一种双级压缩双冷凝器高温热水机组的制作方法

本实用新型属于暖通空调技术领域，具体涉及一种双级压缩双冷凝器高温热水机组。

背景技术：

我国能源生产严重滞后于国民经济的发展，供求矛盾尤为突出。热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的低温位能量，提成高温位能量进行利用。现阶段热泵的应用主要集中在水源(地下水、地表水、污水)热泵，土壤源热泵，而工业生产中存在大量的余热没有加以利用直接由冷却装置冷却，将热量排到大气中，这不仅造成了能源的浪费，而且对环境产生热污染。

高温热泵系统大大提高了余热资源的利用率，降低余热的排放温度，减少了对环境的污染；对降低温室效应也具有积极作用，与燃煤锅炉相比，通过节约燃料，其co2排放量可降低30%～50%。中高温热泵系统具有明显的经济效益和社会效益，应用前景良好，所以成为近年国际热泵研究的一个基本方向。

同时普通热水机组在寒冷的冬天中使用中效果差，容易出故障，在这种条件下运行的压缩比过大，而效率却越低，能效比小，经济性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种改进的热水机组，其能够减小压缩比，提高了效率及能效比，压缩机能在较低的环境温度压力下保持正常运行；同时能更好的回收冷凝热，有效地解决了冷凝热排放造成的能源浪费及环境问题，而且可以降低制备生产、生活热水所需能耗，具有很好的发展潜力。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热水机组，所述热水机组包括分别用于回收冷凝热的第一冷凝器、第二冷凝器，以及经济器、用于吸收环境热量而制冷的蒸发器、第一制冷压缩机和第二制冷压缩机；其中，所述第一冷凝器、所述第二冷凝器、所述经济器的下部、所述蒸发器、所述第一制冷压缩机和所述第二制冷压缩机依次循环连通形成循环回路，所述经济器的上部与所述第二制冷压缩机的气体进口连通。

根据本实用新型的一些优选方面，所述热水机组还包括设置在所述第一冷凝器与所述第二制冷压缩机之间的三通阀。

根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述三通阀为电动三通阀。

根据本实用新型的一些优选方面，其特征在于，所述三通阀包括1个进口和2个出口，其中一个出口与所述第一冷凝器连通，另一个出口与所述第二冷凝器连通。

根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述热水机组还包括旁通管路，所述旁通管路的两端分别与所述三通阀的所述另一个出口、所述第二冷凝器连通。

根据本实用新型的一些具体方面，所述热水机组还包括设置在所述第一冷凝器与所述第二冷凝器之间的截止阀。

根据本实用新型的一些具体方面，所述热水机组还包括设置在所述第二冷凝器与所述经济器之间的球阀。

根据本实用新型的一些具体方面，所述热水机组还包括设置在所述经济器的下部与所述蒸发器之间的电子膨胀阀。

根据本实用新型的一些优选方面，所述热水机组采用的制冷剂为1,1,1,2-四氟乙烷，其不破坏臭氧层，环保。

根据本实用新型的一些优选方面，所述经济器的上部与所述第一制冷压缩机和所述第二制冷压缩机之间连通的管路连通。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型创新地采用双级压缩机、双冷凝器热回收以及与经济器、蒸发器相结合，解决热水需求并提高余热的回收利用率，减少对环境的污染。在建筑物中推广使用，投资成本不高，运行费用低，一机多用，对降低温室效应也具有积极作用，与燃煤锅炉相比，更加节约燃料。同时，系统循环效率提高，能够最大限度地抑制喘振发生，运行范围也会增大，而且还可以实现冬季冷凝热回收，增加了冷凝热的回收；减小了压缩比，提高了效率及能效比，压缩机能在较低的环境温度压力下保持正常运行。

而在这两个冷凝器间加一旁通管路，通过旁通管路来改变压缩机出口的过热蒸汽进入这两个冷凝器的流量。这种控制方式更为准确，便捷，同时能更好的回收冷凝热。通常冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍，本实用新型的热水机组可有效地将这部分冷凝热回收，不仅能有效地解决冷凝热排放造成的能源浪费及环境问题，而且可以降低制备生产、生活热水所需能耗，具有很好的发展潜力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例热水机组的结构示意图；

