷的減少很快下降，不能相對穩(wěn)定提供。此外，回收的熱能一般均用于生活熱水，由于生活熱水使用上的不穩(wěn)定性，熱回收量也時有時無、時高時低，對機組的運行穩(wěn)定造成不利影響。因此，此類熱回收，雖亦為廢熱利用，具有一定的環(huán)保節(jié)能意義，但節(jié)省量較小，對系統(tǒng)穩(wěn)定運行亦存在不利的影響。
[0004]目前，所有空調(diào)及制冷設(shè)備只利用了一側(cè)的能源。例如，當空調(diào)或制冷系統(tǒng)在制冷時，室外的冷凝器散熱器將要把室內(nèi)蒸發(fā)器吸收的熱量和壓縮機本身產(chǎn)生的熱量散到空氣中去(此時室內(nèi)才能達到制冷涼快的目的)，當冬季采暖制熱時與夏季制冷時流向相反(卡諾逆循環(huán))，所以不管它是在制冷還是在制熱，都是利用了一側(cè)的能量冷或熱，那么就相當于只利用了一半的能量，另一半的能量則白白浪費。另外，現(xiàn)有的冷暖空調(diào)在制冷制熱時是通過四通換向閥來實現(xiàn)，此種方式只實用于小型系統(tǒng)，且轉(zhuǎn)換時對系統(tǒng)造成了極大的沖擊，從而影響到了設(shè)備的使用壽命和工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型是針對空調(diào)節(jié)能、減少空調(diào)熱能消耗及相應(yīng)的溫室氣體排放這一問題，提供一種新型熱栗機組全能量回收方式，對進一步提升制冷制熱空調(diào)的適用性及所具有的節(jié)能效果。
[0006]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，包括壓縮機;所述壓縮機的媒介出口連接冷凝器的媒介進口，所述冷凝器的媒介出口通過膨脹閥連接蒸發(fā)器的媒介進口，所述蒸發(fā)器的媒介出口連接氣液分離器的媒介進口，所述氣液分離器的媒介出口連接壓縮機的媒介進口 ；所述冷凝器通過換熱管路釋放熱量形成熱源;所述蒸發(fā)器通過換熱管路吸收熱量形成冷源。
[0008]循環(huán)時，壓縮機將制冷媒介(例如氟利昂)壓縮成高溫高壓的液態(tài)后進入冷凝器的管程，向熱源傳遞熱量，所述熱源為高溫儲能箱，高溫儲能箱內(nèi)流動有載冷介質(zhì)，該載冷介質(zhì)通過管路進入冷凝器的殼程，被加熱后，返回高溫儲能箱內(nèi)；然后，高溫高壓的制冷媒介釋放熱量后變?yōu)榈蜏馗邏旱囊簯B(tài)，通過膨脹閥后，進入蒸發(fā)器的管程，吸收冷源的熱量后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)，所述冷源為低溫儲能箱，低溫儲能箱內(nèi)同樣流動有載冷介質(zhì)，該載冷介質(zhì)進入蒸發(fā)器的殼程，被媒介吸熱后溫度降低，返回低溫儲能箱內(nèi)。
[0009]進一步的，所述高溫儲能箱通過換熱管路與生活熱水箱連接，返回高溫儲能箱內(nèi)的高溫載冷介質(zhì)通過浸沒在熱水箱內(nèi)的蛇形換熱管路將生活用水加熱，生活熱水儲存在生活熱水箱內(nèi)，用于洗澡、洗菜等多種用途。同理，所述低溫儲能箱通過換熱管路與冷水箱連接，返回低溫儲能箱內(nèi)的低溫載冷介質(zhì)繼續(xù)循環(huán)通過浸沒在冷水箱內(nèi)的蛇形換熱管路將冷水箱內(nèi)的水降溫，用于夏天冰鎮(zhèn)啤酒等多種用途。
[0010]進一步的，所述高溫儲能箱的載冷介質(zhì)進口和載冷介質(zhì)出口分別通過切換閥連接空調(diào)末端；用于冬天室內(nèi)供暖。所述低溫儲能箱的載冷介質(zhì)進口和載冷介質(zhì)出口分別通過切換閥連接空調(diào)末端；用于夏天室內(nèi)制冷。
[0011 ]進一步的，所述冷凝器的制冷媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷冷凝器;所述蒸發(fā)器的媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷蒸發(fā)器。輔助風冷蒸發(fā)器在冷熱源使用負荷不平衡時啟動。
[0012]基于壓縮制冷或制熱的工作原理，以常規(guī)的熱栗機組為例，夏季熱栗機組在蒸發(fā)器一側(cè)制冷劑蒸發(fā)吸熱制冷的同時，在冷凝器一側(cè)制冷劑則在冷凝放熱，而且其放熱量大于蒸發(fā)器的吸熱量，新的熱回收方式目標就是為了回收冷凝器100%的放熱量以供再利用，從而可節(jié)省相應(yīng)的空調(diào)熱能消耗，減少因空調(diào)而產(chǎn)生的對大氣環(huán)境的溫室氣體排放;或者是冬季熱栗機組在冷凝器一側(cè)制冷劑冷凝放熱制熱的同時，在蒸發(fā)器一側(cè)制冷劑則在蒸發(fā)吸熱，新的能量回收方式目標就是為了回收蒸發(fā)器100%的吸熱量以供再利用。新的熱栗機組(冷熱節(jié)能回收系統(tǒng))的回收方式基于對冷凝器及蒸發(fā)器的再設(shè)計，將常規(guī)冷凝器及蒸發(fā)器同時并聯(lián)一組風冷型冷凝器及風冷型蒸發(fā)器，從這樣的結(jié)構(gòu)形式可以看出，任一組冷凝器及蒸發(fā)器，只要配置足夠的熱交換面積，都有可能吸收全部的冷凝負荷及蒸發(fā)負荷。也因此，能量回收量將不受冷負荷或者熱負荷變化的影響。新熱栗機組全能量回收技術(shù)具體控制運行方式如下:
