CN208154871U - 一种热能循环利用的高温热泵系统 - Google Patents
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Abstract
一种热能循环利用的高温热泵系统，包括：高温热泵、第一水箱、第二水箱、热回收机和设置了热水管盘的电镀槽，高温热泵通过第二水箱与热水管盘相连接，第一水箱与热回收机第一侧相连通，第一水箱的水与热回收机的水进行热交换，热回收机第二侧与高温热泵的压缩机相连通，热回收机第一侧的水与压缩机的润滑油进行热交换，在润滑油对压缩机润滑部件进行润滑之后，油/气分离器进行油气分离；分离出的油通过热回收机与水进行热交换，经过热交换后，油被冷却，其蕴含的热量被水带走；热水存储在第一水箱，之后输入第一换热器中与节流装置出来的低温低压的制冷剂液体进行热交换，如此一来，实现了热能的循环利用，使得热能的利用效率更高。
Description
技术领域
本申请涉及气体压缩储藏技术领域，具体涉及一种热能循环利用的高温热泵系统。
背景技术
热泵是一种从低温热源吸收能量，使其转换为有用热能的装置。高温热泵是相对普通热泵或常温热泵而言，一般是指利用低温的热资源，制出高温热水的热泵机组。高温热泵制出的热水用于供暖、原油加热、工业保温生产用热等领域，可替代燃油燃气、燃煤锅炉及电热管和蒸汽的加热，从而节省大量的一次能源，具有非常好的节能、环保效果。
高温热泵通常都包括压缩机，压缩机可分为无油压缩机和机油润滑压缩机，机油润滑压缩机通常都具有油泵控制系统，在启动前，首先启动油泵控制系统，油泵控制系统启动后保证压缩机各润滑部件润滑良好，在压缩机中，润滑油往往需反复使用，需要对润滑油冷却再使用，目前，需要通过油泵控制系统控制内置的温控阀来调节内部油压和油温，利用风机对油降温，以满足循环使用的要求。为了实现对油压和油温的调节，不仅需要设计复杂的油泵控制系统和利用高能耗的风机，导致增加压缩机的成本，而且高温润滑油所蕴含的热能在现有的压缩机机中也没能被利用，造成浪费，也是的高温热泵往往存在能效比(COP)过低、热能利用不充分的缺点。
发明内容
针对现有高温热泵热能利用不充分的缺点，本申请提供一种热能循环利用的高温热泵系统，可实现热能的循环利用，使得热能的利用效率更高。
本申请提供的一种热能循环利用的高温热泵系统，包括：高温热泵、第一水箱、第二水箱、热回收机和设置了热水管盘的电镀槽，电镀槽内容纳有电镀液，所述高温热泵通过第二水箱与热水管盘相连接，所述高温热泵连接第一水箱；
所述高温热泵包括第一换热器、气液分离器、压缩机和第二换热器；所述第一换热器第一侧与第一水箱相连通,使得第一水箱的水与第一换热器第二侧的液体进行热交换，第一换热器第二侧的出口连通气液分离器入口，气液分离器的出口连通压缩机入口；所述压缩机用于将气液分离器分离出的低温低压气体压缩为高温高压气体，压缩机出口连通第二换热器第一侧入口；所述第二换热器第一侧出口连接节流装置一端，节流装置另一端连接第一换热器第二侧入口，第二换热器第二侧出口连通第二水箱的第一入口，第二换热器第二侧入口连通第二水箱的第二出口；所述第二水箱的第一出口与热水管盘入口相连通，第二水箱的第二入口与热水管盘出口相连通；
所述第一水箱与热回收机第一侧相连通，第一水箱的水与热回收机的水进行热交换；热回收机第二侧与高温热泵的压缩机相连通，热回收机第一侧的水与压缩机的润滑油进行热交换。
在一些实施例，所述压缩机包括：电动机、润滑部件、压缩腔、储油罐、与所述压缩腔进气口相连接的空气过滤器和与所述润滑部件相连接的油/气分离器，电动机带动压缩腔的活塞往复运动，压缩腔出口与储油罐连通，储油罐与润滑部件相连通；所述油/气分离器的气出口连接第二换热器；所述油/气分离器的油出口连接热回收机第二侧，与热回收机进油口相连通，热回收机出油口连接有油过滤器，所述油过滤器与储油罐相连接；所述热回收机第一侧与第一水箱相连通。