其中，1、第一冷凝器；2、截止阀；3、第二冷凝器；4、球阀；5、经济器；6、电子膨胀阀；7、蒸发器；8、第一制冷压缩机；9、第二制冷压缩机；10、电动三通阀；11、旁通管路。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

如图1所示，本例提供一种热水机组，热水机组包括分别用于回收冷凝热的第一冷凝器1、第二冷凝器3，以及经济器5、用于吸收环境热量而制冷的蒸发器7、第一制冷压缩机8和第二制冷压缩机9；其中，第一冷凝器1、第二冷凝器3、经济器5的下部、蒸发器7、第一制冷压缩机8和第二制冷压缩机9依次循环连通形成循环回路，经济器5的上部与第二制冷压缩机9的气体进口连通。

本实施例中，热水机组还包括设置在第一冷凝器1与第二制冷压缩机9之间的三通阀。具体地，三通阀为电动三通阀10，三通阀包括1个进口和2个出口，其中一个出口与第一冷凝器1连通，另一个出口与第二冷凝器3连通。

本实施例中，热水机组还包括旁通管路11，旁通管路11的两端分别与三通阀的另一个出口、第二冷凝器3连通。在这两个冷凝器间加一旁通管路11，通过旁通管路11来改变压缩机出口的过热蒸汽进入这两个冷凝器的流量。这种控制方式更为准确，便捷，同时能更好的回收冷凝热。通常冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍，本实用新型的热水机组可有效地将这部分冷凝热回收，不仅能有效地解决冷凝热排放造成的能源浪费及环境问题，而且可以降低制备生产、生活热水所需能耗，具有很好的发展潜力。

本实施例中，热水机组还包括设置在第一冷凝器1与第二冷凝器3之间的截止阀2、设置在第二冷凝器3与经济器5之间的球阀4、设置在经济器5的下部与蒸发器7之间的电子膨胀阀6。

本实施例中，热水机组采用的制冷剂为1,1,1,2-四氟乙烷，其不破坏臭氧层，环保。

本实施例中，经济器5的上部与第一制冷压缩机8和第二制冷压缩机9之间连通的管路连通。

工作原理：

第二制冷压缩机9将第一制冷压缩机8压缩过的制冷剂气体与来自于经济器5中的中温中压制冷剂气体压缩成高温高压的蒸汽，然后进入电动三通阀10，然后通过旁通管路11来调整进入第一冷凝器1的制冷剂流量来进行部分热回收，制冷剂在第二冷凝器3中汇总并通过换热被冷却水冷凝成高压液体，然后经过球阀4后进入经济器5中形成中间压力的气液混合物，经济器5上部的气体温度升高，同时其下部的液体被过冷降温，过冷降温后的制冷剂液体经过电子膨胀阀6降压后流到蒸发器7中吸收低温环境中的热量而变为低压气体，然后通过吸气口被第一制冷压缩机8压缩，经济器5上部产生的气体与被第一制冷压缩机8压缩过的气体混合而被第二制冷压缩机9压缩成高温高压的蒸汽，然后进入电动三通阀10，如此完成一个循环，实现低温环境的持续制冷保持，同时吸收低温环境中的热量而回收制热，节约了能源，降低了成本。

综上，本实用新型创新地采用双级压缩机、双冷凝器热回收以及与经济器、蒸发器相结合，解决热水需求并提高余热的回收利用率，减少对环境的污染。在建筑物中推广使用，投资成本不高，运行费用低，一机多用，对降低温室效应也具有积极作用，与燃煤锅炉相比，更加节约燃料。同时，系统循环效率提高，能够最大限度地抑制喘振发生，运行范围也会增大，而且还可以实现冬季冷凝热回收，增加了冷凝热的回收；减小了压缩比，提高了效率及能效比，压缩机能在较低的环境温度压力下保持正常运行。

而在这两个冷凝器间加一旁通管路，通过旁通管路11来改变压缩机出口的过热蒸汽进入这两个冷凝器的流量。这种控制方式更为准确，便捷，同时能更好的回收冷凝热。通常冷凝热可达制冷量的1.15～1.3倍，本实用新型的热水机组可有效地将这部分冷凝热回收，不仅能有效地解决冷凝热排放造成的能源浪费及环境问题，而且可以降低制备生产、生活热水所需能耗，具有很好的发展潜力。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。