專利名稱：部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)，系統(tǒng)由制冷機(jī)組、 冷卻塔、熱泵機(jī)組三部分構(gòu)成。具體講就是在制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接熱泵機(jī)組，以此 實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，生產(chǎn)工業(yè)或生活用熱水。
背景技術(shù)：
隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，空調(diào)和熱泵應(yīng)用越來越廣，技術(shù)越來越成熟，但在市場(chǎng)應(yīng) 用當(dāng)中，也存在出一些問題，比如(1)空調(diào)往往只考慮制冷過程，冷凝器產(chǎn)生的熱量要設(shè)置一套散熱系統(tǒng)排熱。特別 是中央空調(diào)，往往在室外附設(shè)一個(gè)巨大的冷卻塔與之配套，不僅投入大，占用額外空間，而 且運(yùn)行費(fèi)用高，夏季造成熱污染，浪費(fèi)水資源等。(2)熱泵往往只考慮制熱過程，附產(chǎn)冷量不易收集利用。水源熱泵受環(huán)境條件限制 大，空氣源熱泵在北方冬季效率低而且易結(jié)霜，多數(shù)情況下熱源造價(jià)和排冷造價(jià)較高，既浪 費(fèi)冷量又不利推廣。(3)現(xiàn)有的單級(jí)制冷或制熱設(shè)備，如要實(shí)現(xiàn)深度制冷或制熱，其能效比必然降低。(4)目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)將空調(diào)廢熱回收，直接加熱冷水的技術(shù)，但其回收效率低， 未能實(shí)現(xiàn)能量充分利用。根據(jù)上述情況，發(fā)明人構(gòu)思如下一個(gè)新的系統(tǒng)在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化 鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出 口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有循環(huán)泵；循環(huán)泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī) 組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路，循環(huán)泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到 制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻 管路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷 機(jī)組副產(chǎn)熱，生產(chǎn)生活或工業(yè)用熱水的目的。根據(jù)申請(qǐng)人所知，目前還沒有這樣一種的設(shè)備或系統(tǒng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)和應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化 鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出 口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有循環(huán)泵；循環(huán)泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī) 組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路，循環(huán)泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到 制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻 管路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有循環(huán)泵；循環(huán)泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路，循環(huán)泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻管路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。[0013] 本實(shí)用新型特征是熱泵機(jī)組設(shè)有分控器，制冷機(jī)組也設(shè)有分控器，分控器、自動(dòng)控制閥和循環(huán)泵等開關(guān)控制輸入端都與系統(tǒng)控制器輸出端相聯(lián)。[0014] 本實(shí)用新型特征是熱泵機(jī)組和制冷機(jī)組所用制熱劑、制冷劑，根據(jù)工況要求，可以是同一種制劑，也可以是不同制劑。[0015] 本實(shí)用新型特征是在主要設(shè)備之間，可以增設(shè)水箱、泵、管件、閥門等常規(guī)配件。[0016] 本實(shí)用新型的有益效果[0017] (1)、由于熱泵機(jī)組蒸發(fā)器吸熱和制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)放熱的冷熱互補(bǔ)，所以系統(tǒng)在節(jié)能的前提下，實(shí)現(xiàn)深度制冷和同步深度制熱。熱能和冷能都能得到有效利用。[0018] (2)、壓縮機(jī)工作溫度范圍窄，熱泵機(jī)組效率提高，制熱功耗降低。[0019] (3)、與單純熱泵比，不需要依賴環(huán)境熱源條件，系統(tǒng)簡(jiǎn)化，投資降低，能效比提高。[0020] (4)、如選擇合適的制熱劑，在保證熱泵制熱功效的前提下能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)低壓力工作，從而降低能耗。[0021] (5)、設(shè)備工作環(huán)境部分室內(nèi)化，操作維修費(fèi)用降低。設(shè)備使用壽命加長(zhǎng)。[0022]
