CN201392050Y - 带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，包括压缩机、热回收器、冷凝器及依次连接的储液器、干燥过滤桶、膨胀阀和蒸发器；其中压缩机的出口与热回收器、冷凝器依次串联连接，冷凝器的出口与储液器连接；或者压缩机的出口分别与热回收器、冷凝器连接，热回收器和冷凝器的出口分别与储液器连接，即热回收器与冷凝器并联；蒸发器的出口与压缩机连接构成封闭的制冷回路。本实用新型在提供冷冻水的同时利用热回收器回收机组30％～70％的热量制取40℃～60℃的生活用热水，可广泛使用于宾馆、酒店、体育馆、医院、高级公寓、学校、商场、娱乐餐饮、别墅、食品加工厂以及需要集中综合提供空调和热水的其他公共设施，应用范围较广。

Description

带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组

技术领域

本实用新型涉及空调制冷设备，特别涉及一种带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组。

背景技术

在科技高度发达的今天，人们追求更舒适的生活，为此空调和热水系统已普遍的用于公共建筑和住宅。然而空调行业是耗能大户(据统计，约占建筑总能耗的60％以上)，空调将室内的热量连同其耗废的能量一同排往室外，给室外环境造成了严重的热污染，并加重了城市的热岛效应；另外，热水系统需要利用新的高品质能源提供热水，这造成了能量的双重浪费。面对能源日益紧张、资源严重浪费的状况，“节能”、空调不可再生能源的二次利用及环保的重要性在经济社会的发展进程中日渐凸现。

由于空调排除的热量是人们花了钱消耗了的不可再生的能量，是被无谓浪费了的冷凝废热，因此若能得到较好的应用，必然能起到环保节能的作用，产生良好的社会效益和经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺点和不足，对现有空调机组的结构做进一步改进，提供一种高效、节能、节水的带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，包括压缩机、热回收器、冷凝器及依次连接的储液器、干燥过滤桶、膨胀阀和蒸发器；所述压缩机的出口与热回收器、冷凝器依次串联连接，冷凝器的出口与储液器连接；或者所述压缩机的出口分别与热回收器、冷凝器连接，热回收器和冷凝器的出口分别与储液器连接，即热回收器与冷凝器并联；所述蒸发器的出口与压缩机连接。

所述热回收器还与热水循环回路连接。

所述蒸发器还与冷冻水循环回路连接。

所述蒸发器为干式壳管蒸发器、满液式壳管蒸发器、套管式蒸发器、降膜蒸发式蒸发器或钎焊板式蒸发器。

所述热回收器为干式壳管换热器、满液式壳管换热器、翅片管式换热器、套管式换热器、降膜蒸发式换热器或钎焊板式换热器。

所述压缩机为涡漩式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。

所述膨胀阀为内外平衡式热力膨胀阀或电子式膨胀阀。

所述冷凝器为盘管蒸发式冷凝器或板管蒸发式冷凝器。

所述热回收器与冷凝器串联连接，且热回收器为满液式壳管蒸发器时，所述热回收器上设有用于控制液位高度的液位控制器，液位控制器两端分别设有铜球阀，同时，其中一端铜球阀与储液器连接的管道上设有电磁阀，液位控制器保证了热回收器中的铜管不会露出液面而影响换热效果。

所述储液器的出口端依次设有视液镜和冷凝压力控制器；所述干燥过滤桶的进、出口两端分别设有铜球阀。

所述压缩机的进口端设有低压表，出口端设有高压表，且高压表和低压表之间设有高低双压力开关。

本实用新型的作用原理是：压缩机、热回收器、冷凝器及依次连接的储液器、干燥过滤桶、膨胀阀和蒸发器构成封闭的制冷回路，制冷回路利用制冷剂(如氟利昂等)进行制冷；由于蒸发器与冷冻水循环回路相连接，所以制冷回路内的制冷剂与冷冻水循环回路内的冷冻水在蒸发器内进行冷量交换，从而降低冷冻水的温度，再利用冷冻水冷却室内的空气；同时热回收器与热水循环回路相连接，温度较低的热水吸收从压缩机排出的进入热回收器内的高温高压气态制冷剂的热量，产生出温度较高的热水，从而既能回收机组运行中排放的热量，又能改善机组运行条件，提高换热效率，达到了节能、环保、节约费用的目的；制冷回路中，当热回收器与冷凝器串联时，制冷剂经压缩机压缩后成高温高压状态的气体后，首先进入热回收器，利用其冷凝潜热和过冷段显热加热生活用水(进口可为自来水等)，同时制冷剂被冷却冷凝，再进入冷凝器中进一步冷凝，高温高压的气态制冷剂被冷却成中温高压的液体后经储液器、干燥过滤桶，然后通过膨胀阀被节流降压为低温低压的液体后进入蒸发器中与冷冻水进行热交换，将水冷却，此时低温低压的液态制冷剂在蒸发器中吸热蒸发后变为低温低压气体，重新回到压缩机，完成制冷循环过程；当热回收器与冷凝器并联时，制冷剂经压缩机压缩后成高温高压状态的气体，由制冷系统管路分别进入热回收器和冷凝器，进入热回收器中的制冷剂放出热量加热生活用水(进口可为自来水等)，而进入冷凝器中的制冷剂通过水和空气进行换热，从热回收器和冷凝器出来的制冷剂被冷却冷凝为中温高压的液体后经储液器、干燥过滤桶，然后通过膨胀阀被节流降压为低温低压的液体后进入蒸发器中与冷冻水进行热交换，将水冷却，此时低温低压的液态制冷剂在蒸发器中吸热蒸发后变为低温低压气体，重新回到压缩机，完成制冷循环过程。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)热回收器中的高温高压气态制冷剂放出热量加热生活用水，能回收机组排放的30％～70％的热量，制取40℃～60℃的生活热水，具有明显的节能效果；同时带热回收器的机组与原机相比相当于增加了一个冷凝器，扩大了其冷凝面积，减少原冷凝器的热负荷，使其热交换效率更高。

