專利名稱：一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜玫闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜眉夹g(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及熱泵空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜谩?br> 背景技術(shù)：
[0002]隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，限制中小型燃煤鍋爐的使用成為了一個(gè)普遍 的共識(shí)，目前迫切需要新的裝置代替中小型鍋爐，為采暖和生產(chǎn)提供75°C以上的高溫?zé)?水。常溫?zé)岜孟到y(tǒng)只能提供不高于的熱水，采暖終端設(shè)備可采用風(fēng)機(jī)盤管或地板輻 射等，如采用散熱器為末端設(shè)備時(shí)，散熱器的片數(shù)要比供水溫度為75°C時(shí)多將近一倍， 增加了在房間的占地面積，且不美觀。但由于散熱器價(jià)格便宜，經(jīng)濟(jì)耐用，一直是我國(guó) 早期的建筑采暖末端設(shè)備，因此，在舊樓老采暖系統(tǒng)改造中，在不改變?cè)猩崞鞯钠?數(shù)，同時(shí)提供75°C以上的生活用水的情況下，采用雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜孟到y(tǒng)將 是一個(gè)最優(yōu)的選擇。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的正是提供一種可對(duì)空氣、太陽能、地能等可再生能源及各種 余熱、廢熱進(jìn)行綜合利用，制取75°C以上熱水的雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜谩0004]本實(shí)用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)，但不限制本實(shí)用新型。[0005]一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，包括壓縮機(jī)、熱源側(cè)換熱器、用戶側(cè)換熱 器、四通換向閥、節(jié)流閥及連接管路，所述的熱源側(cè)換熱器為雙熱源換熱器，壓縮機(jī)的 出口通過四通換向閥分別連接用戶側(cè)換熱器及熱源側(cè)雙熱源換熱器制冷劑通道的一個(gè)接 口，用戶側(cè)換熱器及熱源側(cè)雙熱源換熱器制冷劑通道的另一個(gè)接口通過節(jié)流閥相連接， 其循環(huán)工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì)。[0006]所述壓縮機(jī)為單級(jí)壓縮機(jī)。[0007]所述熱源側(cè)雙熱源換熱器為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器，包括外套管、 穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管以及與外套管外壁相結(jié)合的翅片；所述內(nèi)套管外徑小于外 套管的孔徑，并由內(nèi)套管外壁與外套管內(nèi)壁之間的環(huán)型空間構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道，內(nèi)套管 的管腔構(gòu)成液態(tài)熱源通道；外套管外壁與翅片之間構(gòu)成空氣熱源通道。[0008]所述熱源側(cè)雙熱源換熱器為殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器，包括設(shè)置有介質(zhì)進(jìn) 口和出口的密閉殼體，換熱盤管封裝在殼體內(nèi)且其兩端分別延伸至的殼體外；所述換熱 盤管是由外套管和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管組成，且內(nèi)套管的外徑小于外套管的孔 徑，并由內(nèi)套管的外壁與外套管的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道，內(nèi)套管的管 腔構(gòu)成一個(gè)液態(tài)熱源通道，殼體的內(nèi)壁與外套管的外壁構(gòu)成另一個(gè)液態(tài)熱源通道。[0009]所述熱源側(cè)雙熱源換熱器為帶太陽能輻射吸收性涂層翅片管式雙熱源復(fù)合換熱 器，包括換熱管、與換熱管外壁相結(jié)合的翅片以及換熱管外表面及翅片外表面的太陽能 輻射吸收性涂層；其中換熱管內(nèi)為熱泵工質(zhì)通道，換熱管外表面與翅片之間構(gòu)成空氣熱源通道。[0010]本實(shí)用新型可為采暖系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝提供75°C以上的熱水，其中熱源側(cè)雙熱源 換熱器為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器、殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器或帶太陽能輻 射吸收性涂層翅片管式雙熱源復(fù)合換熱器的一種，既可單獨(dú)吸收氣態(tài)熱源熱量、液態(tài)熱 源熱量及太陽能輻射熱量，又可同時(shí)吸收上述任意兩種熱源熱量。所述熱源側(cè)雙熱源換 熱器所使用的熱源可為空氣、太陽能、地能等可再生能源及各種余熱、廢熱?？蓮V泛應(yīng) 用于民用建筑、公共建筑、別墅建筑的供暖系統(tǒng)及工業(yè)生產(chǎn)的高溫?zé)崴枨蟆?br>