在一些实施例，所述热回收机为间壁式热交换器。
依据上述实施例，由于本申请第一水箱与热回收机第一侧相连通，第一水箱的水与热回收机的水进行热交换，热回收机第二侧与高温热泵的压缩机相连通，热回收机第一侧的水与压缩机的润滑油进行热交换，在润滑油对压缩机润滑部件进行润滑之后，油/气分离器进行油气分离；分离出的油通过热回收机与水进行热交换，经过热交换后，油被冷却，其蕴含的热量被水带走；热水先存储在第一水箱，之后输入第一换热器中与节流装置出来的低温低压的制冷剂液体进行热交换，如此一来，实现了热能的循环利用，使得热能的利用效率更高。
附图说明
图1为一种热能循环利用的高温热泵系统示意图；
图2为一种实施例的高温热泵结构图；
图3为一种实施例的压缩机、热回收机、第二换热器和第一水箱结构图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
参考图1，本申请提供一种热能循环利用的高温热泵系统，该系统包括：高温热泵5、第一水箱71、第二水箱72、热回收机6和设置了热水管盘的电镀槽 1、2、3、4，电镀槽1、2、3、4内容纳有电镀液，所述高温热泵5通过第二水箱72与热水管盘相连接，所述高温热泵5连接第一水箱71。在高温热泵5与第一水箱71之间、高温热泵5与第二水箱72之间、第一水箱71与热回收机6之间、第二水箱72与电镀槽之间还设置泵阀装置，以控制水流大小。
参考图2，在所述高温热泵5包括第一换热器10、气液分离器20、压缩机 30和第二换热器40；所述第一换热器10第一侧与第一水箱71相连通,使得第一水箱71的水与第一换热器10第二侧的液体进行热交换，第一换热器10第二侧的出口连通气液分离器20入口，气液分离器20的出口连通压缩机30入口；所述压缩机30用于将气液分离器20分离出的低温低压气体压缩为高温高压气体，压缩机30出口连通第二换热器40第一侧入口；所述第二换热器40第一侧出口连接节流装置50一端，节流装置50另一端连接第一换热器10第二侧入口，第二换热器40第二侧出口连通第二水箱的第一入口72A，第二换热器40第二侧入口连通第二水箱的第二出口72B；所述第二水箱的第一出72C口与热水管盘入口相连通，第二水箱的第二入口72D与热水管盘出口相连通。
所述第一水箱71还与热回收机6第一侧相连通，使得第一水箱71的水与热回收机6的水进行热交换；热回收机6第二侧与高温热泵5的压缩机30相连通，热回收机6第一侧的水与压缩机30的润滑油进行热交换。
如图3所示，在一些实施例，压缩机30包括：电动机31、润滑部件335、压缩腔32、储油罐33、与所述压缩腔32进气口相连接的空气过滤器34和与所述润滑部件335相连接的油/气分离器35，电动机31带动压缩腔32的活塞往复运动，压缩腔32出口与储油罐33连通，储油罐33与润滑部件335相连通；所述油/气分离器35的气出口连接第二换热器40，使得高温高压气体排出压缩机 30体外进入第二换热器40；所述油/气分离器35的油出口连接热回收机6第二侧，与热回收机6进油口相连通，热回收机6出油口连接有油过滤器38，所述油过滤器38与储油罐33相连接，油/气分离器35分离出的油被降温后进入储油罐33中储存，以备重复使用；所述热回收机6第一侧和与第一水箱71相连通。需要指出的是，润滑部件335包括压缩机需要润滑的各个部件，润滑部件335 为现有技术，在此其具体结构未示出，具体内容也不再赘述。
在一些实施例，所述热回收机6为现有的间壁式热交换器。
在一些实施例，第一水箱71还设置有进水阀710，第二水箱72还设置有进水阀720。
