一种水水热泵系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及水水热泵技术领域，尤其涉及一种水水热泵系统。


背景技术：

2.国内95％的建筑被称为“高能耗型”，有80％以上已完成的建筑面积未能符合政府的能耗标准，其中空调能耗和热水能耗占建筑总能耗的大头。为实现碳达峰、碳中和的目标，既有建筑的节能降耗迫在眉睫。
3.传统的中央空调系统一般通过风冷机组或水冷机组对建筑单独供冷，建筑内热量通过风冷冷凝器或水冷冷却塔散发到大气中；传统的生活热水系统一般由燃气锅炉或风冷热泵热水机组单独提供。传统供冷或供热的系统均为独立的系统，未实现能源的综合利用，存在能源的浪费现象。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种水水热泵系统，以解决现有技术中对供冷或供热系统独立设置造成能源浪费的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种水水热泵系统，水水热泵、冷冻水回水主管、冷却水回水主管、生活热水子系统和换热器；
6.所述水水热泵包括蒸发器和冷凝器；
7.所述蒸发器包括冷水回水接口和冷水出口，所述冷冻水回水主管包括冷冻水回水出口和冷冻水接口，所述冷却水回水主管包括冷却水回水出口和冷却水接口；所述冷水回水接口分别与所述冷冻水回水出口和冷却水回水出口连接，所述冷水出口分别与所述冷冻水接口和所述冷却水接口连接；
8.所述冷凝器包括热水回水接口和热水出口，所述热水回水接口和所述热水出口通过第一热水水管连接；所述生活热水子系统包括热水回水出口和热水接口，所述热水回水出口与所述热水接口通过第二热水水管连接；所述第一热水管中热水的温度大于所述第二热水管中热水的温度，所述第一热水水管中的热水与所述第二热水水管中的热水在所述换热器中实现热量交换。
9.可选的，所述水水热泵系统还包括冷水回水管和冷水出水管；
10.所述冷水回水管包括冷水回水主管、冷冻水回水支管和冷却水回水支管；所述冷水回水主管的第一端与所述冷水回水接口连接，所述冷水回水主管的第二端分别与所述冷冻水回水支管和所述冷却水回水支管的第一端连接，所述冷冻水回水支管的第二端与所述冷冻水回水出口连接，所述冷却水回水支管的第二端与所述冷却水回水出口连接；
11.所述冷水出水管包括冷水出水主管、冷冻水出水支管和冷却水出水支管；所述冷水出水主管的第一端与所述冷水出口连接，所述冷水出水主管的第二端分别与所述冷冻水出水支管和所述冷却水出水支管的第一端连接，所述冷冻水出水支管的第二端与所述冷冻水接口连接，所述冷却水出水支管的第二端与所述冷却水接口连接。
12.可选的，所述水水热泵系统还包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
13.所述第一阀门设置于所述冷冻水回水支管中；
14.所述第二阀门设置于所述冷却水回水支管中；
15.所述第三阀门设置于所述冷冻水出水支管中；
16.所述第四阀门设置于所述冷却水出水支管中。
17.可选的，所述第一阀门包括蝶阀，所述第二阀门包括蝶阀，所述第三阀门包括蝶阀，所述第四阀门包括蝶阀。
18.可选的，所述水水热泵系统还包括第一接驳点、第二接驳点、第三接驳点和第四接驳点；
19.所述冷冻水回水支管与所述冷冻水回水出口在所述第一接驳点接驳连接；
20.所述冷却水回水支管与所述冷却水回水出口在所述第二接驳点接驳连接；
21.所述冷冻水出水支管与所述冷冻水接口在所述第三接驳点接驳连接；
22.所述冷却水出水支管与所述冷却水接口在所述第四接驳点接驳连接。
23.可选的，所述水水热泵系统还包括冷水循环泵，所述冷水循环泵设置于所述冷水回水主管中。
24.可选的，所述水水热泵系统还包括热水循环泵，所述热水循环泵设置于所述第一热水水管中。
25.可选的，所述水水热泵还包括压缩机；
26.所述压缩机用于将所述蒸发器中接收到的热量压缩后传输至所述冷凝器。
27.可选的，所述换热器包括板式换热器。
28.可选的，所述冷凝器通过所述板式换热器与所述生活热水子系统进行闭式换热。
29.在本实用新型实施例中，通过水水热泵中蒸发器吸收冷冻水回水主管或者冷却水回水主管中冷水的热量实现对冷冻水和冷却水的降温，将降温后的冷冻水或者冷却水传输至冷冻水回水主管或者冷却水回水主管实现制冷；再由蒸发器将热量传递至冷凝器，冷凝器中的热量对第一热水水管中的水进行加热，并且第一热水水管与第二热水水管在换热器中完成热量交换将热量传递给生活热水子系统，实现制热。如此同时制备冷水和热水，保证同时有供冷和热水负荷需求的场合实现能源的综合利用，避免能源浪费现象。
附图说明
30.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