[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。[0012]圖2為本實(shí)用新型翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖3為本實(shí)用新型殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖4為本實(shí)用新型翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0015]本實(shí)用新型以下將結(jié)合附圖作進(jìn)一步描述，但并不限制本實(shí)用新型。[0016]如圖1所示，一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，包括壓縮機(jī)1、熱源側(cè)雙熱源 換熱器2、用戶側(cè)換熱器3、四通換向閥4、節(jié)流閥5及連接管路，壓縮機(jī)1的出口通過四 通換向閥4分別連接用戶側(cè)換熱器3及熱源側(cè)雙熱源換熱器2制冷劑通道的一個(gè)接口，用 戶側(cè)換熱器3及熱源側(cè)雙熱源換熱器2制冷劑通道的另一個(gè)接口通過節(jié)流閥5相連接；其 中，所述熱源側(cè)雙熱源換熱器2為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器或殼-套管式三介質(zhì) 復(fù)合換熱器或帶太陽能輻射吸收性涂層翅片管式雙熱源復(fù)合換熱器，其循環(huán)工質(zhì)為高溫 熱泵工質(zhì)。[0017]如圖2所示，所述熱源側(cè)雙熱源換熱器2為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器， 包括外套管6、穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管10以及與外套管外壁相結(jié)合的翅片7;所述 內(nèi)套管10外徑小于外套管6的孔徑，并由內(nèi)套管10外壁與外套管6內(nèi)壁之間的環(huán)型空間 構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道8，內(nèi)套管的管腔構(gòu)成液態(tài)熱源通道11;外套管外壁與翅片之間構(gòu)成 空氣熱源通道9。[0018]如圖3所示，所述熱源側(cè)雙熱源換熱器2為殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器，包括 設(shè)置有介質(zhì)進(jìn)口和出口的密閉殼體15，換熱盤管封裝在殼體內(nèi)且其兩端分別延伸至的殼 體外；所述換熱盤管是由外套管16和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管17組成，且內(nèi)套管 17的外徑小于外套管16的孔徑，并由內(nèi)套管17的外壁與外套管16的內(nèi)壁之間的環(huán)形空 間構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道，內(nèi)套管的管腔構(gòu)成一個(gè)液態(tài)熱源通道14，殼體15的內(nèi)壁與外套管 16的外壁構(gòu)成另一個(gè)液態(tài)熱源通道12。[0019]如圖4所示，所述熱源側(cè)雙熱源換熱器2為帶太陽能輻射吸收性涂層翅片管式雙 熱源復(fù)合換熱器，包括換熱管18、與換熱管外壁相結(jié)合的翅片19以及換熱管外表面及翅 片外表面的太陽能輻射吸收性涂層；其中換熱管18內(nèi)為熱泵工質(zhì)通道20，換熱管18外 表面與翅片19之間構(gòu)成空氣熱源通道21。[0020]工作流程如下(1)單一氣態(tài)熱源模式。該工作模式下，熱源側(cè)雙熱源換熱器2為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器。[0021]熱泵工質(zhì)由壓縮機(jī)1壓縮，通過四通換向閥4，進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3釋放熱量給 空調(diào)回水后，經(jīng)節(jié)流閥5進(jìn)入熱源側(cè)雙熱源換熱器2，吸收氣態(tài)熱源熱量后，通過四通換 向閥4進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)入下一循環(huán)。[0022](2)單一液態(tài)熱源模式。該工作模式下，熱源側(cè)雙熱源換熱器2為翅片-套管 式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器或殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器。[0023]熱泵工質(zhì)由壓縮機(jī)1壓縮，通過四通換向閥4，進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3釋放熱量給 空調(diào)回水后，經(jīng)節(jié)流閥5進(jìn)入熱源側(cè)雙熱源換熱器2，吸收液態(tài)熱源熱量后，通過四通換 向閥4進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)入下一循環(huán)。[0024](3)氣態(tài)-液態(tài)雙熱源模式。該工作模式下，熱源側(cè)雙熱源換熱器2為翅 片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器。[0025]熱泵工質(zhì)由壓縮機(jī)1壓縮，通過四通換向閥4，進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3釋放熱量給 空調(diào)回水后，經(jīng)節(jié)流閥5進(jìn)入熱源側(cè)雙熱源換熱器2，吸收氣態(tài)熱源和液態(tài)熱源熱量后， 通過四通換向閥4進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)入下一循環(huán)。