一种低温热源梯级利用型溴化锂吸收式热泵机组的制作方法

本实用新型涉及一种溴化锂吸收式热泵机组，特别是一种低温热源梯级利用型溴化锂吸收式热泵机组。

背景技术：

如图1所示，溴化锂吸收式热泵机组包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，其中，发生器中输入驱动热源，通过驱动热源驱动热泵机组。传统的溴化锂吸收式热泵机组通常是将低温水不经过预热直接进入热泵机组的蒸发器，这种方式存在以下缺陷：①中温水升温幅度大，例如图1中，45℃的中温水直接经吸收器和冷凝器后输出90℃，会导致热泵机组能源消耗大，大大提高成本；②如果低温热源温度远高于中温水入口温度，例如图1中输入的低温水为60℃，输入的中温水为45℃，温差为15℃，会使得吸收器溶液浓度过稀，从而增加蒸发器闪发损失；③传统热泵机组升温温差很大时，吸收器和冷凝器内压力非常不均匀，进口处的压力低，出口的压力高，且随着温差越大，这种不均越明显，甚至造成入口处压力低于吸收压力，引起机组内吸收能力下降，机组cop下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种能耗低，成本低的低温热源梯级利用型溴化锂吸收式热泵机组。

本实用新型的技术方案是：一种低温热源梯级利用型溴化锂吸收式热泵机组，包括热泵机组本体、水-水换热器、低温水管路和中温水管路；所述热泵机组本体包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器；所述低温水管路连接水-水换热器的高温侧，所述中温水管路依次连接水-水换热器的低温侧、吸收器和冷凝器，并从冷凝器输出至热用户。

进一步，所述水-水换热器与蒸发器之间采用串联连接方式，低温水管路依次连接水-水换热器的高温侧和蒸发器，并从蒸发器输出返回集中热源。

可替换地，所述水-水换热器与蒸发器之间采用并联连接方式，低温水管路分为至少两路，一路经过所述水-水换热器的高温侧，另一路经过所述蒸发器，之后两路汇合成一路返回集中热源。

进一步，所述水-水换热器的低温水入口温度高于中温水入口温度。

进一步，所述水-水换热器的高温侧与低温侧采用逆流式热交换结构。

进一步，所述水-水换热器的低温侧出水口通过三通阀分别连接蒸发器的入水口和出水口。

进一步，所述低温水管路通过三通阀分别连接蒸发器的入水口和水-水换热器的低温侧入水口。

本实用新型的有益效果：

（1）采用低温水先预热中温水的方式，替代了部分热泵机组的功能，且此部分不需要消耗驱动热源，降低了热泵机组投资和系统能源消耗；

（2）采用低温水先预热方式可以有效降低中温水的升温幅度，提高中温水进口温度，降低蒸发器闪发损失，提高机组制热能力。

附图说明

图1是传统溴化锂吸收式热泵机组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例并联模式的结构示意图；

图3是本实用新型实施例串联模式的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图2和图3所示：一种低温热源梯级利用型溴化锂吸收式热泵机组，包括热泵机组本体、水-水换热器、低温水管路和中温水管路；所述热泵机组本体包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器；发生器中输入驱动热源；低温水管路连接水-水换热器的高温侧，中温水管路依次连接水-水换热器的低温侧、吸收器和冷凝器，并从冷凝器输出至热用户。

本实施例中，低温水经低温水管路进入水-水换热器的高温侧作为加热热源，加热水-水换热器低温侧的中温水，然后中温水再进入吸收器和冷凝器进行逐级升温，一方面，解决了中温水升温温差过大造成吸收器和冷凝器内压力不均问题；另一方面，解决了低温水温度远高于中温水入口温度时吸收器溶液浓度过稀问题，从而降低蒸发器闪发损失。另外，按照低温热源梯级的原则，由于水-水换热器的低温水入口温度高于中温水入口温度，本实施例的中温水先经水-水换热器升温后再进入热泵机组本体进行升温，提高了机组的cop并且减少整个系统的投资。

所述水-水换热器的高温侧与低温侧采用逆流式热交换结构，例如，低温水从水-水换热器一端的上侧入水口进入，下侧出水口流出，中温水从水-水换热器另一端的下侧入水口进入，上侧出水口流出，从而形成逆流式结构，大大提高热交换效率。

本实施例的水-水换热器与蒸发器之间可采用串联模式或并联模式进行连接。

当采用并联模式时，低温水管路分为至少两路，一路经过所述水-水换热器的高温侧，另一路经过所述蒸发器，之后两路汇合成一路返回集中热源。

当采用串联模式时，低温水管路依次连接水-水换热器的高温侧和蒸发器，并从蒸发器输出返回集中热源。

以下为本实用新型采用并联模式的一个优选实施例：

如图2所示：60℃的低温水分为两路，一路经过水-水换热器的高温侧，作为加热热源，加热水-水换热器低温侧的45℃的中温水，低温水进一步降温至45℃后输出；另一路则进入蒸发器，在蒸发器中降温至45℃后输出，之后两路汇合成一路返回集中热源。

45℃的中温水进入水-水换热器的低温侧，与水-水换热器的高温侧进行换热升温，获得58℃的中温水，之后进入吸收器和冷凝器进行逐级升温，并从冷凝器输出90℃的中温水至热用户。

本实施例充分利用水-水换热器将45℃的中温水升温至58℃，再进入热泵机组本体，即进入热泵机组本体入水口的58℃的中温水经吸收器和冷凝器逐级升温至90℃，相比传统采用45℃的中温水直接进入热泵机组本体升温至90℃而言，一方面，能够有效降低中温水的升温幅度，提高中温水进口温度，降低蒸发器内的冷剂闪发损失，提高机组制热能力；另一方面，使低温水的入口温度（即蒸发器入口温度60℃）与中温水的入口温度（即吸收器入口温度58℃）相差不大，从而使吸收器溶液浓度适中，降低蒸发器的闪发损失。

以下为本实用新型采用串联模式的一个优选实施例：

如图3所示：60℃的低温水进入水-水换热器的高温侧，作为加热热源，加热水-水换热器低温侧的45℃的中温水，低温水进一步降温至52℃后输出，并进入蒸发器，在蒸发器中降温后输出45℃的低温水返回集中热源。

45℃的中温水进入水-水换热器的低温侧，与水-水换热器的高温侧进行换热升温，获得58℃的中温水，之后进入吸收器和冷凝器进行逐级升温，并从冷凝器输出90℃的中温水至热用户。

本实施例的串联模式相对于并联模式而言，更多的发挥了水-水换热器的作用，让便宜的水-水换热器替代了热泵机组主机的部分工作，减少投资。

本实施例中，还可通过设置阀门来切换串联和并联模式。优选地，水-水换热器的低温侧出水口通过三通阀分别连接蒸发器的入水口和出水口；低温水管路通过三通阀分别连接蒸发器的入水口和水-水换热器的低温侧入水口。

当采用并联模式时，通过控制三通阀，使得低温水管路与蒸发器的入水口和水-水换热器的低温侧入水口分别连通，且水-水换热器的低温侧出水口与蒸发器的出水口连通，与蒸发器的入水口断开。

当采用串联模式时，通过控制三通阀，使得低温水管路与水-水换热器的低温侧入水口连通，与蒸发器的入水口断开；且水-水换热器的低温侧出水口与蒸发器的入水口连通，与蒸发器的出水口断开。

另外，当水-水换热器的低温水入口温度低于中温水入口温度时，串联模式会产生反作用，此时也需要控制三通阀切换至并联模式。