31.图1为本实用新型实施例提供的一种水水热泵系统结构示意图；
32.图2为本实用新型实施例提供的另一种水水热泵系统结构示意图。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本实用新型实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本实用新型的技术方案。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本实用新型
的保护范围之内。
34.图1为本实用新型实施例提供的一种水水热泵系统结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的水水热泵系统，包括水水热泵101、冷冻水回水主管102、冷却水回水主管103、生活热水子系统104和换热器105；水水热泵101包括蒸发器1011和冷凝器1012；蒸发器包括冷水回水接口x1和冷水出口y1，冷冻水回水主管102包括冷冻水回水出口yd1和冷冻水接口xd1，冷却水回水主管103包括冷却水回水出口yq1和冷却水接口xq1；冷水回水接口x1分别与冷冻水回水出口yd1和冷却水回水出口yq1连接，冷水出口y1分别与冷冻水接口xd1和冷却水接口xq1连接；冷凝器1012包括热水回水接口x2和热水出口y2，热水回水接口x2和热水出口y2通过第一热水水管1051连接；生活热水子系统104包括热水回水出口yr1和热水接口xr1，热水回水出口yr1与热水接口xr1通过第二热水水管连接1052；第一热水管1051中热水的温度大于第二热水管1052中热水的温度，第一热水水管1051中的热水与第二热水水管1052中的热水在换热器105中实现热量交换。
35.具体的，水水热泵系统中的水水热泵101包括蒸发器1011和冷凝器1012，其中，蒸发器1011通过冷水回水接口x1与冷冻水回水主管102和冷却水回水主管103连接，以及通过冷水出口y1与冷冻水回水主管102和冷却水回水主管103连接，如此，蒸发器1011将冷冻水回水主管102或者冷却水回水主管103流入到水水热泵101中的水进行降温吸热，再由冷水出口y1流回冷冻水回水主管102或者冷却水回水主管103。冷凝器1012中热水回水接口x2和热水出口y2通过换热器105中的第一热水管1051相连接，与此同时，生活热水子系统104的热水回水出口yr1和热水接口xr1通过换热器105中的第二热水管1052相连接，如此，冷凝器1012将水水热泵101中的热量传递至换热器105中的第一热水管1051，在换热器105中完成热量交换，其中第一热水管1051中热水的温度大于第二热水管1052中热水的温度，再由换热器105的第二热水管1052输出至生活热水子系统104。
36.其中，蒸发器1011用于将液体转换成气体，蒸发器1011工作过程属于吸热过程，因此通过吸收冷水回水接口x1中流入冷水的温度对液体实现降温。蒸发器1011的具体类型本实用新型实施例对此不进行限定，例如可以是循环型蒸发器、单程型蒸发器或者直接接触传热的蒸发器。具体的，蒸发器1011吸收冷水的温度，再使降温后的冷水流回到冷冻水回水主管102或者冷却水回水主管103中，实现对原冷冻水和冷却水的降温。举例来说，在空调系统中，蒸发器1011可以通过吸收12℃的冷冻回水产生7℃的冷冻水供到冷冻回水主管102中，或者通过吸收15
‑
20℃的冷却水回水产生10
‑
15℃的冷却水供到冷却水回水主管103中，实现供冷需求。
37.冷凝器1012用于将气体或者蒸汽转化成液体，冷凝器1012工作过程属于放热过程。冷凝器1012的具体类型本实用新型实施例对此不进行限定，例如可以是喷淋式冷凝器、充填式冷凝器或者淋水板或筛板冷凝器。具体的，冷凝器1012将高温蒸汽冷凝成液体，释放热量传递给换热器。
38.换热器105是指用于进行热量传递热备，具体的，第一热水水管1051中热水的温度会大于第二热水水管1052中热水的温度，存在温度差，因此第一热水水管1051和第二热水水管1052会进行热交换，换热器105可以将第一热水水管1051中的热量传递至第二热水水管1052中，第二热水水管1052将热水传输至生活热水子系统104，实现供热需求。
39.在本实用新型实施例中，通过水水热泵中蒸发器吸收冷冻水回水主管或者冷却水
回水主管中冷水的热量实现对冷冻水和冷却水的降温，将降温后的冷冻水或者冷却水传输至冷冻水回水主管或者冷却水回水主管实现制冷；再由蒸发器将热量传递至冷凝器，冷凝器中的热量对第一热水水管中的水进行加热，并且第一热水水管与第二热水水管在换热器中完成热量交换将热量传递给生活热水子系统，实现制热。如此同时制备冷水和热水，保证同时有供冷和热水负荷需求的场合实现能源的综合利用，避免能源浪费现象。