[0013]冬季制熱工況:當冬季熱水供水水溫達不到50度時熱栗機組啟動，同時蒸發(fā)器側(cè)進行冷回收，如果冷回收量已達到設(shè)定值，則啟動并聯(lián)的輔助蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量直至熱水水溫達到設(shè)定值，然后停機。
[0014]夏季制冷工況:當夏季冷凍水供水水溫達不到7度時熱栗機組啟動，同時熱栗機組冷凝器側(cè)進行熱回收，如果熱回收量已達到設(shè)定值，則啟動并聯(lián)的輔助冷凝器散發(fā)所吸收的熱量排放至大氣中直至達到設(shè)定值，然后停機。
[0015]本系統(tǒng)全天候冷熱水恒溫，一機同時滿足冬季采暖、夏季制冷、生活用冷熱水等多種工況。本系統(tǒng)在制冷時同時回收熱量，制熱時同時回收冷量，系統(tǒng)運行時冷暖轉(zhuǎn)換達到了幾乎沒有液、氣、壓力對系統(tǒng)的沖擊，整個系統(tǒng)運行時非常平穩(wěn)，從而提高了整個系統(tǒng)的使用壽命。在整個系統(tǒng)正常運行時冷、熱能量使用處于平衡時此系統(tǒng)真正達到了 “零”能量的浪費。
[0016]常規(guī)制冷系統(tǒng)在制冷時所排放的熱量至少是所產(chǎn)生冷量的1.15到1.3倍浪費掉的能量非?？捎^，而新型熱栗機組在制冷或制熱的同時，由于冷凝負荷或蒸發(fā)負荷被部分或全部回收利用，為用戶提供了熱能或冷量，節(jié)省了相應(yīng)的用戶能量消耗，因此，新型熱栗機組提供的效能包括兩部分:是制冷量與制熱量之和。
[0017]因此，其綜合能系數(shù)COP當100%熱回收時:
[0018]C0P=(QL+QLN)/ff；
[0019]式中，QL為制冷量，QLN為熱回收量，即100 %冷凝負荷，W為機組耗電量。
[0020]當以某一百分比(:％熱回收時:
[0021]C0P=(QL+C% XQLN)/W0
[0022]由此可見，新型熱栗機組的綜合性能系數(shù)COP最高可以是冷水機組的制冷性能系數(shù)與熱栗的制熱性能系數(shù)之和，其綜合性能系數(shù)COP之高，反映出其顯著的節(jié)能意義。即使是部分熱回收，節(jié)能效果仍然十分可觀。
[0023]本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，一機同時滿足冬季采暖、夏季制冷、生活用冷熱水等多種工況，具有很好的節(jié)能效果，市場應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0024]圖1表示本實用新型的連接示意圖。
[0025]圖中，1-壓縮機，2-冷凝器，3-膨脹閥，4-蒸發(fā)器，5-氣液分離器，6_輔助風冷冷凝器，7-輔助風冷蒸發(fā)器，8-高溫儲能箱，9-生活熱水箱，10-低溫儲能箱，11-冷水箱，12-切換閥。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。
[0027]—種冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，如圖1所示，包括壓縮機I;所述壓縮機I的制冷媒介出口連接冷凝器2的制冷媒介進口(管程進口)，所述冷凝器2的制冷媒介出口(管程進口)通過膨脹閥3連接蒸發(fā)器4的制冷媒介進口(管程進口)，所述蒸發(fā)器4的制冷媒介出口(管程進口)連接氣液分離器5的制冷媒介進口，所述氣液分離器5的制冷媒介出口連接壓縮機I的制冷媒介進口。
[0028]如圖1所示，所述冷凝器2通過換熱管路釋放熱量形成熱源，該熱源具體采用具有載冷介質(zhì)的高溫儲能箱8，高溫儲能箱8的換熱管路分別連接冷凝器2的殼程進口和殼程出口；所述高溫儲能箱8通過換熱管路與生活熱水箱9連接，即生活熱水箱9的水通過位于高溫儲能箱8內(nèi)的蛇形換熱管路后被加熱。
[0029]如圖1所示，所述蒸發(fā)器4通過換熱管路吸收熱量形成冷源;該冷源采用具有載冷介質(zhì)的低溫儲能箱10，低溫儲能箱10的換熱管路分別連接蒸發(fā)器4的殼程進口和殼程出口；低溫儲能箱10通過換熱管路與冷水箱11連接，即低溫儲能箱內(nèi)的低溫載冷介質(zhì)流入位于冷水箱內(nèi)的蛇形管路后將常溫水降溫。
[0030]如圖1所示，所述高溫儲能箱8的介質(zhì)進口和介質(zhì)出口分別通過切換閥12連接空調(diào)末端;例如，冬天關(guān)閉低溫儲能箱的進出口切換閥，打開高溫儲能箱的進出口切換閥連接空調(diào)末端，進行供暖。所述低溫儲能箱10的介質(zhì)進口和介質(zhì)出口分別通過切換閥12連接空調(diào)末端;例如，夏天時打開低溫儲能箱的進出口切換閥，關(guān)閉高溫儲能箱的進出口切換閥連接空調(diào)末端，進行制冷。
