一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统

文档序号:28030793发布日期:2021-12-15 12:18阅读:83来源:国知局
一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统

1.本实用新型涉及热泵循环系统技术领域,具体而言,涉及一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统。


背景技术:

2.为发展节能技术和改善环境问题,空气源热泵以其出色的节能性能被广泛的应用于用户热水的供应或建筑物的供暖行业当中。目前最为常用的热泵设备是电驱动热泵。但是,由于电驱动空气源热泵循环系统的大规模使用会极大的增加电网压力,同时在能量的转换过程中,能量经历了热能—电能—热能的转换过程,这也会产生较大的能量损失。此外,电驱动空气源热泵循环系统还存在寒冷地区的供暖能力不足的问题。
3.与电驱动空气源热泵循环系统不同,传统的燃气驱动空气源热泵循环系统将其电驱动的压缩机替换为直燃驱动的压缩机,其直接用燃气燃烧的热量驱动压缩机的运行,从而提取空气中的低位热量。但对于传统的燃气驱动空气源热泵循环系统,其压缩机内仍然存在着一个热能—机械能—热能的转换过程,燃料中的热能仍要经历两个转换过程才能供应给用户。除此之外,直燃驱动的压缩机效率不是很高(约30

45%),从而影响系统整体的运行效率。
4.如上所述,采用电驱动空气源热泵循环系统或者传统的燃气驱动空气源热泵循环系统进行对用户热水的供应或建筑物的供暖,存在能量利用效率低,寒冷地区供暖能力不足的问题,需要提供一种更高效的热泵循环系统结构和装置。


技术实现要素:

5.本实用新型要解决的技术问题是:
6.现有的电驱动空气源热泵循环系统或燃气驱动空气源热泵循环系统,对用户进行热水的供应或建筑物的供暖时,能量利用效率低,寒冷地区供暖能力不足。
7.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案:
8.一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统,包括一级发生器、一级冷凝器、二级发生器、二级冷凝器、潜热换热站、显热换热站、过冷换热器、预热换热器、尾部换热站、燃气进气管、一级工质循环泵、二级工质循环泵、二级喷射器、一级第一喷射器、一级第二喷射器、一级节流阀、二级节流阀、一级过冷节流阀、第一热水进水管路、第二热水管路、第三热水管路、第四热水进水管路、第五热水管路、第六热水出水管路、一级第一制冷剂管路、一级第六制冷剂管路、一级第七制冷剂管路、一级第八制冷剂管路、一级第十七制冷剂管路、一级第九制冷剂管路、一级第十一制冷剂管路、二级第一制冷剂管路、二级第二制冷剂管路、二级第三制冷剂管路、二级第四制冷剂管路、二级第五制冷剂管路、二级第六制冷剂管路、二级第七制冷剂管路、第一排烟管、第二排烟管和第三排烟管、一级第二制冷剂管路、一级第三制冷剂管路、一级第四制冷剂管路、一级第五制冷剂管路、一级第十八制冷剂管路、一级第十制冷剂管路、一级第十二制冷剂管路、一级第十三制冷剂管路、一级第十四制冷剂管路、
一级第十五制冷剂管路、一级第十六制冷剂管路,一级发生器和二级发生器位于尾部换热站内,
9.第一热水进水管路的出口端与一级冷凝器的供水进口端连接,一级冷凝器的供水出口端与第二热水管路的进口端连接,第二热水管路的出口端与二级冷凝器的供水进口端连接,二级冷凝器的供水出口端与第三热水管路的进口端连接,第四热水进水管路的出口端与显热换热站的供水入口端连接,显热换热站的供水出口端与第五热水管路的进口端连接,第六热水出水管路的进口端分别与第五热水管路的出口端和第三热水管路的出口端连接,用于为用户提供热水,
10.燃气进气管的出口端与尾部换热站连接,用于燃气燃烧放热后对一级发生器和二级发生器进行热传递,尾部换热站的烟气出口端与第一排烟管的进口端连接,第一排烟管的出口端与显热换热站的烟气进口端连接,显热换热站的烟气出口端与第二排烟管的进口端连接,第二排烟管的出口端与潜热换热站的烟气进口端连接,潜热换热站的烟气出口端与第三排烟管的进口端连接,用于将烟气降温后排出;
11.一级冷凝器的制冷剂出口端与一级第一制冷剂管路的进口端连接,一级第一制冷剂管路的出口端分别与一级第二制冷剂管路的进口端和一级第九制冷剂管路的进口端连接,一级第二制冷剂管路的出口端分别与一级第三制冷剂管路的进口端和一级第四制冷剂管路的进口端连接,一级第四制冷剂管路的出口端与过冷换热器制冷剂高温进口端连接,过冷换热器制冷剂高温出口端与一级第六制冷剂管路的进口端连接,一级第六制冷剂管路的出口端与一级节流阀的进口端连接,一级节流阀的出口端与一级第七制冷剂管路的进口端连接,一级第七制冷剂管路的出口端与至少一个蒸发器的制冷剂进口端连接,蒸发器的制冷剂出口端与一级第八制冷剂管路的进口端连接,一级第八制冷剂管路设置有热泵控制阀,一级第九制冷剂管路的出口端与预热换热器的低温进口端连接,一级第九制冷剂管路设置有一级工质循环泵,预热换热器的低温出口端与一级第十制冷剂管路的进口端连接,一级第十制冷剂管路的出口端与一级发生器的进口端连接,一级发生器的出口端与一级第七制冷剂管路的进口端连接,一级第十一制冷剂管路的出口端分别与一级第十二制冷剂管路的进口端和一级第十三制冷剂管路的进口端连接,一级第十二制冷剂管路的出口端与一级第一喷射器的工作流体进口端连接,一级第八制冷剂管路的出口端与一级第一喷射器的引射流体进口端连接,一级第一喷射器的出口端与一级第十四制冷剂管路的进口端连接,一级第三制冷剂管路的出口端与一级过冷节流阀的进口端连接,一级过冷节流阀的出口端与一级第五制冷剂管路的进口端连接,一级第五制冷剂管路的出口端与过冷换热器制冷剂低温进口端连接,过冷换热器制冷剂低温出口端与一级第十八制冷剂管路的进口端连接,一级第十八制冷剂管路的出口端与一级第二喷射器的引射流体进口端连接,一级第十三制冷剂管路的出口端与一级第二喷射器的工作流体进口端连接,一级第二喷射器的出口端与一级第十五制冷剂管路的进口端连接,一级第十六制冷剂管路的进口端分别与一级第十五制冷剂管路的出口端和一级第十四制冷剂管路的出口端连接,一级第十六制冷剂管路的出口端与预热换热器的高温进口端连接,预热换热器的高温出口端与一级第十七制冷剂管路的进口端连接,一级第十七制冷剂管路的出口端与一级冷凝器的制冷剂进口端连接,形成一级喷射式热泵循环;
12.二级冷凝器的制冷剂出口端与二级第一制冷剂管路的进口端连接,二级第一制冷
剂管路的出口端分别与二级第五制冷剂管路的进口端和二级第七制冷剂管路的进口端连接,二级第七制冷剂管路的出口端与二级节流阀的进口端连接,二级节流阀的出口端与二级第二制冷剂管路的进口端连接,二级第二制冷剂管路的出口端与潜热换热站的制冷剂进口端连接,潜热换热站的制冷剂出口端与二级第三制冷剂管路的进口端连接,二级第五制冷剂管路的出口端与二级发生器的进口端连接,二级第五制冷剂管路设置有二级工质循环泵,二级发生器的出口端与二级第六制冷剂管路的进口端连接,二级第六制冷剂管路的出口端与二级喷射器的工作流体进口端连接,二级第三制冷剂管路的出口端与二级喷射器的引射流体进口端连接,二级喷射器的出口端与二级第四制冷剂管路的进口端连接,二级第四制冷剂管路的出口端与二级冷凝器的制冷剂的进口端连接,形成二级喷射式热泵循环;
