一種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱泵熱水機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及熱水器領(lǐng)域，尤其是一種熱累熱水機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱累熱水器由于節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，在環(huán)境與能源問(wèn)題日益嚴(yán)重尤其是霧靈危害加 深的當(dāng)下已成為具有廣大市場(chǎng)前景的生活中必不可少的一種裝置。然而熱累熱水器畢竟還 是需要消耗大量電能，因此提高熱累的效率是一個(gè)研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。此外，在我國(guó)東北、 西北等地冬季溫度較低，往往達(dá)到甚至超出了普通的熱累熱水器的工作極限，因此擴(kuò)大熱 累熱水機(jī)的工作范圍，提高運(yùn)行穩(wěn)定性也是其改進(jìn)的重要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服已有熱累熱水機(jī)的功耗較大、能效較低、工作范圍不夠廣的不足，本實(shí)用 新型提供一種有效降低功耗、提升能效、增大工作范圍的高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻 熱累熱水機(jī)。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱累熱水機(jī)，包括高壓壓縮機(jī)、低壓壓縮機(jī)、 第一冷凝器、第二冷凝器、第一氣液分離器和蒸發(fā)器，所述高壓壓縮機(jī)的出口與所述第一冷 凝器的制冷劑入口連通，所述第一冷凝器的制冷劑出口經(jīng)過(guò)第一節(jié)流裝置與所述第一氣液 分離器的第一入口連通，所述第一氣液分離器的氣體出口與所述高壓壓縮機(jī)的入口連通， 所述第一氣液分離器的液體出口經(jīng)過(guò)單向閥與第二節(jié)流裝置的入口連通，所述第二節(jié)流裝 置的出口與所述蒸發(fā)器的入口連通，所述蒸發(fā)器的出口與所述低壓壓縮機(jī)的入口連通，所 述低壓壓縮機(jī)的出口分為兩股，一股經(jīng)過(guò)第一截止閥與第二冷凝器的制冷劑入口連通，所 述第二冷凝器的制冷劑出口與所述第二節(jié)流裝置的入口連通;另一股經(jīng)過(guò)第二截止閥與所 述第一氣液分離器的第二入口連通；
[0006] 總冷水進(jìn)口通過(guò)水累與第二冷凝器的冷水進(jìn)口連通，所述第二冷凝器的熱水出口 與所述第一冷凝器的冷水進(jìn)口連通，所述第一冷凝器的熱水出口為總熱水出口。
[0007] 進(jìn)一步，所述蒸發(fā)器的出口與第二氣液分離器的入口連通，所述第二氣液分離器 的氣體出口與所述低壓壓縮機(jī)的入口連通。
[000引再進(jìn)一步，所述高壓壓縮機(jī)的出口與第一油分離器入口連接，所述第一油分離器 的油出口與所述高壓壓縮機(jī)的入口連通，所述第一油分離器的制冷劑出口與所述第一冷凝 器的制冷劑入口連通;所述低壓壓縮機(jī)的出口與第二油分離器入口連接，所述第二油分離 器的油出口與所述低壓壓縮機(jī)的入口連通，所述第二油分離器的制冷劑出口分為兩股分別 與第一截止閥的入口及第二截止閥的入口連接。
[0009] 更進(jìn)一步，所述第二冷凝器的制冷劑出口與所述蒸發(fā)器的入口之間設(shè)置化霜支 管，所述化霜支管上安裝第Ξ截止閥。
[0010] 所述蒸發(fā)器的出口經(jīng)過(guò)第四截止閥與所述高壓壓縮機(jī)的入口連通，所述第一氣液 分離器的氣體出口與第五截止閥的入口連通，所述第五截止閥的出口與第四截止閥出口、 高壓壓縮機(jī)的入口均相連。
[0011] 或者是:所述第二氣液分離器的氣體出口經(jīng)過(guò)第四截止閥與所述高壓壓縮機(jī)的入 口連通，所述第一氣液分離器的氣體出口與第五截止閥的入口連通，所述第五截止閥的出 口與第四截止閥出口、高壓壓縮機(jī)的入口均相連。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：
