一种制热装置的制作方法

本发明涉及制热供暖技术领域，具体来说，涉及一种制热装置。

背景技术：

在现有技术中，冬季供暖使用的是传统锅炉，其主要原理是将燃料燃烧成火焰，通过火管进行吸热后对水进行加热，热效率在80％～90％左右。使用传统锅炉供暖的缺点在于热能损耗较大，热效率不高。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种制热装置，有别于传统的锅炉供暖的方式，能够有效降低热能的损耗。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制热装置，包括：制热单元，用于将燃料能量转换为热能从而加热冷凝剂；第一换热单元，用于与加热后的冷凝剂进行换热，将热能供给至供暖设备；冷凝单元，用于对换热后的冷凝剂进行降温；余热回收单元，用于对制热单元产生的余热进行回收，将回收的余热通过换热的方式供给至供暖设备。

优选地，所述余热回收单元包括：降温单元，通过换热的方式对所述制热单元进行降温；第二换热单元，与所述降温单元进行换热，将热能供给至供暖设备。

优选地，所述余热回收单元包括：排气单元，用于排放所述制热单元产生的气体；第三换热单元，与所述排气单元进行换热，将热能供给至供暖设备。

优选地，所述余热回收单元包括：第四换热单元，在所述第三换热单元之后与所述排气单元进行换热，将热能供给至冷凝单元。

优选地，所述第四换热单元带动空气流动使所述排气单元与空气进行换热，并使得空气流向冷凝单元。

优选地，所述第四换热单元包括风机和风冷散热器。

优选地，所述制热单元包括发动机和压缩机。

优选地，所述冷凝单元包括膨胀阀和冷凝器。

优选地，制热装置还包括设备外壳，所述制热单元设置于所述设备外壳内部。

本发明的有益效果：本发明所述的制热装置，通过制热单元产热，通过冷凝剂换热后将热能供给至供暖设备，能够有效提高热效率，通过余热回收单元回收制热单元产生的余热，能够有效降低热量的散失，进一步提高热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的制热装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的制热装置的制热单元的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的制热装置的制热单元、排气单元和第三换热单元的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的制热装置的除去设备外壳的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的制热装置的第三换热单元与第四换热单元的连接示意图。

图中：1.制热装置；10.制热单元；20.第一换热单元；30.冷凝单元；40.排气单元；50.第三换热单元；60.降温单元；70.第二换热单元；80.第四换热单元；90.设备外壳；

11.发动机；12.压缩机；13.连轴器；14.发电机；15.空气滤芯；

31.冷凝器；32.膨胀阀；

41.排气支管；42.发动机排气管；43.尾气管；44.尾气出口；

51.排气出口；52.换热进水口；53.换热出水口；

61.冷却水出水管；62.冷却水进水管；

71.回水进口；72.供水出口；

81.风冷散热器；82.风机；

l1.高温高压排气管；l2.低温高压排气管；l3.喷发制冷低压管；l4.低温低压进气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例所述的制热装置的结构示意图。

图2是本发明实施例所述的制热装置的制热单元的结构示意图。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种制热装置1，包括：制热单元10，用于将燃料能量转换为热能从而加热冷凝剂；第一换热单元20，用于与加热后的冷凝剂进行换热，将热能供给至供暖设备(未图示)；冷凝单元30，用于对换热后的冷凝剂进行降温；余热回收单元，用于对制热单元10产生的余热进行回收，将回收的余热通过换热的方式供给至供暖设备。

如图1、图2所示，制热单元10例如包括发动机11和压缩机12。发动机11通过连轴器13与压缩机12连接。发动机11还连接有发电机14和空气滤芯15。发动机11没有特别限制，可以是汽油或柴油发动机等，也可以是天然气发动机等。压缩机12可以是制冷压缩机，也可以是制热压缩机。

发电机14工作，使得发动机11燃烧燃料，将燃料的化学能转化为动力能，带动压缩机12做功制热。冷凝剂首先经过压缩机12后被加温加压，然后，被加温加压了的冷凝剂与第一换热单元20进行换热。第一换热单元20例如是板式换热器，与供暖系统连接，将换得的热能供给至供暖设备用于供暖。随后，换热后的冷凝剂通过冷凝单元30降温，再次经过压缩机12，完成循环。这样，燃料的大部分能量就通过第一换热单元20供给至供暖系统。

具体地，冷凝单元30例如包括冷凝器31和膨胀阀32。冷凝剂在管道内循环，依次经过压缩机12、第一换热单元20、膨胀阀32、冷凝器31。如图1所示，所述管道包括压缩机12与第一换热单元20之间的高温高压排气管l1、第一换热单元20与膨胀阀32之间的低温高压排气管l2、膨胀阀32与冷凝器31之间的喷发制冷低压管l3、冷凝器31与压缩机12之间的低温低压进气管l4。

冷凝剂的种类没有特殊限制，可以根据需要进行选择，以弗22为例，弗22经过压缩机12后，成为大约50～60℃的高温高压形态，进入高温高压排气管l1到达第一换热单元20处换热，换热后冷凝剂温度降低，成为大约40℃的低温高压形态，进入低温高压排气管l2，通过低温高压排气管l2到达膨胀阀32，经过膨胀阀32喷发制冷后温度降低到大约-20℃，进入喷发制冷低压管l3，随后到达冷凝器31处与冷凝器31换热，最后成为大约-6～-7℃的低温低压气体进入低温低压进气管l4，通过低温低压进气管l4再次经过压缩机12。