13.蒸发器设置有空气引入管和空气排出管。
14.可选地,所述蒸发器包括一级第一蒸发器,第一空气引入管的出口端与一级第一蒸发器的空气侧进口端连接,第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,一级第一蒸发器的空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接。
15.可选地,还包括第一除霜管,所述第三排烟管的出口端分别与第四排烟管和第一除霜管的进口端连接,第一除霜管上设置有第一除霜阀,第二除霜管的进口端分别与第一除霜管的出口端和第一空气引入管的出口端连接。
16.可选地,所述蒸发器包括一级第一蒸发器和一级第二蒸发器,第一空气引入管的出口端与一级第一蒸发器的空气侧进口端连接,第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,一级第一蒸发器的空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接;第二空气引入管的出口端与一级第二蒸发器的空气侧进口端连接,第二空气引入管上设置有第二空气控制阀,一级第二蒸发器的空气侧出口端与第二混合空气排出管的进口端连接。
17.可选地,所述热泵控制阀包括一级第一热泵控制阀和一级第二热泵控制阀,所述一级第七制冷剂管路的出口端分别与一级第十九制冷剂管路的进口端和一级第二十制冷剂管路的进口端连接,所述一级第十九制冷剂管路的出口端和一级第一蒸发器的制冷剂进口端连接,所述一级第一蒸发器的制冷剂出口端与一级第二十二制冷剂管路的进口端连接,所述一级第二十二制冷剂管路设置一级第一热泵控制阀,所述一级第二十制冷剂管路的出口端和一级第二蒸发器的制冷剂进口端连接,所述一级第二蒸发器的制冷剂出口端与一级第二十一制冷剂管路的进口端连接,所述一级第二十一制冷剂管路设置一级第二热泵控制阀。
18.可选地,还包括第一除霜管、第二除霜管和第三除霜管,第三排烟管的出口端分别与与第四排烟管和第一除霜管的进口端连接,第一除霜管上设置有第一除霜阀,第二除霜管的进口端分别与第一除霜管的出口端和第一空气引入管的出口端连接;第二除霜管的出口端与一级第一蒸发器的混合空气进口端连接,一级第一蒸发器的混合空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接;第四排烟管的出口端分别与第五排烟管的进口端和第三除霜管的进口端连接,第三除霜管上设置有第二除霜阀,第四除霜管的进口端分别与第三除霜管的出口端和第二空气引入管的出口端连接,第四除霜管的出口端与一级第二蒸发器的混合空气进口端连接,一级第二蒸发器的混合空气侧出口端与第二混合空气排出管的进口端连接。
19.可选地,第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,第二空气引入管上设置有第
二空气控制阀,所述第一空气控制阀和第二空气控制阀为电磁阀、气动阀或液压阀。
20.可选地,所述一级节流阀和二级节流阀之前管路的直径大于之后管路的直径。
21.可选地,所述燃气进气管通入的燃气为天然气。
22.可选地,系统内工质为水、r134a或r1234yf。
23.相较于现有技术,本实用新型的有益效果是:
24.(1)本实用新型的燃气在尾部换热站燃烧后依次通过一级发生器、二级发生器、显热换热站和潜热换热站实现了对烟气能量的梯级利用,烟气通过发生器冷凝释放烟气潜热,从而实现对烟气热量的深度热回收,提高了燃气热量利用率;
25.(2)本实用新型所产生的热量由空气热能和燃气释放热能两部分构成,空气热能主要通过室外空气进入至少一个蒸发器与制冷剂进行热交换,将热量传递给制冷剂后排出;燃气释放热能通过一级喷射式热泵循环系统、二级喷射式热泵循环系统以及显热换热站被充分利用;本实用新型可进行能量调节平衡,减少环境温度对制热量的影响,解决了电驱动空气源热泵循环系统在寒冷地区的供暖能力不足的问题;
26.(3)本实用新型与传统的燃气驱动空气源热泵循环系统相比,采用热驱动热泵来替代传统的压缩式热泵来对燃气中的能量进行一个更加充分的利用,减少电能消耗,使能源利用效率提高,本实用新型进行了经济性分析,初投资较低,投资回收周期短,经济性较好;
27.(4)本实用新型存在两路热水进水管路,其中一路先后经过一级冷凝器和二级冷凝器,将管内水逐步进行加热,另一路经过显热换热站,将管内热水加热,两路被加热后的热水混合后,向用户提供热水,保证了水流经冷凝器以及显热换热站前后温差较大,提高实用新型直燃型喷射式热泵循环系统的制热效率。
附图说明
28.图1为本实用新型一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统的原理图一;
29.图2为本实用新型一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统的原理图二;
30.图3为本实用新型一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统的原理图三;
31.图4为本实用新型一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统的原理图四。
32.附图标记说明:
[0033]1‑
一级发生器,2

