全熱回收式冷熱水節能機組的製作方法

2023-05-03 22:41:51 4

專利名稱：全熱回收式冷熱水節能機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全熱回收式冷熱水節能機組。
背暴技術
賓館、酒店、餐廳、桑拿、泳池等建築場所普遍配置空調機組用於製冷， 另外還要配置加熱設備用於製取生產、生活及衛生用熱水。 一方面，空調機 組在正常製冷時，冷凝熱一般通過冷卻水或空氣進行排放，大量的熱能被白白 浪費；另一方面，製取熱水一般採用的是燃煤、燃油鍋爐或電熱鍋爐等傳統 的加熱設備製取，因此消耗了大量能源；由此可見，在某些既需要製冷又需 要大量熱水的場合，製冷過程有大量熱能白白浪費，而產生熱水的過程卻需 要消耗另外的燃料來產生熱能，造成了能源和資源的雙重浪費，既不經濟又 汙染環境，人們已深刻認識到節能降耗的必要性和緊迫性。
目前，還出現了將空調製冷時釋放的熱量回收用於製取熱水的機組，但 是這些機組裝置在製取熱水的溫度與熱回收量上不能兼顧，有的可以提供高 溫熱水但是熱量不能充分回收，有的熱量能夠全部回收但是製取的熱水溫度 不夠高， 一般在4(TC左右，這主要是因為利用廢熱製取熱水必須兼顧到空調 機組本身的能效比，否則熱水雖然達到要求但是空調製冷效率降低，就會造 成本末倒置、得不償失了。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能全部回 收並充分利用機組的廢熱來製取熱水且熱水溫度可自由調節的全熱回收式冷 熱水節能機組，該機組能提高壓縮機效率，綜合能效比高，節約能源。
本發明所採用的技術方案是本發明包括冷水機組、冷卻水循環系統、 電腦自動控制裝置，所述冷水機組包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器並 依次通過製冷工質管路相連接組成製冷循環迴路，所述冷卻水循環系統包括 冷凝器、冷卻塔、冷卻水泵並依次通過冷卻水循環水管相連接組成冷卻水循 環迴路，所述全熱回收式冷熱水節能機組還包括高壓冷凝器、換熱器、壓力 變送器、壓力調節閥、流量調節器、溫度變送器、逆止闊、循環水泵、冷水 進水管路、I熱水管路、II熱水管路，所述高壓冷凝器接入所述壓縮機出口 與所述冷凝器之間的製冷工質管路，所述壓力變送器、所述壓力調節閥分別 接入所述高壓冷凝器與所述冷凝器之間的製冷工質管路，所述冷水進水管路 分別通過所述流量調節器接入所述高壓冷凝器、所述換熱器的冷側入口，所 述I熱水管路、所述II熱水管路分別接於所述高壓冷凝器、所述換熱器的冷 側出口，所述溫度變送器分別接在所述II熱水管路、所述I熱水管路上，所 述循環水泵的進、出口分別與所述冷凝器的冷卻水出口、所述換熱器的熱側 進口相連接，所述逆止閥的進、出口與所述換熱器的熱側出口、所述冷凝器 的冷卻水進口相連接。
本發明的有益效果是由於本發明所述高壓冷凝器接入所述壓縮機出口 與所述冷凝器之間的製冷工質管路，所述壓力變送器、所述壓力調節閥分別 接入所述高壓冷凝器與所述冷凝器之間的製冷工質管路，所述冷水進水管路 分別通過所述流量調節器接入所述高壓冷凝器、所述換熱器的冷側入口，所 述I熱水管路、所述II熱水管路分別接於所述高壓冷凝器、所述換熱器的冷
側出口，所述溫度變送器分別接在所述n熱水管路、所述i熱水管路上，所 述循環水泵的進、出口分別與所述冷凝器的冷卻水出口、所述換熱器的熱側 進口相連接，所述逆止閥的進、出口與所述換熱器的熱側出口、所述冷凝器 的冷卻水進口相連接，從所述壓縮機出口出來的高溫、高壓的製冷工質首先 在所述高壓冷凝器內進行高壓冷凝第一次放熱，而後再在所述冷凝器內進行