[0031]如圖1所示，因為高溫儲能箱內(nèi)的載冷介質(zhì)吸熱到一定程度飽和后不再吸熱，為了防止熱源端滿負荷后無法蓄積多余熱量，所述冷凝器2的媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷冷凝器6，通過閥門控制，由壓縮器出來的高溫高壓媒介通過輔助風冷冷凝器散熱，防止熱源端過載。同理，因為低溫儲能箱內(nèi)的載冷介質(zhì)放熱到一定程度后不再放熱，為了防止冷源端滿負荷后無法釋放多余熱量，所述蒸發(fā)器4的媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷蒸發(fā)器7，通過閥門控制，經(jīng)過冷凝器后的低溫高壓媒介通過輔助風冷冷凝器散熱，防止冷源端過載。
[0032]具體實施時，所述冷凝器2為板式冷凝器，所述蒸發(fā)器4為板式蒸發(fā)器。
[0033]下面以酒店為例進行說明。
[0034]某酒店使用面積1500m2，其中客房標間有35間，每間有18到20m2，餐廳約700m2，廚房約10m2;在正常夏季運營時空調(diào)所需的制冷量約265KW，那么它在制冷的同時向大氣排放的熱量就約有304.75KW—397.5KW白白浪費掉，且對周圍大氣造成了熱污染。
[0035]房間內(nèi)的洗浴用水按每人每天10kg熱水計算(由15°C — 55 °C )所需的熱量約372.16KW;廚房洗碗，洗菜等用熱水按每天4噸計算所需熱量為123KW。其中，房間的洗浴用熱水，廚房用熱水還需另為的能源來加熱，它所需的總熱量為:496.16KW。
[0036]在用本系統(tǒng)時只需要一套原來配置冷量的空調(diào)系統(tǒng)就可以為其在制冷的同時免費提供了304.75KW—397.5KW的熱量。以此來計算就此一項就為本酒店節(jié)約了大筆的能源支出的費用和設(shè)備多種類的管理維護費用還減少了對大氣的熱污染等問題的一定程度的解決。
[0037]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照本實用新型實施例進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型的技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋本實用新型的權(quán)利要求保護范圍中。
【主權(quán)項】
1.一種冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，包括壓縮機(I);其特征在于:所述壓縮機(I)的媒介出口連接冷凝器(2)的媒介進口，所述冷凝器(2)的媒介出口通過膨脹閥(3)連接蒸發(fā)器(4)的媒介進口，所述蒸發(fā)器(4)的媒介出口連接氣液分離器(5)的媒介進口，所述氣液分離器(5)的媒介出口連接壓縮機(I)的媒介進口；所述冷凝器(2)通過換熱管路釋放熱量形成熱源;所述蒸發(fā)器(4)通過換熱管路吸收熱量形成冷源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述熱源為具有載冷介質(zhì)的高溫儲能箱(8)，所述冷源為具有載冷介質(zhì)的低溫儲能箱(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫儲能箱(8)通過換熱管路與生活熱水箱(9)連接;所述低溫儲能箱(10)通過換熱管路與冷水箱(11)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫儲能箱(8)的介質(zhì)進口和介質(zhì)出口分別通過切換閥(12)連接空調(diào)末端;所述低溫儲能箱(10)的介質(zhì)進口和介質(zhì)出口分別通過切換閥(12)連接空調(diào)末端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(2)為板式冷凝器，所述蒸發(fā)器(4)為板式蒸發(fā)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的冷熱節(jié)能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(2)的媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷冷凝器(6);所述蒸發(fā)器(4)的媒介進出口兩端并聯(lián)輔助風冷蒸發(fā)器(7)。
【文檔編號】F25B30/02GK205664584SQ201620495270
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月28日
【發(fā)明人】王福玉
【申請人】王福玉