一级冷凝器,3

一级第一蒸发器,4

一级第二蒸发器,5

二级发生器, 6

二级冷凝器,7

潜热换热站,8

显热换热站,11

过冷换热器,12

预热换热器,21

尾部换热站,22

燃气进气管,31

一级工质循环泵,32

二级工质循环泵,33

二级喷射器,34
‑ꢀ
一级第一喷射器,35

一级第二喷射器,41

一级节流阀,42

二级节流阀,43

第一除霜阀, 44

第二除霜阀,45

第二空气控制阀,46

一级第二热泵控制阀,47

第一空气控制阀,48
‑ꢀ
一级第一热泵控制阀,51

第一热水进水管路,52

第二热水管路,53

第三热水管路,54
‑ꢀ
第四热水进水管路,55

第五热水管路,56

第六热水出水管路,61

一级第一制冷剂管路, 62

一级第六制冷剂管路,63

一级第七制冷剂管路,64

一级第十九制冷剂管路,65

一级第二十制冷剂管路,66

一级第二十二制冷剂管路,67

一级第二十一制冷剂管路,68

一级第八制冷剂管路,69

一级第十七制冷剂管路,70

一级第九制冷剂管路,71

一级第十一制冷剂管路,72

二级第一制冷剂管路,73

二级第二制冷剂管路,74

二级第三制冷剂管路,
75
‑ꢀ
二级第四制冷剂管路,76

二级第五制冷剂管路,77

二级第六制冷剂管路,78

二级第七制冷剂管路,81

第一排烟管,82

第二排烟管,83

第三排烟管,84

第四排烟管,85

第一除霜管,86

第五排烟管,87

第三除霜管,88

第一空气引入管,89

第二空气引入管,91

第四除霜管,92

第二除霜管,93

第一混合空气排出管,94

第二混合空气排出管,101

一级第二制冷剂管路,102

一级第三制冷剂管路,103

一级第四制冷剂管路,104

一级第五制冷剂管路,105

一级第十八制冷剂管路,106

一级第十制冷剂管路,107

一级第十二制冷剂管路,108

一级第十三制冷剂管路,109

一级第十四制冷剂管路,110

一级第十五制冷剂管路, 111

一级第十六制冷剂管路。
具体实施方式
[0034]
在本实用新型的描述中,应当说明的是,各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语,只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系,并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作,该类方位名词不构成对本实用新型的限制。
[0035]
在本实用新型的描述中,应当说明的是,在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,并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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
[0036]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0037]
具体实施方案一:结合图1和图3所示,本实用新型提供一种直燃型喷射式空气源热泵循环系统,包括一级发生器、一级冷凝器、二级发生器、二级冷凝器、潜热换热站、显热换热站、过冷换热器、预热换热器、尾部换热站、燃气进气管、一级工质循环泵、二级工质循环泵、二级喷射器、一级第一喷射器、一级第二喷射器、一级节流阀、二级节流阀、一级过冷节流阀、第一热水进水管路、第二热水管路、第三热水管路、第四热水进水管路、第五热水管路、第六热水出水管路、一级第一制冷剂管路、一级第六制冷剂管路、一级第七制冷剂管路、一级第八制冷剂管路、一级第十七制冷剂管路、一级第九制冷剂管路、一级第十一制冷剂管路、二级第一制冷剂管路、二级第二制冷剂管路、二级第三制冷剂管路、二级第四制冷剂管路、二级第五制冷剂管路、二级第六制冷剂管路、二级第七制冷剂管路、第一排烟管、第二排烟管和第三排烟管、一级第二制冷剂管路、一级第三制冷剂管路、一级第四制冷剂管路、一级第五制冷剂管路、一级第十八制冷剂管路、一级第十制冷剂管路、一级第十二制冷剂管路、一级第十三制冷剂管路、一级第十四制冷剂管路、一级第十五制冷剂管路、一级第十六制冷剂管路,一级发生器和二级发生器位于尾部换热站内,