[0023] 圖l是冷卻塔處在高位的部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)流程圖。[0024] 圖2是冷卻塔處在低位的部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)流程圖。[0025] 圖中[0026] l、制冷機(jī)組6、熱泵機(jī)組[0027] 2、制冷機(jī)組蒸發(fā)器 7、熱泵機(jī)組蒸發(fā)器[0028] 3、制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)[0029] 8、熱泵機(jī)組冷凝器[0030] 4、中冷流體入口9、中熱流體入口[0031] 5、深冷流體出口lo、高熱流體出口[0032] 11、排熱管路12、降溫管路[0033] 13、一次冷卻管路 14、二次冷卻管路[0034] 15、回流涼水管[0035] 16、緩沖罐17、冷卻塔[0036] 18、一冷控制閥19、二冷控制閥[0037] 20、循環(huán)泵2l、涼水回流泵[0038] 30、系統(tǒng)控制器[0039] 具體實(shí)施方式
[0040] 本實(shí)用新型涉及一種部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)，系統(tǒng)由制冷機(jī)組、冷卻塔、熱泵機(jī)組三部分構(gòu)成。具體講就是在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間 設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有緩沖罐和循環(huán)泵；循環(huán) 泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路，循環(huán) 泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝 器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻管路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。根據(jù)公知的原理制熱劑在熱泵機(jī)組內(nèi)完成“壓縮——冷凝——節(jié)流——蒸發(fā)——壓縮”循環(huán)，在冷 凝器放熱生產(chǎn)高熱流體。制冷劑在制冷機(jī)組完成“壓縮——冷凝——節(jié)流——蒸發(fā)——壓縮”循環(huán)，在蒸 發(fā)器吸熱生產(chǎn)深冷流體。(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組，其完成“發(fā)生——冷凝——節(jié)流——蒸 發(fā)——吸收——發(fā)生”循環(huán)，在蒸發(fā)器吸熱生產(chǎn)深冷流體。)制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)產(chǎn)生的熱流體通過 排熱管路進(jìn)入熱泵機(jī)組蒸發(fā)器，供給熱泵機(jī)組熱量，自身溫度降低。熱流體通過熱泵機(jī)組蒸 發(fā)器后溫度如果降到設(shè)定值，則直接循環(huán)回到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為 冷凝器+吸收器)；如果高于設(shè)定值，則送到冷卻塔進(jìn)行二次冷卻，然后返回制冷機(jī)組冷凝 器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)。過程通過系統(tǒng)控制器調(diào)節(jié)控制閥實(shí)現(xiàn)。附圖中，所述制冷機(jī)組蒸發(fā)器輸入“中冷流體”可以是常溫新流體，也可以是部分 深冷流體換熱升溫后的循環(huán)流體；熱泵機(jī)組冷凝器輸入“中熱流體”可以是常溫新流體，也 可以是高熱流體換熱降溫后的循環(huán)流體。附圖中，所述中冷流體、深冷流體、中熱流體、高熱流體等根據(jù)工藝要求，可以是 水、空氣、或者其它汽、液態(tài)物質(zhì)。下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明實(shí)施例1 壓縮循環(huán)制冷機(jī)，冷卻塔處在高位，涼水靠自重回流的部分冷熱源互補(bǔ) 的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)。見附圖1。本實(shí)用新型中，從制冷機(jī)組冷凝器3到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7設(shè)置排熱管路11，熱泵機(jī) 組蒸發(fā)器7出口設(shè)置降溫管路12，降溫管路12上設(shè)置循環(huán)泵20 ；循環(huán)泵20到制冷機(jī)組冷 凝器3設(shè)置一次冷卻管路13，循環(huán)泵20到冷卻塔17設(shè)置二次冷卻管路14 ；冷卻塔17到制 冷機(jī)組冷凝器3設(shè)置回流涼水管15 ；在一次冷卻管路13上設(shè)置一冷控制閥18，在二次冷卻 管路14上設(shè)置二冷控制閥19。制冷機(jī)組1、熱泵機(jī)組6和循環(huán)泵20、一冷控制閥18、二冷控制閥19通過系統(tǒng)控制 器30同步啟動(dòng)。根據(jù)公知的原理制冷機(jī)組壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑加壓并送入制冷機(jī)組冷凝器3。制冷劑在制冷機(jī) 組冷凝盤管內(nèi)變成液態(tài)并放熱。冷凝降溫后的制冷劑經(jīng)制冷劑儲(chǔ)罐、機(jī)組膨脹閥進(jìn)入制冷 機(jī)組蒸發(fā)器2，并在蒸發(fā)盤管內(nèi)蒸發(fā)汽化，汽化的同時(shí)要吸收大量的熱量。中冷流體從中冷 流體入口 4進(jìn)入蒸發(fā)器殼程，被吸收大量熱量后冷卻制成深冷流體并從深冷流體出口 5輸 出。汽化后的制冷劑被吸入制冷機(jī)組壓縮機(jī)進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)。熱泵機(jī)組壓縮機(jī)將氣態(tài)的制熱劑加壓并送入熱泵機(jī)組冷凝器8。制熱劑在熱泵機(jī) 組冷凝盤管內(nèi)變成液態(tài)并放出熱量。