[实用新型]一种空气源高温热泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵领域，特别是涉及一种空气源高温热泵。

背景技术

空气源高温热泵常用于为生产过程提供热水，具有安全、节能的优势。空气源高温热泵常用温熵图上饱和气相线斜率大于0的制冷剂作为工质。空气源高温热泵以这类制冷剂为工质时，压缩机排气过热度小，冷凝器(逆流式)中制冷剂和水最小温差点出现在冷凝器进出口。

由于制冷剂是在等温条件下冷凝放热，导致冷凝器中制冷剂和水在除进出口外的其它部位均存在过大传热温差，有效能损失大，造成能源浪费。

实用新型内容

为减小传统空气源高温热泵因冷凝器中制冷剂和水的平均传热温差过大造成的能源浪费，本实用新型提供了一种设置有低温热水加热旁路的空气源高温热泵装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种空气源高温热泵，它包括压缩机9、冷凝器6、膨胀阀4、蒸发器1，其特征在于：压缩机9出口设置有依次串联喷射器7、副冷凝器3和副膨胀阀2的旁路，冷凝器6和膨胀阀4间串联有冷却器5。

所述喷射器7的高压蒸气进口与压缩机9出口相连，低压蒸气进口与蒸发器1出口相连并配置止回阀8，混合蒸气出口与副冷凝器3进口相连。

所述副膨胀阀2的出口与蒸发器1进口相连。

冷水并联通过所述冷却器5和所述副冷凝器3后被加热至同一温度。

工作时，由压缩机9排出的制冷剂蒸气分为两路。一路经冷凝器6冷凝冷却后进入冷却器5进一步冷却，由冷却器5出来的制冷剂液体经膨胀阀4节流降压后流入蒸发器1。另一路作为高压蒸气进入喷射器7，在喷射器7中，高压蒸气通过消耗自身的压力实现对低压蒸气的抽吸增压，最终变成一股中压的混合蒸气，混合蒸气经副冷凝器3冷凝冷却再经副膨胀阀2降压后流入蒸发器1。制冷剂在蒸发器1中吸热蒸发后流出，流出蒸发器1的制冷剂蒸气分为两路，一路经止回阀8作为低压蒸气进入喷射器，另一路作为吸气进入压缩机。冷水并联经过冷却器5和副冷凝器3后被加热到同一中间温度，由冷却器5和副冷凝器3出来的温水混合后经冷凝器6进一步加热到所需终温。

本实用新型的效果和益处是：面对同样质量流量的压缩机排气(同样的压缩机耗功)，本实用新型通过旁路喷射器的抽吸使得蒸发器中的制冷剂蒸发量增加(即吸热增加)，从而实现放热增加，获得更高的能源利用率。

附图说明

附图是本实用新型的系统图。

图中：1.蒸发器，2.副膨胀阀，3.副冷凝器，4.膨胀阀，5.冷却器，6.冷凝器，7.喷射器，8.止回阀，9.压缩机。

具体实施方式

实施例1：将20℃水加热到100℃，为烘干过程供热。

如附图所示，系统以R600a为工质，压缩机9排出的温度110℃、压力2.38MPa的蒸气分为两路。一路先经过冷凝器6冷凝冷却到60℃再经过冷却器5进一步冷却到30℃，由冷却器5出来的制冷剂经膨胀阀4降压到0.213MPa后进入蒸发器1。另一路作为高压蒸气进入喷射器7，在喷射器7中，高压蒸气通过消耗自身压力对来自蒸发器1的低压蒸气抽吸并增压，喷射系数(每1kg高压蒸气可抽吸的低压蒸气量)可达0.2，最终得到温度71℃、压力0.685MPa的混合蒸气。由喷射器7出来的混合蒸气进入副冷凝器3中冷凝冷却到30℃，再经副膨胀阀降压至0.213MPa后流入蒸发器1。制冷剂在蒸发器1中以蒸发温度9℃(蒸发压力0.213MPa)吸热蒸发，蒸发得到的制冷剂蒸气分为两路，一路经止回阀8作为低压蒸气进入喷射器7，一路作为吸气进入压缩机9。初始温度20℃的冷水并联经过冷却器5和副冷凝器3后升温至40℃，由冷却器5和副冷凝器3出来的温水混合后经冷凝器进一步加热到100℃。系统热功比(供热量与消耗的动力之比)达到3.81，相比于压缩机全部排气直接进入冷凝器冷凝加热热水的传统做法，可节能3.1％。

本实用新型不限于上述实施例，凡依据本实用新型的技术实质对上述实施例作的任何简单、等同变化或修饰，均属于本实用新型技术范围内。