[0038]
第一热水进水管路的出口端与一级冷凝器的供水进口端连接,一级冷凝器的供水出口端与第二热水管路的进口端连接,第二热水管路的出口端与二级冷凝器的供水进口端连接,二级冷凝器的供水出口端与第三热水管路的进口端连接,第四热水进水管路的出口端与显热换热站的供水入口端连接,显热换热站的供水出口端与第五热水管路的进口端连接,第六热水出水管路的进口端分别与第五热水管路的出口端和第三热水管路的出口端连接,用于为用户提供热水,
[0039]
燃气进气管的出口端与尾部换热站连接,用于燃气燃烧放热后对一级发生器和二级发生器进行热传递,尾部换热站的烟气出口端与第一排烟管的进口端连接,第一排烟管的出口端与显热换热站的烟气进口端连接,显热换热站的烟气出口端与第二排烟管的进口端连接,第二排烟管的出口端与潜热换热站的烟气进口端连接,潜热换热站的烟气出口端与第三排烟管的进口端连接,用于将烟气降温后排出;
[0040]
一级冷凝器的制冷剂出口端与一级第一制冷剂管路的进口端连接,一级第一制冷剂管路的出口端分别与一级第二制冷剂管路的进口端和一级第九制冷剂管路的进口端连接,一级第二制冷剂管路的出口端分别与一级第三制冷剂管路的进口端和一级第四制冷剂管路的进口端连接,一级第四制冷剂管路的出口端与过冷换热器制冷剂高温进口端连接,过冷换热器制冷剂高温出口端与一级第六制冷剂管路的进口端连接,一级第六制冷剂管路的出口端与一级节流阀的进口端连接,一级节流阀的出口端与一级第七制冷剂管路的进口端连接,一级第七制冷剂管路的出口端与至少一个蒸发器的制冷剂进口端连接,蒸发器的制冷剂出口端与一级第八制冷剂管路的进口端连接,一级第八制冷剂管路设置有热泵控制阀,一级第九制冷剂管路的出口端与预热换热器的低温进口端连接,一级第九制冷剂管路设置有一级工质循环泵,预热换热器的低温出口端与一级第十制冷剂管路的进口端连接,一级第十制冷剂管路的出口端与一级发生器的进口端连接,一级发生器的出口端与一级第七制冷剂管路的进口端连接,一级第十一制冷剂管路的出口端分别与一级第十二制冷剂管路的进口端和一级第十三制冷剂管路的进口端连接,一级第十二制冷剂管路的出口端与一级第一喷射器的工作流体进口端连接,一级第八制冷剂管路的出口端与一级第一喷射器的引射流体进口端连接,一级第一喷射器的出口端与一级第十四制冷剂管路的进口端连接,一级第三制冷剂管路的出口端与一级过冷节流阀的进口端连接,一级过冷节流阀的出口端与一级第五制冷剂管路的进口端连接,一级第五制冷剂管路的出口端与过冷换热器制冷剂低温进口端连接,过冷换热器制冷剂低温出口端与一级第十八制冷剂管路的进口端连接,一级第十八制冷剂管路的出口端与一级第二喷射器的引射流体进口端连接,一级第十三制冷剂管路的出口端与一级第二喷射器的工作流体进口端连接,一级第二喷射器的出口端与一级第十五制冷剂管路的进口端连接,一级第十六制冷剂管路的进口端分别与一级第十五制冷剂管路的出口端和一级第十四制冷剂管路的出口端连接,一级第十六制冷剂管路的出口端与预热换热器的高温进口端连接,预热换热器的高温出口端与一级第十七制冷剂管路的进口端连接,一级第十七制冷剂管路的出口端与一级冷凝器的制冷剂进口端连接,形成一级喷射式热泵循环;
[0041]
