[发明专利]冷热源互补的同步制冷制热机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷热源互补的同步制冷制热机组，具体讲就是将制热端副产的冷量供给制冷端作冷源，而将制冷端副产的热量供给制热端作热源，从而实现冷热互补的这样一种组合机组，这种机组一端生产高热流体，一端生产深冷流体。 

背景技术

随着科技和经济的发展，空调和热泵应用越来越广，技术越来越成熟，但在市场应用当中，也存在出一些问题，比如： 

(1)空调往往只考虑制冷过程，冷凝器产生的热量要设置一套散热系统排热。特别是中央空调，往往在室外附设一个巨大的冷却塔与之配套，不仅投入大，占用额外空间，而且运行费用高，夏季造成热污染，浪费水资源等。 

(2)热泵往往只考虑制热过程，副产冷量不易收集利用。水源热泵受环境条件限制大，空气源热泵在北方冬季效率低而且易结霜，多数情况下热源造价和排冷造价较高，既浪费冷量又不利推广。 

(3)现有的单级制冷或制热设备，如要实现深度制冷或制热，其能效比必然降低。 

(4)目前市场上已出现将空调废热回收，直接加热冷水的技术，但其回收效率低，未能实现能量充分利用。 

(5)在空调行业，为了深度制冷，采用多级(二级或二级以上)压缩机制冷的机组或系统比较多见，但限于并联方式(即两个或两个以上制冷盘管置于同一台蒸发器内，实现多回路运行，深度制冷)。这种并联的多级制冷机组优点是 各回路运行独立稳定，无相互干扰，故障率低。这种方式缺陷之一是未考虑废热的回收利用，缺陷之二是能效比提高有限，综合能耗指数仍然较高。 

(6)在热泵行业，为了深度制热，采用多级(二级或二级以上)的机组或系统比较多见，但也限于并联方式(即两个或两个以上制热盘管置于同一台冷凝器内，实现多回路运行，深度制热)。这种并联的多级制热机组优点也是各回路运行独立稳定，无相互干扰，故障率低。这种方式缺陷之一是未考虑冷量的回收利用，缺陷之二是能效比提高有限，综合能耗指数仍然较高。 

根据上述情况，发明人构思如下一个新的系统： 

将制热压缩回路蒸发盘管和制冷压缩回路冷凝盘管设置在同一壳程内，将制冷压缩回路副产的热量供给制热压缩回路作为热源，实现冷热互补，从而达到机组一端生产高热流体，另一端生产深冷流体的目的。 

据申请人所知，目前还没有这样一种的设备在市场上出现。 

发明内容

本发明将制热压缩回路蒸发盘管和制冷压缩回路蒸发盘管设置在同一壳程内构成冷热互补器。由于制热压缩回路蒸发盘管吸热而制冷压缩回路冷凝盘管放热，所以二者在冷热互补器内实现冷热互补，从而达到机组一端生产高热流体，另一端生产深冷流体的目的。 

考虑制冷端冷凝盘管产热和制热端冷凝盘管吸热可能出现不平衡，在冷热互补器壳程设置温度补偿器，调控制热压缩回路和制冷压缩回路平稳高效运行。 

本发明的技术方案如下： 

一种冷热源互补的同步制冷制热机组，其特征是：由若干组(1-18组)压缩机、冷凝盘管、膨胀阀、蒸发盘管组成若干个(1-18个)压缩回路，压缩回路的冷凝盘管共有一个壳程构成冷凝器，压缩回路的蒸发盘管共有一个壳程， 以此组成机组制热端；由若干组(1-18组)压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成若干个(1-18个)压缩回路，压缩回路的冷凝盘管共有一个壳程，压缩回路的蒸发盘管共有一个壳程构成蒸发器，以此组成机组制热端；由若干组(1-18组)压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成若干个(1-18个)压缩回路，压缩回路的冷凝盘管共有一个壳程，压缩回路的蒸发盘管共有一个壳程构成蒸发器，以此组成机组制冷端；制热端蒸发盘管与制冷端冷凝盘管交错设置，共用一个壳程构成冷热互补器；冷热互补器设有过冷补偿旁路和过热补偿旁路，各旁路上均设置电磁控制阀，电磁控制阀的工作由机组控制器调控，以此构成温度补偿器。 

本发明的特征还在于：制热端压缩回路的运行控制和制冷端压缩回路的运行控制也设置在机组控制器上。 

本发明的特征还在于：制热端和制冷端所用制热剂、制冷剂，根据工况要求，可以是同一种制剂，也可以是不同制剂。 

本发明的特征还在于：冷凝盘管与蒸发盘管为金属盘管，根据传热强化要求，盘管外侧可以穿套金属导热翅片。 

本发明的有益效果： 

(1)、由于制热端蒸发盘管吸热和制冷端冷凝管放热实现冷热互补，所以在节能的前提下，达到了深度制冷和同步深度制热。热能和冷能都能得到有效利用。 

(2)、压缩机工作温度范围窄，制热端和制冷端效率提高，制冷、制热功耗降低。