本申请的系统，在制造热水时，第二换热器40的作用为冷凝器。具体过程为：压缩机30启动，低温低压的制冷剂气体被压缩机30压缩成高温高压的气体，此时压缩机30所做的功转化成制冷剂气体的内能，使之温度升高、压力增高；从压缩机30出来的高温高压的制冷剂气体，流经冷凝器(第二换热器40) 向第二水箱第二出口72B输入的水(例如80度)放热，在获得热水(例如85 度)由第二水箱的第一入口72A进入热水箱71中储存，同时，高温高压的制冷剂气体也凝结成了中温高压制冷剂液体，液化时制冷剂温度降低但压力不变；从冷凝器(第二换热器40)出来的中温高压的制冷剂液体，经过节流装置50的节流，变成了低温低压制冷剂液体；从节流装置50出来的低温低压的制冷剂液体，流经第一换热器10，向第一水箱第二出口71B输入的水(例如25度)吸热，低温低压的制冷剂液体蒸发成了低温低压的制冷剂气体，吸收的热量变成了制冷剂的潜热，虽然温度上升不大，但内能增加很多。
本申请高温热泵5在润滑油对压缩机30润滑部件335进行润滑之后，利用油/气分离器35进行油气分离；分离出的油通过热回收机6与水进行热交换，经过热交换后，油被冷却，其蕴含的热量被水带走；热水先存储在第一水箱71，之后输入第一换热器10中与节流装置50出来的低温低压的制冷剂液体进行热交换，如此一来，实现了热能的循环利用，使得热能的利用效率更高。
以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (3)
1.一种热能循环利用的高温热泵系统,其特征在于，包括：高温热泵、第一水箱、第二水箱、热回收机和设置了热水管盘的电镀槽，电镀槽内容纳有电镀液，所述高温热泵通过第二水箱与热水管盘相连接，所述高温热泵连接第一水箱；
所述高温热泵包括第一换热器、气液分离器、压缩机和第二换热器；所述第一换热器第一侧与第一水箱相连通,使得第一水箱的水与第一换热器第二侧的液体进行热交换，第一换热器第二侧的出口连通气液分离器入口，气液分离器的出口连通压缩机入口；所述压缩机用于将气液分离器分离出的低温低压气体压缩为高温高压气体，压缩机出口连通第二换热器第一侧入口；所述第二换热器第一侧出口连接节流装置一端，节流装置另一端连接第一换热器第二侧入口，第二换热器第二侧出口连通第二水箱的第一入口，第二换热器第二侧入口连通第二水箱的第二出口；所述第二水箱的第一出口与热水管盘入口相连通，第二水箱的第二入口与热水管盘出口相连通；
所述第一水箱还与热回收机第一侧相连通，第一水箱的水与热回收机的水进行热交换；热回收机第二侧与高温热泵的压缩机相连通，热回收机第一侧的水与压缩机的润滑油进行热交换。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压缩机包括：电动机、润滑部件、压缩腔、储油罐、与所述压缩腔进气口相连接的空气过滤器和与所述润滑部件相连接的油/气分离器，电动机带动压缩腔的活塞往复运动，压缩腔出口与储油罐连通，储油罐与润滑部件相连通；所述油/气分离器的气出口连接第二换热器；所述油/气分离器的油出口连接热回收机第二侧，与热回收机进油口相连通，热回收机出油口连接有油过滤器，所述油过滤器与储油罐相连接；所述热回收机第一侧与第一水箱相连通。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述热回收机为间壁式热交换器。
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| CN111707016A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-09-25 | 山东建筑大学 | 一种油冷热回收空气预热型热泵机组 |
| CN113739557A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-12-03 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种耦合热泵烘干机组及其控制方法 |
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