(2)采用平面液膜蒸发式冷凝技术，整机制冷效率明显提高，标准工况下整机能效比高于冷水机组能源效率国家最新等级指标一级水平，比一般的带热回收水冷式机组省电20％以上，更比一般的带热回收风冷式机组节能35％以上；

(3)机组无需配置冷却塔和大功率的冷却水泵，由于采用蒸发式冷凝技术，充分利用板片表面水膜的蒸发，只需较小的风量及较少的冷却水量通过传质和传热即可实现制冷剂的降温冷凝，风机、水泵的配电动力及工程初投资明显降低。

(4)可充分利用低温度低湿度的室内排风作为蒸发式冷凝器的冷却空气，既利用了室内排风的显热(温差)，又利用了室内排风的潜热(湿度差)，冷凝效果大大优于直接采用室外空气作为冷却空气，避免了因空气置换通风而造成的能量损失，节能效果更加显著。

(5)无需配置冷却塔，先进合理的水膜式布水冷却方式，使冷却水最大限度与蒸发器中冷凝板片表面充分润湿，强化冷凝板片的换热，并有效克服了板片平壁水膜容易出现“干点”导致的结垢现象；此外，完全杜绝了冷却水塔存在的“飞水”现象，所以与使用冷却塔的水冷机组相比，可实现节水率50％以上。

(6)可将空调系统待排放处理的冷凝水直接引用到机组冷却水系统中作为冷却水，由于冷凝水温度低，既回收了冷凝水的冷量，使得冷却效果较好，由于冷凝水的直接回收，进一步节约了冷却水耗用量。

(7)由于采用了蒸发式冷凝技术，利用板片表面水膜的蒸发，只需较小的风量及较少的冷却水量通过传质和传热即可实现板内制冷剂降温冷凝，风机水泵的配机动力明显降低，节约机组能耗10％，机组噪音比一般风冷机低10～15dB(A)。

(8)本实用新型从根本上实现最大限度的能量回收和降低能耗、水耗，有效解决了空调系统回收冷凝热量，提高系统性能的问题，实现了节能节水和健康的双重性能，可广泛使用于宾馆、酒店、体育馆、医院、高级公寓、学校、商场、娱乐餐饮、别墅、食品加工厂以及需要集中综合提供空调和热水的其他公共设施，应用范围较广，市场前景较好。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1整体结构的背面示意图。

图3是热回收器与冷凝器串联时本实用新型的系统原理图。

图4是热回收器与冷凝器并联时本实用新型的系统原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其整体结构如图1和图2所示，包括压缩机1、热回收器2、冷凝器4及依次连接的储液器5、干燥过滤桶6、膨胀阀7和蒸发器8，如图3的系统原理图所示，其中压缩机1的出口与热回收器2、冷凝器4依次串联连接，冷凝器4的出口与储液器5连接，蒸发器8的出口与压缩机1连接。

热回收器2还与热水循环回路连接；蒸发器8还与冷冻水循环回路连接。

其中蒸发器8可为干式壳管蒸发器、满液式壳管蒸发器、套管式蒸发器、降膜蒸发式蒸发器或钎焊板式蒸发器；热回收器2可为干式壳管换热器、满液式壳管换热器、翅片管式换热器、套管式换热器、降膜蒸发式换热器或钎焊板式换热器；压缩机1可为涡漩式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机；膨胀阀7可为内外平衡式热力膨胀阀或电子式膨胀阀；冷凝器4可为盘管蒸发式冷凝器或板管蒸发式冷凝器。

当热回收器2与冷凝器4串联连接，且热回收器2为满液式壳管蒸发器时，热回收器2上设有用于控制液位高度的液位控制器3，液位控制器3两端分别设有铜球阀9，同时，其中一端铜球阀9与储液器5连接的管道上设有电磁阀10，液位控制器3保证了热回收器2中的铜管不会露出液面而影响换热效果。

储液器5的出口端依次设有视液镜11和冷凝压力控制器12；干燥过滤桶6的进、出口两端分别设有铜球阀9；压缩机1的进口端设有低压表13，出口端设有高压表14，且高压表14和低压表13之间设有高低双压力开关15。