[0013] 1、采用兩級(jí)壓縮兩級(jí)節(jié)流，與單級(jí)熱累相比大大擴(kuò)展了使用范圍，提升了效率，并 且將低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣冷卻后再送入高壓級(jí)壓縮機(jī)，降低了高壓級(jí)壓縮機(jī)排氣溫度，可W 制取溫度更高的熱水且提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0014] 2、相比已有的兩級(jí)壓縮熱累，巧妙地采用了兩級(jí)加熱熱水，在熱水溫升較大時(shí)，可 W-定程度減少高壓壓縮機(jī)的耗功，也就是進(jìn)一步提升了系統(tǒng)能效。本質(zhì)上來(lái)講，現(xiàn)有的直 熱式熱累熱水器具有較大的換熱溫差即產(chǎn)生較大的賭產(chǎn)，而循環(huán)式熱累熱水器則會(huì)將冷水 與熱水混合同樣造成了較大的賭產(chǎn)，而本實(shí)用新型則減少了上述賭產(chǎn)，提高了系統(tǒng)的熱力 學(xué)完善性；
[0015] 3、在不同的季節(jié)、不同的外部條件下可W選擇最合適的模式，最大限度地提升季 節(jié)能效，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。部件簡(jiǎn)單管路靈活，通過(guò)少量的截止閥切換何W實(shí)現(xiàn)兩級(jí) 壓縮兩級(jí)加熱模式、兩級(jí)壓縮一級(jí)加熱模式、低壓級(jí)壓縮單級(jí)加熱模式、高壓級(jí)壓縮單級(jí)加 熱模式W及熱氣旁通化霜模式。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是一種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱累熱水機(jī)的示意圖。
[0017] 圖2是另一種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱累熱水機(jī)的示意圖。
[0018] 圖3是再一種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱累熱水機(jī)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0020] 參照?qǐng)D1~圖3,一種高效的大溫升兩級(jí)節(jié)流中間冷卻熱累熱水機(jī)，包括高壓壓縮 機(jī)1、低壓壓縮機(jī)10、第一冷凝器3、第二冷凝器13、第一氣液分離器5和蒸發(fā)器8,所述高壓壓 縮機(jī)1的出口與所述第一冷凝器3的制冷劑入口連通，所述第一冷凝器3的制冷劑出口經(jīng)過(guò) 第一節(jié)流裝置4與所述第一氣液分離器5的第一入口連通，所述第一氣液分離器5的氣體出 口與所述高壓壓縮機(jī)1的入口連通，所述第一氣液分離器5的液體出口經(jīng)過(guò)單向閥6與第二 節(jié)流裝置7的入口連通，所述第二節(jié)流裝置7的出口與所述蒸發(fā)器8的入口連通，所述蒸發(fā)器 8的出口與所述低壓壓縮機(jī)10的入口連通，所述低壓壓縮機(jī)10的出口分為兩股，一股經(jīng)過(guò)第 一截止閥12與第二冷凝器13的制冷劑入口連通，所述第二冷凝器13的制冷劑出口與所述第 二節(jié)流裝置7的入口連通;另一股經(jīng)過(guò)第二截止閥14與所述第一氣液分離器5的第二入口連 通；
[0021] 總冷水進(jìn)口通過(guò)水累15與第二冷凝器13的冷水進(jìn)口連通，所述第二冷凝器13的熱 水出口與所述第一冷凝器3的冷水進(jìn)口連通，所述第一冷凝器3的熱水出口為總熱水出口。
[0022] 進(jìn)一步，所述蒸發(fā)器8的出口與第二氣液分離器9的入口連通，所述第二氣液分離 器9的氣體出口與所述低壓壓縮機(jī)10的入口連通。
