回收烟气热泵设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热泵热气回收领域，具体来说是一种回收烟气热泵设备。
【背景技术】
[0002] 为减少锅炉烟气对城市大气的污染，许多城市限制燃煤锅炉，大力发展以清洁的 天然气为燃料的燃气锅炉。目前燃气热水锅炉的排烟温度在90°C以上（蒸汽锅炉在140°C 以上），特别是北方的取暖季节，有大量的热能被排放入空气，不但浪费了能源，也排出了大 量的C02、N0等有害气体，加剧了大气污染。现有的成熟技术采用气-水换热器将余热回收 后，其排烟温度仍在80°C左右。风冷热泵热气源是当前节能、环保、能效比高的热水设备，技 术成熟，已在我国的南方地区风冷热泵热气源迅速推广使用。但是，在北方由于冬季低温使 设备的蒸发器结霜和设备的能效比降低的问题制约了该项技术在北方地区的普及和发展。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种回收烟气热泵设备，可以利用锅炉排烟气余热，又使热 泵的工作环境得到改善，使源热泵在寒冷地区的应用不再受结霜和低效的问题的制约，有 效降低热水的加热成本。把高温热气转换成低温，把回收的冷凝水、水源热泵转换高温热水 60°C提供采暖。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案来实现。
[0005] 本发明提供了一种回收烟气热泵设备，包括空气源热泵热水器本体、设置在空气 源热泵中的蒸发器、气-水换热器、混合降温器、水-水换热器和第一水箱、气-水换热器与 燃气锅炉的烟气通道之间连接有第一烟气管道，气-水换热器与混合降温器之间连接有第 二烟气管道，混合降温器与蒸发器之间连接有第三烟气管道，在蒸发器的出气管路上设有 回气管与混合降温器连接，第一水箱与气-水换热器之间连接有循环水管，在循环水管上 设有循环泵，气-水换热器、混合降温器和热泵热水器本体分别连接有冷凝水管，各冷凝水 管与水-水换热器连接，水-水换热器连接有要加热的源水（来自第一水箱的自来水）的 水管，第一水箱通过进水管与空气源热泵热水器本体连接，在进水管路上设有水泵，空气源 热泵热水器本体与水箱之间连有出水管。所述气-水换热器是用于气体与水进行热交换的 换热器，所述水-水换热器是利用水之间的温差，进行水与水的热交换的换热器。混合降温 器包括一个腔室和在该腔室内设置的水喷雾设备，通过喷雾的水雾与烟气在混合降温器腔 室内接触来降低烟气温度。
[0006] 优选的是，第一烟气管道的进口为双进口结构。另外，优选的是，在第三烟气管道 中设有中和剂投放器，用于中和冷凝水中的酸。
[0007] 在上述系统基础上，回收热泵完成后第二级设一套水源热泵、水箱、风冷热泵及太 阳能组成第二级升温间制冷系统。S卩，第一水箱通过进水管（进水管设有水泵）与出水管 与第二水箱连接，第二水箱通过进水管和出水管（出水管设有水泵）与水源热泵连接，水源 热泵通过进水管和出水管（出水管设有水泵）与第三水箱连接。
[0008] -级回收热水，循环到储存水箱内由水源热泵，提升高温采暖。太阳能的温度循环 到储存水箱内提供水源热泵低温升高温，夏天水源热泵由水箱与冷却设备循环提供制冷， 太阳能夏天与空调源热泵混合不受天气影响产出每天60吨热水成本3元/吨，水源与风冷 热泵组合可用于室内制冷。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0010] (1)鉴于在取暖季节燃气锅炉的烟气排热和空调气源热泵热水器的需热，在时间 上是一致的，在能量上是互补的，因此本技术的重要特征就是将燃气锅炉的低温烟气排热 和空气源热泵热水器的需热结合起来，使燃气锅炉的排烟的热能转化为空气源热水器的热 源，给空气源热泵热水器创造了能够高效运行的环境，解决了空气源热泵热水器在冬季运 行的难题，在降低制热成本的同时也回收了大量的冷凝水，减少燃气锅炉向大气中排放的 有害气体，实现节能、减排、节水的环境效益社会效益。