本实施例的作用原理是：压缩机1、热回收器2、冷凝器4及依次连接的储液器5、干燥过滤桶6、膨胀阀7和蒸发器8构成封闭的制冷回路，制冷回路利用制冷剂(如氟利昂等)进行制冷；由于蒸发器8与冷冻水循环回路相连接，所以制冷回路内的制冷剂与冷冻水循环回路内的冷冻水在蒸发器8内进行冷量交换，从而降低冷冻水的温度，再利用冷冻水冷却室内的空气；同时热回收器2与热水循环回路相连接，温度较低的热水吸收从压缩机1排出的进入热回收器2内的高温高压气态制冷剂的热量，产生出温度较高的热水，从而既能回收机组运行中排放的热量，又能改善机组运行条件，提高换热效率，达到了节能、环保、节约费用的目的；制冷回路中，热回收器2与冷凝器4串联，制冷剂经压缩机1压缩后成高温高压状态的气体后，首先进入热回收器2，利用其冷凝潜热和过冷段显热加热生活用水(进口可为自来水等)，同时制冷剂被冷却冷凝，再进入冷凝器4中进一步冷凝，高温高压的气态制冷剂被冷却成中温高压的液体后经储液器5、干燥过滤桶6，然后通过膨胀阀7被节流降压为低温低压的液体后进入蒸发器8中与冷冻水进行热交换，将水冷却，此时低温低压的液态制冷剂在蒸发器8中吸热蒸发后变为低温低压气体，重新回到压缩机1，至此完成制冷循环过程。

实施例2

本实施例一种带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，如图4的系统原理所示，与实施例1比较，不同之处在于，压缩机1的出口分别与热回收器2、冷凝器4连接，热回收器2和冷凝器4的出口分别与储液器5连接，即热回收器2与冷凝器4并联，同时，当系统为此连接方式时，热回收器2中无需设置液位控制器及其相应连接的器件。

本实施例的作用原理是：压缩机1、热回收器2、冷凝器4及依次连接的储液器5、干燥过滤桶6、膨胀阀7和蒸发器8构成封闭的制冷回路，制冷回路利用制冷剂(如氟利昂等)进行制冷；由于蒸发器8与冷冻水循环回路相连接，所以制冷回路内的制冷剂与冷冻水循环回路内的冷冻水在蒸发器8内进行冷量交换，从而降低冷冻水的温度，再利用冷冻水冷却室内的空气；同时热回收器2与热水循环回路相连接，温度较低的热水吸收从压缩机1排出的进入热回收器2内的高温高压气态制冷剂的热量，产生出温度较高的热水，从而既能回收机组运行中排放的热量，又能改善机组运行条件，提高换热效率，达到了节能、环保、节约费用的目的；制冷回路中，热回收器2与冷凝器4并联，制冷剂经压缩机压缩后成高温高压状态的气体，由制冷系统管路分别进入热回收器2和冷凝器4，进入热回收器2中的制冷剂放出热量加热生活用水(进口可为自来水等)，而进入冷凝器4中的制冷剂通过水和空气进行换热，从热回收器2和冷凝器4出来的制冷剂被冷却冷凝为中温高压的液体后经储液器5、干燥过滤桶6，然后通过膨胀阀7被节流降压为低温低压的液体后进入蒸发器8中与冷冻水进行热交换，将水冷却，此时低温低压的液态制冷剂在蒸发器8中吸热蒸发后变为低温低压气体，重新回到压缩机1，至此完成制冷循环过程。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，包括压缩机、热回收器、冷凝器及依次连接的储液器、干燥过滤桶、膨胀阀和蒸发器；所述压缩机的出口与热回收器、冷凝器依次串联连接，冷凝器的出口与储液器连接；或者所述压缩机的出口分别与热回收器、冷凝器连接，热回收器和冷凝器的出口分别与储液器连接，即热回收器与冷凝器并联；所述蒸发器的出口与压缩机连接。

2、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述热回收器还与热水循环回路连接。

3、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述蒸发器还与冷冻水循环回路连接。

4、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述蒸发器为干式壳管蒸发器、满液式壳管蒸发器、套管式蒸发器、降膜蒸发式蒸发器或钎焊板式蒸发器。

5、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述热回收器为干式壳管换热器、满液式壳管换热器、翅片管式换热器、套管式换热器、降膜蒸发式换热器或钎焊板式换热器。

6、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述压缩机为涡漩式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。

7、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述膨胀阀为内外平衡式热力膨胀阀或电子式膨胀阀。

8、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述冷凝器为盘管蒸发式冷凝器或板管蒸发式冷凝器。

9、根据权利要求1或5所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述热回收器与冷凝器串联连接，且热回收器为满液式壳管蒸发器时，所述热回收器上设有用于控制液位高度的液位控制器，液位控制器两端分别设有铜球阀，其中一端铜球阀与储液器连接的管道上设有电磁阀。

10、根据权利要求1所述带热回收的蒸发式冷凝冷热水机组，其特征在于，所述储液器的出口端依次设有视液镜和冷凝压力控制器；所述干燥过滤桶的进、出口两端分别设有铜球阀。

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