40.可选的，换热器105包括板式换热器。
41.其中，板式换热器是液
‑
液、液
‑
汽进行热交换的理想设备，基于板式换热器结构的不同其具体类型也不同，本实施例对此不进行限定，例如可以是可拆卸板式换热器、焊接板式换热器、螺旋板式换热器或者板卷式换热器。采用板式换热器完成第一热水水管1051与第二热水水管1052之间的热量交换，具有体积小、换热效率高和使用寿命长的优点，保证水水热泵系统能源利用率高，便于安装放置。
42.可选的，冷凝器1012通过板式换热器与生活热水子系统104进行闭式换热。
43.其中，闭式换热指换热系统中的循环水不与外界空气接触，不释放热量。具体的，冷凝器1012产生的热水在第一热水水管1051中，通过板式换热器将热量传递至第二热水水管1052中，再将第二热水水管1052中的热水供给生活热水子系统104，如此形成不与外界空气接触的闭式换热，保证换热过程中热损失较小，具有较高的换热效率。
44.继续参考图1所示，可选的，水水热泵系统还包括冷水回水管106和冷水出水管107；冷水回水管106包括冷水回水主管1061、冷冻水回水支管1062和冷却水回水支管1063；冷水回水主管1061的第一端与冷水回水接口x1连接，冷水回水主管1061的第二端分别与冷冻水回水支管1062和冷却水回水支管1063的第一端连接，冷冻水回水支管1062的第二端与冷冻水回水出口yd1连接，冷却水回水支管1063的第二端与冷却水回水出口yq1连接；冷水出水管107包括冷水出水主管1071、冷冻水出水支管1072和冷却水出水支管1073；冷水出水主管1071的第一端与冷水出口y1连接，冷水出水主管1071的第二端分别与冷冻水出水支管1072和冷却水出水支管1073的第一端连接，冷冻水出水支管1072的第二端与冷冻水接口xd1连接，冷却水出水支管1073的第二端与冷却水接口xq1连接。
45.具体的，如图1所示，冷水回水主管1061分别与冷冻水回水支管1062和冷却水回水支管1063连接构成整个冷水回水管106，冷水回水主管1061的第一端与冷水回水接口x1连接，冷冻水回水支管1062和冷却水回水支管1063的第二端分别与冷冻水回水主管102和冷却水回水主管103连接。如此，冷冻水可以通过冷冻水回水支管1062和冷水回水主管1061流入水水热泵系统；冷却水可以通过冷却水回水支管1063和冷水回水主管1061流入水水热泵系统，保证冷冻水和冷却水可以通过不同的流通路径流入水水热泵系统，不会互相影响。同理，经过蒸发器1011降温后的冷冻水可以通过冷水出水主管1071和冷冻水出水支管1072流出水水热泵系统，流回至冷冻水回水主管102；经过蒸发器1011降温后的冷却水可以通过冷水出水主管1071和冷却水出水支管1073流出水水热泵系统，流回至冷却水回水主管103，保证降温后的冷冻水和冷却水可以通过不同的流通路径分别流入冷冻水回水主管102和冷却水回水主管103，不会互相影响。
46.继续参考图1所示，可选的，水水热泵系统还包括第一阀门108、第二阀门109、第三阀门110和第四阀门111；第一阀门108设置于冷冻水回水支管1062中；第二阀门109设置于冷却水回水支管1063中；第三阀门110设置于冷冻水出水支管1072中；第四阀门111设置于
冷却水出水支管1073中。
47.具体的，第一阀门108、第二阀门109、第三阀门110和第四阀门111分别设置于冷冻水回水支管1062、冷却水回水支管1063、冷冻水出水支管1072和冷却水出水支管1073中，用于控制冷冻水或冷却水能否流入或者流出水水热水泵系统。
48.举例来说，夏季空调主要用于制冷，此时第一阀门108和第三阀门110打开，第二阀门109和第四阀门111关闭，则冷冻水回水主管102中的12℃冷冻水通过冷冻水回水支管1062和冷水回水主管1061流入水水热泵系统中，经过蒸发器1011降温处理，产生7℃的冷冻水供到冷冻水回水主管102中，如此降低冷冻水回水主管102温度减少冷冻机房冷水机组的负载。冬季考虑到空调很少进行制冷，此时将第二阀门109和第四阀门111打开，第一阀门108和第三阀门110关闭，则冷却水回水主管103中的15℃
‑
20℃冷却水通过冷却水回水支管1063和冷水回水主管1061流入水水热泵系统中，经过蒸发器1011降温处理，产生10℃
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15℃的冷却水供到冷却水回水主管103中，向冷却水中释放冷量。通过设置第一阀门108、第二阀门109、第三阀门110和第四阀门111控制冷冻水或者冷却水的流通，保证水水热泵系统可以实现全年供冷和供热需求，需要说明是，冬季仍可按夏季阀门的开启方式运行。