冷凝第二次放熱；製冷工質在所述高壓冷凝器內進行高壓冷凝第一次放熱過 程中熱量被所述高壓冷凝器的冷水吸收並升溫，使得從所述高壓冷凝器出來 熱永I，由製冷循環的壓一焓關係原理可知，冷凝熱排放後對幹與其所交換 熱量介質溫度的高低主要與冷凝壓力有關，冷凝壓力高，則冷凝溫度高，反 之則低，本發明通過所述壓力變送器採集壓力信號，通過所述電腦自動控制 裝置調節控制所述壓力調節閥來調節冷凝壓力，確保在設計工況所對應的冷 凝溫度下，即保證全熱回收的情況下，將熱能根據控制不同的壓力分級使用， 以滿足用戶的不同需求，製取不同溫度要求的所述熱水I ，所述熱水I溫度 可根據需要調節甚至可製取開水；製冷工質在所述冷凝器內進行冷凝第二次 放熱過程中熱量被在所述冷凝器和所述換熱器中循環的冷卻水吸收並升溫， 升溫後的高溫冷卻水在所述換熱器內與冷水進行熱交換，冷水從所述換熱器 流出後可製得熱水II，所述熱水II的溫度為35 4(TC;從以上過程可見，本 發明能將回收的熱量進行分級利用，在設計的溫度範圍內，用戶可選擇不同 溫度的熱水，使用方便，家用型產品能讓用戶在正常用冷的同時，既能提供 生活熱水，還能提供開水，同時保障設計所要求的冷凝溫度，從而保證整個 製冷循環的正常運行，故本發明能全部回收並充分利用機組的廢熱來製取熱 水且熱水溫度可自由調節，在回收廢熱的同時使得該機組能提高壓縮機效率， 因此綜合能效比高，節約能源；
由於本發明在夏季製冷時可同時制熱水，在賓館、酒店、餐廳、桑拿、 泳池等建築場所使用可替代傳統的制熱水鍋爐設備，免除用鍋爐制熱水所消 耗的能源，從而滿足生產、生活及衛生用熱水的需要，避免了燃料燃燒後對 大氣的汙染；另外，這些場所的中央空調的冷水機組在製冷時產生的大量廢
熱經由高溫、高壓的製冷工質攜帶，經過所述高壓冷凝器完全被吸收利用， 從而大大減少了餘熱被排放到室外空氣中，因此既節約了大量的能源還不會 對室外空氣造成熱汙染，故本發明節約能源和資源、對環境無汙染、能回收 並充分利用機組的餘熱、保護環境、綜合運行費用低。


圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l所示，本發明包括冷水機組、冷卻水循環系統、電腦自動控制裝
置，所述冷水機組包括壓縮機l、冷凝器2、膨脹閥3、蒸發器4並依次通過 製冷工質管路100相連接組成製冷循環迴路，所述冷卻水循環系統包括冷凝 器2、冷卻塔5、冷卻水泵16並依次通過冷卻水循環水管500相連接組成冷 卻水循環迴路，所述全熱回收式冷熱水節能機組還包括高壓冷凝器6、換熱 器7、壓力變送器9、壓力調節閥15、流量調節器IO、 11、溫度變送器12、 13、逆止閥14、循環水泵17、冷水進水管路200、 I熱水管路300、 II熱水 管路400，所述高壓冷凝器6接入所述壓縮機1出口與所述冷凝器2之間的 製冷工質管路100，所述壓力變送器9、所述壓力調節閥15分別接入所述高 壓冷凝器6與所述冷凝器2之間的製冷工質管路100，所述冷水進水管路200 分別通過所述流量調節器10、 11接入所述高壓冷凝器6、所述換熱器7的冷 側入口，所述I熱水管路300、所述II熱水管路400分別接於所述高壓冷凝 器6、所述換熱器7的冷側出口，所述溫度變送器12、 13分別接在所述II熱 水管路400、所述I熱水管路300上，所述循環水泵17的進、出口分別與所 述冷凝器2的冷卻水出口、所述換熱器7的熱側進口相連接，所述逆止閥14 的進、出口與所述換熱器7的熱側出口、所述冷凝器2的冷卻水進口相連接。
本發明所述冷水機組在製冷的同時還可以提供生活熱水，其主要換熱過 程如下從所述壓縮機l出口出來的高溫、高壓的製冷工質首先在所述高壓 冷凝器6內進行高壓冷凝第一次放熱，而後再在所述冷凝器2內進行冷凝第 二次放熱；製冷工質在所述高壓冷凝器6內進行高壓冷凝第一次放熱過程中 熱量被所述高壓冷凝器6的冷水吸收並升溫，使得從所述高壓冷凝器6出來
熱水I ，由製冷循環的壓—焓關係原理可知，冷凝熱排放後對於與其所交換 熱量介質溫度的嵩倀圭耍與冷凝壓力有關，冷凝壓力嵩，則冷凝溫度嵩，反