[0023] 再進(jìn)一步，所述高壓壓縮機(jī)1的出口與第一油分離器2的入口連接，所述第一油分 離器2的油出口與所述高壓壓縮機(jī)1的入口連通，所述第一油分離器2的制冷劑出口與所述 第一冷凝器3的制冷劑入口連通;所述低壓壓縮機(jī)10的出口與第二油分離器11的入口連接， 所述第二油分離器11的油出口與所述低壓壓縮機(jī)10的入口連通，所述第二油分離器11的制 冷劑出口分為兩股分別與第一截止閥的入口及第二截止閥的入口連接。
[0024] 更進(jìn)一步，所述第二冷凝器13的制冷劑出口與所述蒸發(fā)器8的入口之間設(shè)置化霜 支管，所述化霜支管上安裝第Ξ截止閥16
[0025] 所述蒸發(fā)器的出口經(jīng)過(guò)第四截止閥與所述高壓壓縮機(jī)的入口連通，所述第一氣液 分離器的氣體出口與第五截止閥的入口連通，所述第五截止閥的出口與第四截止閥出口、 高壓壓縮機(jī)的入口均相連。
[0026] 或者是:所述第二氣液分離器9的氣體出口經(jīng)過(guò)第四截止閥17與所述高壓壓縮機(jī)1 的入口連通，所述第一氣液分離器5的氣體出口與第五截止閥18的入口連通，所述第五截止 閥18的出口與第四截止閥17出口、高壓壓縮機(jī)1的入口均相連。
[0027] 本實(shí)施例的工作過(guò)程為：
[002引參照?qǐng)D1:
[0029] 兩級(jí)壓縮兩級(jí)加熱模式：當(dāng)環(huán)境溫度較低，所需熱水溫度又較高，且冷水進(jìn)水溫度 較低時(shí)采用該模式，第一截止閥12與第二截止閥14均打開(kāi)，高壓壓縮機(jī)1、低壓壓縮機(jī)10均 運(yùn)行，水累15運(yùn)行。高溫高壓的含油氣態(tài)制冷劑從高壓壓縮機(jī)1出口流出進(jìn)入第一油分離器 2,含油制冷劑中的潤(rùn)滑油在第一油分離器被分離出來(lái)并從第一油分離器2的油出口流出回 到壓縮機(jī)入口，高溫高壓的制冷劑從油分離器的制冷劑出口流出進(jìn)入第一冷凝器3制冷劑 入口放熱冷凝，高壓的液態(tài)制冷劑從第一冷凝器3的制冷劑出口流出經(jīng)過(guò)第一節(jié)流裝置4后 變成中壓的氣液混合制冷劑并進(jìn)入第一氣液分離器5的第一入口，氣態(tài)制冷劑從第一氣液 分離器5的氣體出口流出，液態(tài)制冷劑從第一氣液分離器5的液體出口流出經(jīng)過(guò)單向閥6后 與來(lái)自第二冷凝器13的液態(tài)制冷劑混合后經(jīng)過(guò)第二節(jié)流裝置7后變成低溫低壓的制冷劑氣 液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器8吸收環(huán)境熱量，吸熱蒸發(fā)后的低溫低壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)第二氣液分 離器9然后被吸入低壓壓縮機(jī)10的入口，中溫中壓的含油制冷劑從低壓壓縮機(jī)10的出口排 出進(jìn)入第二油分離器11，其中的潤(rùn)滑油從第二油分離器11的油出口流出返回低壓壓縮機(jī)10 的入口，而中溫中壓的制冷劑則從第二油分離器11的制冷劑出口流出分成兩股，一股經(jīng)過(guò) 第一截止閥12進(jìn)入第二冷凝器13中冷凝放熱變成中壓的液態(tài)制冷劑，從第二冷凝器13的制 冷劑出口流出后與來(lái)自單向閥出口的制冷劑混合，另一路經(jīng)過(guò)第二截止閥14進(jìn)入第一氣液 分離器5的第二入口。冷水經(jīng)過(guò)水累15后進(jìn)入第二冷凝器13中被初步加熱，變成中溫?zé)崴?然后再進(jìn)入第一冷凝器3被進(jìn)一步加熱，變成高溫?zé)崴髲牡谝焕淠?水出口流出供給用 戶。
[0030] 為了更好地說(shuō)明本實(shí)用新型的節(jié)能效果，下面給出了基于兩級(jí)壓縮兩級(jí)加熱模式 的系統(tǒng)模擬計(jì)算結(jié)果并與傳統(tǒng)的單級(jí)熱累W及W專(zhuān)利（200720039229.1)為代表的兩級(jí)壓 縮熱累(包括噴射增洽熱累)進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算時(shí)，各個(gè)部件根據(jù)