二级冷凝器的制冷剂出口端与二级第一制冷剂管路的进口端连接,二级第一制冷剂管路的出口端分别与二级第五制冷剂管路的进口端和二级第七制冷剂管路的进口端连接,二级第七制冷剂管路的出口端与二级节流阀的进口端连接,二级节流阀的出口端与二级第二制冷剂管路的进口端连接,二级第二制冷剂管路的出口端与潜热换热站的制冷剂进口端连接,潜热换热站的制冷剂出口端与二级第三制冷剂管路的进口端连接,二级第五制冷剂管路的出口端与二级发生器的进口端连接,二级第五制冷剂管路设置有二级工质循环泵,二级发生器的出口端与二级第六制冷剂管路的进口端连接,二级第六制冷剂管路的出口端与二级喷射器的工作流体进口端连接,二级第三制冷剂管路的出口端与二级喷射器的引射流体进口端连接,二级喷射器的出口端与二级第四制冷剂管路的进口端连接,二级第
四制冷剂管路的出口端与二级冷凝器的制冷剂的进口端连接,形成二级喷射式热泵循环;
[0042]
蒸发器设置有空气引入管和空气排出管。
[0043]
通过在尾部换热站燃烧后依次通过一级发生器、二级发生器、显热换热站和潜热换热站实现了对烟气能量的梯级利用,烟气通过发生器冷凝释放烟气潜热,从而实现对烟气热量的深度热回收,根据试验数据显示,可有效燃气热量利用率;产生的热量由空气热能和燃气释放热能两部分构成,空气热能主要通过室外空气进入至少一个蒸发器与制冷剂进行热交换,将热量传递给制冷剂后排出;燃气释放热能通过一级喷射式热泵循环系统和二级喷射式热泵循环系统,在尾部换热站内,经过发生器高温高压后形成的循环工质蒸汽与蒸发器的低压蒸汽,经喷射器加压成为中压混合流体后进入冷凝器中,在适当的温度和压力下冷凝换热,加热用户供水,冷凝器内的循环工质再次回到发生器和蒸发器内,形成喷射式热泵循环;本实用新型可进行能量调节平衡,减少环境温度对制热量的影响,解决了电驱动空气源热泵循环系统在寒冷地区的供暖能力不足的问题;
[0044]
传统的燃气驱动空气源热泵循环系统相比,采用热驱动热泵来替代传统的压缩式热泵来对燃气中的能量进行一个更加充分的利用,减少电能消耗,使能源利用效率提高,本实用新型进行了经济性分析,初投资较低,投资回收周期短,经济性较好;本实用新型存在两路热水进水管路,其中一路先后经过一级冷凝器和二级冷凝器,将管内水逐步进行加热,另一路经过显热换热站,将管内热水加热,两路被加热后的热水混合后,向用户提供热水,保证了水流经冷凝器以及显热换热站前后温差较大,提高实用新型直燃型喷射式热泵循环系统的制热效率。
[0045]
具体实施方案二:结合图1所示,所述蒸发器包括一级第一蒸发器,第一空气引入管的出口端与一级第一蒸发器的空气侧进口端连接,第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,一级第一蒸发器的空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接。室外空气进入一级第一蒸发器与制冷剂进行热交换,将热量传递给制冷剂后排出。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案一相同。
[0046]
具体实施方案三:结合图2所示,还包括第一除霜管,所述第三排烟管的出口端分别与第四排烟管和第一除霜管的进口端连接,第一除霜管上设置有第一除霜阀,第二除霜管的进口端分别与第一除霜管的出口端和第一空气引入管的出口端连接。引用系统驱动端产生的烟气废热作为融霜过程的热源进行融霜,无需消耗系统自身制热量进行融霜,降低了系统的融霜损失,提高系统运行的可靠性,并使系统能在更低的环境温度下运行,适用于较为寒冷地区的使用。燃气进入尾部换热站后燃烧放热,热量通过一级发生器和二级发生器传递给制冷剂,之后将燃烧产生的烟气排入第一排烟管,之后进入显热换热站内,在显热换热站中进行热量交换,温度进一步降低;最后,烟气进入潜热换热站内,烟气冷凝放热为潜热换热站中的循环工质的蒸发过程提供热量,最终使得烟气的温度降至所需要的温度后流进第三排烟管并分成两路,其一与空气混合后为一级第一蒸发器除霜并提供热量,其余烟气排出。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案二相同。
[0047]