之則低，本發明通過所述壓力變送器9採集壓力信號，通過所述電腦自動控 制裝置調節控制所述壓力調節閥15來調節冷凝壓力，確保在設計工況所對應 的冷凝溫度下，即保證全熱回收的情況下，將熱能根據控制不同的壓力分級 使用，以滿足用戶的不同需求，製取不同溫度要求的所述熱水I，所述熱水 I溫度可根據需要調節甚至可製取開水；製冷工質在所述冷凝器2內進行冷 凝第二次放熱過程中熱量被在所述冷凝器2和所述換熱器7中循環的冷卻水 吸收並升溫，升溫後的高溫冷卻水在所述換熱器7內與冷水進行熱交換，冷 水從所述換熱器7流出後可製得熱水n，所述熱水II的溫度為35 4(TC;從 以上過程可見，本發明能將回收的熱量進行分級利用，在設計的溫度範圍內， 用戶可選擇不同溫度的熱水，使用方便，家用型產品能讓用戶在正常用冷的 同時，既能提供生活熱水，還能提供開水，同時保障設計所要求的冷凝溫度， 從而保證整個製冷循環的正常運行，因此，本發明能全部回收並充分利用機 組的廢熱來製取熱水且熱水溫度可自由調節，在回收廢熱的同時使得該機組 能提高壓縮機效率，因此綜合能效比高，節約能源。
本發明在熱能回收設計上，克服了以往的熱回收設備在溫度與熱回收量
上不能兼得的矛盾，將回收交換後的熱水分為基載檔水溫(所述熱水n)與
自由檔(所述熱水I )水溫，這樣既能保證設備正常供冷運行，又能在熱能 全回收的基礎上，加上個性化的選擇，用戶可根據自己的需要選擇相應的水溫。
本發明可廣泛應用於空調節能領域。
權利要求
1、一種全熱回收式冷熱水節能機組，包括冷水機組、冷卻水循環系統、電腦自動控制裝置，所述冷水機組包括壓縮機(1)、冷凝器(2)、膨脹閥(3)、蒸發器(4)並依次通過製冷工質管路(100)相連接組成製冷循環迴路，所述冷卻水循環系統包括冷凝器(2)、冷卻塔(5)、冷卻水泵(16)並依次通過冷卻水循環水管(500)相連接組成冷卻水循環迴路，其特徵在於所述全熱回收式冷熱水節能機組還包括高壓冷凝器(6)、換熱器(7)、壓力變送器(9)、壓力調節閥(15)、流量調節器(10、11)、溫度變送器(12、13)、逆止閥(14)、循環水泵(17)、冷水進水管路(200)、I熱水管路(300)、II熱水管路(400)，所述高壓冷凝器(6)接入所述壓縮機(1)出口與所述冷凝器(2)之間的製冷工質管路(100)，所述壓力變送器(9)、所述壓力調節閥(15)分別接入所述高壓冷凝器(6)與所述冷凝器(2)之間的製冷工質管路(100)，所述冷水進水管路(200)分別通過所述流量調節器(10、11)接入所述高壓冷凝器(6)、所述換熱器(7)的冷側入口，所述I熱水管路(300)、所述II熱水管路(400)分別接於所述高壓冷凝器(6)、所述換熱器(7)的冷側出口，所述溫度變送器(12、13)分別接在所述II熱水管路(400)、所述I熱水管路(300)上，所述循環水泵(17)的進、出口分別與所述冷凝器(2)的冷卻水出口、所述換熱器(7)的熱側進口相連接，所述逆止閥(14)的進、出口與所述換熱器(7)的熱側出口、所述冷凝器(2)的冷卻水進口相連接。
全文摘要
本發明公開了一種能全部回收並充分利用機組的廢熱來製取熱水且熱水溫度可自由調節的全熱回收式冷熱水節能機組。本發明包括冷水機組、高壓冷凝器(6)、換熱器(7)、壓力變送器(9)、壓力調節閥(15)、冷水進水管路(200)、I熱水管路(300)、II熱水管路(400)，高壓冷凝器(6)接入壓縮機(1)出口與冷凝器(2)之間的製冷工質管路(100)，壓力變送器(9)、壓力調節閥(15)分別接入高壓冷凝器(6)與冷凝器(2)之間的製冷工質管路(100)，冷水進水管路(200)分別接入高壓冷凝器(6)、換熱器(7)的冷側入口，I熱水管路(300)、II熱水管路(400)分別接於高壓冷凝器(6)、換熱器(7)的冷側出口。本發明可應用於空調節能領域。
文檔編號F24F12/00GK101165429SQ20061012280
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月17日 優先權日2006年10月17日
發明者民 聶, 鄒宗伍 申請人:珠海慧生能源技術發展有限公司