图3是本发明实施例所述的制热装置1的制热单元10、排气单元和第三换热单元的结构示意图。

下面，对余热回收单元进行说明。

如图3所示，余热回收单元包括排气单元40，用于排放制热单元10产生的气体；第三换热单元50，与排气单元40进行换热，将热能供给至供暖设备。排气单元40例如包括发动机排气支管41、发动机排气管42、尾气管43(参见图5)和尾气出口44(参见图5)。第三换热单元50上开设有发动机排气出口51，第三换热单元50上还设有换热进水口52和换热出水口53。发动机11燃烧燃料后的排气温度很高，大约为600～1000℃，通过发动机排气支管41收集这些排气，排气进入发动机排气管42到达第三换热单元50处进行换热，换热后的排气大约为40～50℃，经排气出口51排出进入尾气管43，最终从尾气出口44排出至制热装置1外侧。水从换热进水口52进入第三换热单元50，与到达第三换热单元50的排气进行换热，随后从换热出水口53流出，从换热出水口53流出的水被连接至供暖设备用于供暖，这样，发动机排气的热量被回收用于供暖，提高了热效率，降低了能量的损耗。

图4是本发明实施例所述的制热装置1的除去设备外壳的结构示意图。

如图4所示，余热回收单元还包括降温单元60，通过换热的方式对制热单元10进行降温；第二换热单元70，与降温单元60进行换热，将热能供给至供暖设备。降温单元60例如包括冷却水进水管62和冷却水出水管61。大约40～50℃的冷却水进入冷却水进水管62到达发动机11处对发动机11进行降温，随后冷却水被升温至80～90℃，进入冷却水出水管61，到达第二换热单元70处。第二换热单元70例如是板式换热器，第二换热单元70通过回水进口71和供水出口72与供暖设备的水管连接，供暖水从回水进口71进入第二换热单元70，在第二换热单元70内与冷却水进行换热，供暖水被加热，冷却水被降温，供暖水从供水出口72流出供给至供暖设备用于供暖。冷却水再次进入冷却水进水管62对发动机11进行降温。这样，既对发动机11进行了降温，又将发动机11自身发热产生的热量进行回收用于供暖，提高了热效率，降低了能量的损耗。

图5是本发明实施例所述的制热装置的第三换热单元与第四换热单元的连接示意图。

参照图1、图4及图5。余热回收单元还包括：第四换热单元80，在第三换热单元50之后与排气单元40进行换热，将热能供给至冷凝单元30。如之前提到的，排气到达第三换热单元50处进行换热，换热后的排气大约为40～50℃，第四换热单元80能够对这一部分排气的热能进行回收，以进一步提高热效率。具体地，第四换热单元80带动空气流动使排气单元40与空气进行换热，并使得空气流向冷凝单元30。

如图1所示，第四换热单元80例如包括风机82和风冷散热器81。风冷散热器81例如设置在发动机11的侧面，风机82例如设置在发动机11的上方。如图5所示，尾气管43紧贴风冷散热器81设置。大约为40～50℃的排气经排气出口51排出进入尾气管43，风机82工作抽取空气，空气经过风冷散热器81对尾气管43进行降温，带走尾气管43内的排气的热量，空气自身温度升高，然后在风机82的作用下向上流动到达冷凝器31处，这样，冷凝器31就吸收了空气和排气的热量，当冷凝器31与冷凝剂换热时，这部分热量被冷凝剂所吸收，最终也是用于供暖。这样，既对尾气管43进行了降温，又将排气的热量进行回收用于供暖，提高了热效率，降低了能量的损耗。

如图1所示，制热装置1还包括设备外壳90，制热单元10设置于设备外壳90内部。更具体地，设备外壳90只有一面开口，其它面封闭，该开口的一面上设置风冷散热器81，设备外壳90的顶部设置风机82和冷凝器31。设备外壳90能够尽量减少制热单元10自身产生的且未被第二换热单元70回收的热量的分散，这样，风机82带动空气流动时，空气还能够将这一部分的热量回收至冷凝器31处，提高了热效率，降低了能量的损耗，并对制热单元10进行了降温。

此外，除了制热单元10设置在设备外壳90内以外，第一换热单元20、第二换热单元70、第三换热单元50、膨胀阀32、冷凝剂管道(即l1～l4)、排气单元40、降温单元60也可以设置在设备外壳90内。

第一换热单元20、第二换热单元70、第三换热单元50、膨胀阀32、冷凝剂管道(即l1～l4)、排气单元40、降温单元60作为制热装置1的内部组件，设备外壳90、冷凝器31、风机82、风冷散热器81作为制热装置1的外壳组件，根据需要，一个外壳组件内可以设置多个内部组件。风机82的个数没有特别限制，可以根据需要设置。

综上所述，制热单元10的发动机11燃烧燃料产生的动力能带动压缩机12做功加热冷凝剂后，通过第一换热单元20与冷凝剂换热，从而供给供暖设备用于供暖。

制热单元10的发动机11自身产生的热量一部分被降温单元60吸收，通过第二换热单元70换热，从而供给供暖设备用于供暖。制热单元10的发动机11自身产生的热量的另一部分在风机82工作时，通过空气的流动带给冷凝器31吸收。

发动机11的排气产生的热量一部分通过第三换热单元50换热，从而供给供暖设备用于供暖。发动机11的排气产生的热量的另一部分在风机82工作时，通过空气的流动带给冷凝器31吸收。

即，冷凝器31吸收了发动机11自身产生的热量的一部分(未被降温单元60吸收的部分)，以及排气产生的热量的一部分(未被第三换热单元50换热的部分)，此外，还吸收了大量空气中的热量。冷凝器31吸收这些热量后能够提高压缩机12的制热效率，所以，压缩机12能够产生更多的热能供给第一换热单元20，最终供给供暖设备用于供暖。

本使用新型所述的制热装置能够有效降低能量的损耗，达到300％的热效率，远高于普通锅炉。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。