具体实施方案四:结合图3所示,所述蒸发器包括一级第一蒸发器和一级第二蒸发器,第一空气引入管的出口端与一级第一蒸发器的空气侧进口端连接,第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,一级第一蒸发器的空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接;第二空气引入管的出口端与一级第二蒸发器的空气侧进口端连接,第二空气引入管
上设置有第二空气控制阀,一级第二蒸发器的空气侧出口端与第二混合空气排出管的进口端连接。室外空气进入一级第一蒸发器和一级第二蒸发器与制冷剂进行热交换,将热量传递给制冷剂后排出。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案一相同。
[0048]
具体实施方案五:结合图3所示,所述热泵控制阀包括一级第一热泵控制阀和一级第二热泵控制阀,所述一级第七制冷剂管路的出口端分别与一级第十九制冷剂管路的进口端和一级第二十制冷剂管路的进口端连接,所述一级第十九制冷剂管路的出口端和一级第一蒸发器的制冷剂进口端连接,所述一级第一蒸发器的制冷剂出口端与一级第二十二制冷剂管路的进口端连接,所述一级第二十二制冷剂管路设置一级第一热泵控制阀,所述一级第二十制冷剂管路的出口端和一级第二蒸发器的制冷剂进口端连接,所述一级第二蒸发器的制冷剂出口端与一级第二十一制冷剂管路的进口端连接,所述一级第二十一制冷剂管路设置一级第二热泵控制阀。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案四相同。
[0049]
具体实施方案六:结合图4所示,还包括第一除霜管、第二除霜管和第三除霜管,第三排烟管的出口端分别与与第四排烟管和第一除霜管的进口端连接,第一除霜管上设置有第一除霜阀,第二除霜管的进口端分别与第一除霜管的出口端和第一空气引入管的出口端连接;第二除霜管的出口端与一级第一蒸发器的混合空气进口端连接,一级第一蒸发器的混合空气侧出口端与第一混合空气排出管的进口端连接;第四排烟管的出口端分别与第五排烟管的进口端和第三除霜管的进口端连接,第三除霜管上设置有第二除霜阀,第四除霜管的进口端分别与第三除霜管的出口端和第二空气引入管的出口端连接,第四除霜管的出口端与一级第二蒸发器的混合空气进口端连接,一级第二蒸发器的混合空气侧出口端与第二混合空气排出管的进口端连接。燃气进入尾部换热站后燃烧放热,热量通过一级发生器和二级发生器传递给制冷剂,之后将燃烧产生的烟气排入第一排烟管,之后进入显热换热站内,在显热换热站中进行热量交换,温度进一步降低;最后,烟气进入潜热换热站内,烟气冷凝放热为潜热换热站中的循环工质的蒸发过程提供热量,最终使得烟气的温度降至所需要的温度后流进第三排烟管并分成三路,其中两路与空气混合后分别为一级第一蒸发器和一级第二蒸发器除霜并提供热量,其余烟气排出。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案六相同。
[0050]
具体实施方案七:第一空气引入管上设置有第一空气控制阀,第二空气引入管上设置有第二空气控制阀,所述第一空气控制阀和第二空气控制阀为电磁阀、气动阀或液压阀。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案三或六相同。
[0051]
具体实施方案八:所述一级节流阀和二级节流阀之前管路的直径大于之后管路的直径。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案七相同。
[0052]
具体实施方案九:所述一级节流阀和二级节流阀之前管路的直径为25cm,之后管路的直径为20cm。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案七相同。
[0053]
具体实施方案十:所述燃气进气管通入的燃气为天然气。以天然气作为燃料,在运行过程中几乎不排放so2、粉尘类有害物质,且不会产生灰渣,具有较好的环保性,同时,相同放热量的天然气燃烧所释放的co2含量较低,因此能够有效的缓和温室效应。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案七相同。