[0011] ⑵根据北方的气候特点，春夏秋三季的气温都适合空气源热泵热水器的运行，只 有冬季低温时受到影响。采用本技术后，将冬季取暖的燃气锅炉的烟气经降温脱水处理，回 用给空气源热泵热水器做热源，可以产生一举多得的效果。从全年来分析，取暖锅炉排烟和 热泵的高效运行在时空上是互补的，即气温较高14°C)时，热泵工作环境较好，在高效 区工作，C0P值在夏季可达到4-6,春秋季可达到3-5,冬季气温下降时热泵运行环境恶化甚 至不能运行，但取暖锅炉开始运行，锅炉排烟气余热可以利用，又使热泵的工作环境得到改 善，而且气温越低，锅炉负荷越大，排出烟气余热越多，热泵可转换的热能越多。出于烟气温 度可根据热泵的需要进行调整，热泵可以获得比春夏秋季还好的环境温度和运行条件，C0P 值可以达到4-6,在此意议上，凡有燃气设备烟气余热回用的条件下，空气源热泵在寒冷地 区的应用不再受结霜和低效的问题的制约，由热回收转换高节能研究设备，以单一供热水， 转换为春夏制冷的混合不受季节性最节能设备。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明烟气热泵设备原理方框图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明回收烟气热泵设备作进一步详细描述。
[0014] 如图1所示，本发明回收烟气热泵设备包括空气源热泵热水器本体1、蒸发器2、 气-水换热器5、混合降温器6、水-水换热器10和第一水箱3、气-水换热器5与燃气锅炉 4的烟气通道之间连接有第一烟气管道11，气-水换热器5与混合降温器6之间连接有第 二烟气管道21，混合降温器6与蒸发器2之间连接有第三烟气管道22,在蒸发器2的出气 管路上设有回气管12与混合降温器6连接，第一水箱3与气-水换热器5之间连接有循环 水管，在循环水管上设有循环泵8,气-水换热器5、混合降温器6和热泵热水器本体1分别 连接有冷凝水管，各冷凝水管与水-水换热器10连接，水-水换热器10连接有要加热的源 水（来自第一水箱3的自来水）的水管，第一水箱3通过进水管与空气源热泵热水器本体 1连接，在进水管路上设有水泵9,空气源热泵热水器本体1与第一水箱3之间连有出水管。
[0015]优选的是，第一烟气管道的进口为双进口结构。另外，优选的是，在第三烟气管道 中设有中和剂投放器7,用于中和冷凝水中的酸。
[0016] 优选的是，第一水箱3通过进水管（进水管设有水泵17)与出水管与第二水箱13 连接，第二水箱13通过进水管和出水管（出水管设有水泵16)与水源热泵15连接，水源热 泵15通过进水管和出水管（出水管设有水泵18)与第三水箱14连接。
[0017] 从烟囱来的烟气（温度在160~230°C)进入气-水换热器5中，与水箱1循环 来的水进行换热，将水箱1的储水（自来水）加热（可达30°C)，然后送回水箱1中，通过 气-水换热器5,烟气温度被降低到75~85°C，通常80°C左右，进入混合降温器6 (混合降 温器包括一个腔室和在该腔室内设置的水喷雾设备，通过喷雾的水雾与烟气在混合降温器 腔室内接触来降低烟气温度）中，烟气在气-水换热器5、混合降温器6中冷凝下来的冷凝 水引入到冷凝水管中，在水-水换热器10中与来自水箱1中的自来水进行热交换（能够将 来自水箱1的水从20°C左右升高到35~45°C，通常40°C)，从气水换热器5出来的烟气在 混合降温器6中与自来水喷雾接触，烟