[0026](4)雙液態(tài)熱源模式。該工作模式下，熱源側(cè)雙熱源換熱器2為殼-套管式三 介質(zhì)復(fù)合換熱器。[0027]熱泵工質(zhì)由壓縮機(jī)1壓縮，通過四通換向閥4，進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3釋放熱量給 空調(diào)回水后，經(jīng)節(jié)流閥5進(jìn)入熱源側(cè)雙熱源換熱器2，吸收兩種液態(tài)熱源熱量后，通過四 通換向閥4進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)入下一循環(huán)。[0028](5)太陽能-空氣雙熱源模式。該工作模式下，熱源側(cè)雙熱源換熱器2為帶太 陽能輻射吸收性涂層翅片管式雙熱源復(fù)合換熱器。[0029]熱泵工質(zhì)由壓縮機(jī)1壓縮，通過四通換向閥4，進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3釋放熱量給 空調(diào)回水后，經(jīng)節(jié)流閥5進(jìn)入熱源側(cè)雙熱源換熱器2，吸收太陽能輻射及空氣熱量后，通 過四通換向閥4進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)入下一循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜茫▔嚎s機(jī)(1)、熱源側(cè)換熱器、用戶側(cè) 換熱器(3)、四通換向閥(4)、節(jié)流閥(5)及連接管路，其特征在于所述的熱源 側(cè)換熱器為雙熱源換熱器(2)，壓縮機(jī)(1)的出口通過四通換向閥(4)分別連接用 戶側(cè)換熱器(3)及熱源側(cè)雙熱源換熱器(2)制冷劑通道的一個(gè)接口，用戶側(cè)換熱器(3)及熱源側(cè)雙熱源換熱器(2)制冷劑通道的另一個(gè)接口通過節(jié)流閥(5)相連接， 其循環(huán)工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜茫涮卣髟谟谒鰤嚎s機(jī)(1)為單級(jí)壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，其特征在于所述熱源?cè) 雙熱源換熱器(2)為翅片-套管式三介質(zhì)復(fù)合式換熱器，包括外套管(6)、穿裝在外 套管管腔中的內(nèi)套管(10)以及與外套管外壁相結(jié)合的翅片(7)；所述內(nèi)套管(10) 外徑小于外套管(6)的孔徑，并由內(nèi)套管(10)外壁與外套管(6)內(nèi)壁之間的環(huán)型空 間構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道(8)，內(nèi)套管的管腔構(gòu)成液態(tài)熱源通道(11)；外套管外壁與翅片 之間構(gòu)成空氣熱源通道(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，其特征在于所述熱源?cè) 雙熱源換熱器(2)為殼-套管式三介質(zhì)復(fù)合換熱器，包括設(shè)置有介質(zhì)進(jìn)口和出口的密閉 殼體(15)，換熱盤管封裝在殼體內(nèi)且其兩端分別延伸至的殼體外；所述換熱盤管是由 外套管(16)和穿裝在外套管管腔中的內(nèi)套管(17)組成，且內(nèi)套管(17)的外徑小于 外套管(16)的孔徑，并由內(nèi)套管(17)的外壁與外套管(16)的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間 構(gòu)成熱泵工質(zhì)通道，內(nèi)套管的管腔構(gòu)成一個(gè)液態(tài)熱源通道(14)，殼體(15)的內(nèi)壁與 外套管(16)的外壁構(gòu)成另一個(gè)液態(tài)熱源通道(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，其特征在于所述熱源?cè) 雙熱源換熱器(2)為帶太陽能輻射吸收性涂層翅片管式雙熱源復(fù)合換熱器，包括換熱管(18)、與換熱管外壁相結(jié)合的翅片(19)以及換熱管外表面及翅片外表面的太陽能輻 射吸收性涂層；其中換熱管(18)內(nèi)為熱泵工質(zhì)通道(20)，換熱管(18)外表面與翅 片(19)之間構(gòu)成空氣熱源通道(21)。
專利摘要一種雙熱源型單級(jí)壓縮式高溫?zé)岜?，包括壓縮機(jī)、熱源側(cè)換熱器、用戶側(cè)換熱器、四通換向閥、節(jié)流閥及連接管路，所述的熱源側(cè)換熱器為雙熱源換熱器，壓縮機(jī)的出口通過四通換向閥分別連接用戶側(cè)換熱器及熱源側(cè)雙熱源換熱器制冷劑通道的一個(gè)接口，用戶側(cè)換熱器及熱源側(cè)雙熱源換熱器制冷劑通道的另一個(gè)接口通過節(jié)流閥相連接，其循環(huán)工質(zhì)為高溫?zé)岜霉べ|(zhì)。本實(shí)用新型可為采暖系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝提供75℃以上的熱水，可廣泛應(yīng)用于民用建筑、公共建筑、別墅建筑的供暖系統(tǒng)及工業(yè)生產(chǎn)的高溫?zé)崴枨蟆?br> 文檔編號(hào)F25B30/06GK201811497SQ20102054777
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉寅, 周光輝, 李寅飛, 董秀潔 申請(qǐng)人:中原工學(xué)院