[0054]
具体实施方案十一:系统内工质为水、r134a或r1234yf。本实施方案的其它组合和连接关系与具体实施方案七相同。
[0055]
虽然本实用新型公开披露如上,但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本实用新型领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
[0056]
工作原理:以具体实施方案四为例,燃气烟气燃烧排放过程:燃气进入尾部换热站后燃烧放热,热量通过一级发生器和二级发生器传递给制冷剂,之后将燃烧产生的烟气排入第一排烟管,之后进入显热换热站内,在显热换热站中进行热量交换,温度进一步降低;最后,烟气进入潜热换热站内,烟气冷凝放热为潜热换热站中的循环工质的蒸发过程提供热量,最终使得烟气的温度降至所需要的温度后流进第三排烟管并分成三路,其一与空气混合后为一级第一蒸发器除霜并提供热量,其二与空气混合后为一级第二蒸发器除霜并提供热量,其余烟气排出。
[0057]
一级喷射式热泵循环过程:在系统开始运行后,循环工质在一级发生器中被加热至高温高压的蒸汽状态后分成两路,分别进入一级第一喷射器和一级第二喷射器,在一级第一喷射器和一级第二喷射器的拉法尔喷管中加速减压,并在一级第一喷射器和一级第二喷射器中的吸入室中形成真空腔,一级第一喷射器引射来自一级第一蒸发器和一级第二蒸发器的低压蒸汽,两股蒸汽在充分混合后经一级喷射器扩压段加压成为中压混合流体后流出一级第一喷射器,一级第二喷射器引射来自过冷换热器的低压蒸汽,两股蒸汽在充分混合后经一级喷射器扩压段加压成为中压混合流体后流出一级第二喷射器,一级第一喷射器和一级第二喷射器流出的中压混合流体混合,并进入进入预热换热器进行换热,对流入一级发生器的循环工质进行预热,进而进入一级冷凝器中,在适当的温度和压力下冷凝换热,加热用户供水。在一级冷凝器中冷凝后的液态循环工质分成三路,一路经过一级过冷节流阀降温降压后流入过冷换热器进行换热,之后变成低压气态被一级第二喷射器引射;一路直接进入过冷换热器换热,之后一路经过一级节流阀节流后,回到一级第一蒸发器和一级第二蒸发器中,在一定的温度下吸收空气热量并由液态蒸发为低压气态被一级第一喷射器引射;另一路在一级工质循环泵的作用下进入预热换热器进行换热,进而回到一级发生器中加热,液态工质蒸发为高温高压气态工质,进而完成一级喷射式热泵循环。
[0058]
二级喷射式热泵循环过程:在系统开始运行后,循环工质在二级发生器中被加热至高温高压的蒸汽状态后进入二级喷射器,在二级喷射器中的拉法尔喷管中加速减压,并在二级喷射器中的吸入室中形成真空腔,引射来自潜热换热站中的低压蒸汽,两股蒸汽在充分混合后经二级喷射器扩压段加压成为中压混合流体后流出二级喷射器,并进入二级冷凝器中,在适当的温度和压力下冷凝换热,加热用户供水。在二级冷凝器中冷凝后的液态循环工质分成两路,一路经过二级节流阀节流后,回到潜热换热站中,在一定的温度下吸收烟气热量并由液态再次蒸发为低压气态;另一路的液态工质在二级工质循环泵的作用下回到二级发生器中加热,液态工质蒸发为高温高压气态工质,进而完成一级喷射式热泵循环。
[0059]
低温烟气除霜过程:当一级第一蒸发器和一级第二蒸发器需要除霜时,热泵机组无需停止运行,使其中一个蒸发器利用烟气和空气混合后的气体融霜的同时,另一个蒸发器正常工作,两个蒸发器完成交替融霜,机组可以持续运行。
[0060]
供回水加热过程:采暖用水或生活热水由两路热水进水管路进口端进入,其中一路先后经过一级冷凝器和二级冷凝器,将管内水逐步进行加热,另一路经过显热换热站,将管内热水加热,两路被加热后的热水混合后,加热至预定温度共给用户。
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