中熱流體從中熱流體入口 9進(jìn)入熱泵機(jī)組冷凝器8殼程，被制熱劑放出熱量加熱制成高熱流體并從高熱流體出口 10輸出。冷凝降溫后的制熱劑 經(jīng)膨脹閥進(jìn)入熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7，并在熱泵機(jī)組蒸發(fā)盤管內(nèi)蒸發(fā)汽化，吸熱后變成氣態(tài)。汽 化后的制熱劑被吸入熱泵機(jī)組壓縮機(jī)進(jìn)行下一個(gè)制熱循環(huán)。熱泵機(jī)組6和制冷機(jī)組1各自在不同的溫度范圍內(nèi)工作。熱泵機(jī)組和制冷機(jī)組所 用制熱劑、制冷劑，根據(jù)工況要求，可以是同一種制劑，也可以是不同制劑系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，降溫管路12流體溫度降至設(shè)定值且保持恒定，說明熱泵機(jī)組蒸發(fā)器 7吸收的熱量與制冷機(jī)組冷凝器3產(chǎn)生的熱量平衡，此時(shí)二冷控制閥19關(guān)，一冷控制閥18 開，降溫后的水直接通過循環(huán)泵20在熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7與制冷機(jī)組冷凝器3之間循環(huán)；當(dāng) 降溫管路12流體溫度高于設(shè)定值時(shí)，說明熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7吸收的熱量少于制冷機(jī)組冷凝 器3產(chǎn)生的熱量，此時(shí)二冷控制閥19開，一冷控制閥18關(guān)，降溫后的水通過循環(huán)泵20和二 次冷卻管路14送至冷卻塔17進(jìn)行二次冷卻，之后依靠自重經(jīng)回流涼水管15返回制冷機(jī)組 冷凝器3，形成機(jī)組冷凝器3 —熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7 —冷卻塔17 —制冷機(jī)組冷凝器3循環(huán)。圖1中，虛線表示系統(tǒng)控制器對(duì)聯(lián)接設(shè)備的控制關(guān)系。實(shí)施例2 壓縮循環(huán)制冷機(jī)，冷卻塔處在低位，涼水靠泵送回流的部分冷熱源互補(bǔ) 的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)。見附圖2。制冷機(jī)組1、熱泵機(jī)組6和循環(huán)泵20、涼水回流泵21、一冷控制閥18、二冷控制閥 19通過系統(tǒng)控制器30同步啟動(dòng)。制冷機(jī)組和熱泵機(jī)組工作原理同實(shí)施例1。系統(tǒng)工作原理和控制方案同實(shí)施例1。所不同的是在二次冷卻管路14上增設(shè)涼水回流泵21，降溫管路12上設(shè)置緩沖 罐16和循環(huán)泵20。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)降溫管路12水溫度高于設(shè)定值時(shí)，二冷控制閥19開，涼 水回流泵21啟動(dòng)，一冷控制閥18關(guān)，降溫后的水通過循環(huán)泵20和二次冷卻管路14送至冷 卻塔17進(jìn)行二次冷卻，之后依靠涼水回流泵21經(jīng)回流涼水管15送回制冷機(jī)組冷凝器3，形 成機(jī)組冷凝器3 —熱泵機(jī)組蒸發(fā)器7 —冷卻塔17 —制冷機(jī)組冷凝器3循環(huán)。圖2中，虛線表示系統(tǒng)控制器對(duì)聯(lián)接設(shè)備的控制關(guān)系。實(shí)施例3 由溴化鋰制冷機(jī)組構(gòu)成的部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)。見 附圖1。其系統(tǒng)流程、系統(tǒng)工作控制原理、制熱工作原理與實(shí)施例1相同，所不同的是制冷 機(jī)組工作及產(chǎn)熱原理有差別。溴化鋰制冷機(jī)組排出的熱流體是由冷凝器和吸收器共同發(fā) 生。
權(quán)利要求一種部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)，其特征是在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有緩沖罐和循環(huán)泵；循環(huán)泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路路，循環(huán)泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻管路路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)其特征是熱泵機(jī)組 設(shè)有分控器，制冷機(jī)組也設(shè)有分控器，分控器、自動(dòng)控制閥和循環(huán)泵等開關(guān)控制輸入端都與 系統(tǒng)控制器輸出端相聯(lián)。
專利摘要一種部分冷熱源互補(bǔ)的制冷機(jī)副產(chǎn)熱水系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的制冷機(jī)組和冷卻塔之間串接一個(gè)熱泵機(jī)組，制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口設(shè)置降溫管路，降溫管路上設(shè)有循環(huán)泵；循環(huán)泵到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置一次冷卻管路，循環(huán)泵到冷卻塔設(shè)置二次冷卻管路；冷卻塔到制冷機(jī)組冷凝器(針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)組為冷凝器+吸收器)設(shè)置回流涼水管；在一次冷卻管路和二次冷卻管路上均設(shè)置自動(dòng)控制閥。以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，同步生產(chǎn)工業(yè)或生活用熱水的目的。
文檔編號(hào)F25B29/00GK201748702SQ20092029769
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者呂瑞強(qiáng) 申請(qǐng)人:呂瑞強(qiáng)