49.可选的，第一阀门108包括蝶阀，第二阀门109包括蝶阀，第三阀门110包括蝶阀，第四阀门111包括蝶阀。
50.其中，蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，在管道中主要起切断和节流的作用。蝶阀的分类有很多种，具体类型本实施例不进行限定。采用蝶阀控制冷水的流入和流出，具有结构简单、操作灵活和调节性好的优点，保证水水热泵系统具有较高的可操作性。
51.继续参考图1所示，可选的，水水热泵系统还包括第一接驳点112、第二接驳点113、第三接驳点114和第四接驳点115；冷冻水回水支管1062与冷冻水回水出口yd1在第一接驳点112接驳连接；冷却水回水支管1063与冷却水回水出口yq1在第二接驳点113接驳连接；冷冻水出水支管1072与冷冻水接口xd1在第三接驳点114接驳连接；冷却水出水支管1073与冷却水接口xq1在第四接驳点115接驳连接。
52.其中，接驳点是指在原系统中引入其他系统而进行无缝连接的点。具体的，分别在冷冻水回水出口yd1和冷冻水接口xd1设置第一接驳点112和第三接驳点114，使冷冻水回水支管1062和冷冻水出水支管1072均接入到冷冻水回水主管102中；同理，分别在冷却水回水出口yq1和冷却水接口xq1设置第二接驳点113和第四接驳点115，使冷却水回水支管1063和冷却水出水支管1073均接入到冷却水回水主管103中。如此保证冷冻水回水主管102或者冷却水回水主管103与在每个接驳点处很好的衔接，使水水热泵系统中的冷水根据需求自由畅快地流入或者流出。
53.图2为本实用新型实施提供的另一种水水热泵系统结构示意图，如图2所示，可选的，水水热泵系统还包括冷水循环泵116，冷水循环泵116设置于冷水回水主管1061中。
54.其中，冷水循环泵116用于控制冷水进行循环流动，具有体积小、重量轻和节能效果显著等优点，具体类型本实施例不进行限定，例如可以是立式多级循环泵。
55.具体的，冷水循环泵116设置于冷水回水主管1061中，对冷水进行提压，控制冷水进入水水热泵101的流量，如此保证蒸发器1011对冷水进行充足的降温处理，保证冷水流量的稳定性与均匀性，提高系统的可靠性。
56.继续参考图2所示，可选的，水水热泵系统还包括热水循环泵117，热水循环泵117
设置于第一热水水管1051中。
57.其中，热水循环泵117用于控制热水进行循环流动，具有体积小、重量轻和节能效果显著等优点，具体类型本实施例不进行限定，例如可以是立式多级循环泵。
58.具体的，热水循环泵117设置于第一热水水管1051中，对冷凝器1012产生的热水进行提压，控制热水在第一热水水管1051中的流量，如此保证第一热水水管1051中的热水通过换热器105进行高效率地热交换，保证第一热水水管1051中热水温度的稳定性与均匀性。
59.继续参考图2所示，可选的，水水热泵101还包括压缩机1013；压缩机1013用于将蒸发器1011中接收到的热量压缩后传输至冷凝器1012。
60.其中，压缩机1013是一种进行气体压缩的设备，用于将蒸发器1011中的气体进行压缩传输至冷凝器1012，即将蒸发器1011中接收到的热量压缩后传输至冷凝器1012，基于压缩机结构和性能的不同其类型也不同，本实施例对比不进行限定，例如可以是空调压缩机，在高效节能装置中广泛应用。
61.具体的，如图2所示，水水热泵101还包括节流装置1014，蒸发器1011、压缩机1013、冷凝器1012和节能装置1014依次连接。如此，蒸发器1011将从冷水回水接口x1进入的冷水进行吸热降温，并汽化化成蒸汽，压缩机1013不断地将产生的蒸汽从蒸发器1011中抽出，并进行压缩，经过压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器1012放热冷凝成高压液体，其中高温热水经热水出口y2流出的热水经过换热器换热后为生活热水子系统104提供热水，冷凝后的高压液体经节流装置1014降压后送入蒸发器1011，并从冷水出口y1流出，周而复始地循环。
62.在本实施例中，通过设置压缩机1013将蒸发器1011产生的高温气体压缩传递至冷凝器1012，进而由热交换器105进行热量交换供给生活热水子系统104，如此保证水水热泵系统将冷水一侧吸收的热量传递至生活热水系统一侧，在全年都有供冷需求的同时，也可以提供生活热水，实现能源的综合利用，避免能源浪费。
63.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，本实用新型的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。