热回收系统、压缩冷凝机组、热泵系统及热回收方法与流程

1.本发明涉及热泵系统技术领域，尤其是涉及一种热回收系统、压缩冷凝机组、热泵系统及热回收方法。


背景技术：

2.在带部分热回收系统的低温压缩冷凝机组应用中，热回收器往往安装在压缩机的排气口，利用压缩机排气热量，通过换热器的方式把热量交换出来从而制造热水，供应到各个用水点。
3.在低温压缩冷凝机组应用中，机组由于在低温工况运行，压缩机的排气温度高，会导致压缩机内部器件寿命减短，因此需要在压缩机内使用冷冻油对排气温度进行冷却。进入压缩机的冷冻油随制冷剂一同排出压缩机，在油分离器中进行制冷剂与冷冻油的分离。制冷剂进入冷凝器冷凝，再分别进入各个储液器冷却后，对蒸发侧进行供液，蒸发完成后回到压缩机，完成循环；而分离后的冷冻油则进入油冷却器冷却，冷却后的冷冻油再次进入压缩机，进行压缩机排气温度冷却。油冷却器中冷却冷冻油的介质是由冷凝器冷凝后进入辅助储液器的制冷剂，制冷剂在油冷却器进行吸热后回到辅助储液器。在此过程中，温度高的冷冻油通过冷凝后的制冷剂进行散热，不仅降低了机组的功率，也造成热量的损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种热回收系统、压缩冷凝机组及热泵系统，解决了现有技术中存在的温度高的冷冻油通过冷凝后的制冷剂进行散热，不仅降低了机组的功率，也造成热量的损失的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供的一种热回收系统，包括前置热回收换热器以及前置水路结构，其中，所述前置热回收换热器与所述前置水路结构相连接，所述前置热回收换热器设置在压缩冷凝机组的线路上，所述压缩冷凝机组油分离器的出油管路与所述前置热回收换热器相连接，从所述出油管路流向所述前置热回收换热器的冷冻油通过与所述前置热回收换热器的水介质换热以用于冷冻油的降温。
7.进一步地，所述热回收系统还包括前置水泵和前置水箱，所述前置热回收换热器通过所述前置水路结构与所述前置水箱相连接，所述前置水泵设置在所述前置水路结构上。
8.进一步地，所述热回收系统还包括后置热回收换热器，所述压缩冷凝机组油分离器的排气管路上设置所述后置热回收换热器，所述后置热回收换热器与所述前置水路结构相连接以使得水经过所述前置热回收换热器后能流向所述后置热回收换热器。
9.进一步地，所述热回收系统还包括后置热回收换热器、后置水路结构、后置水箱以及后置水泵，所述压缩冷凝机组压缩机的排气管路上设置所述后置热回收换热器，所述后
置水路结构连接所述后置热回收换热器和所述后置水箱，所述后置水泵设置在所述后置水路结构上。
10.进一步地，所述后置水箱与所述热回收系统的前置水箱通过水箱管路相连接，且所述水箱管路上设置阀体。
11.进一步地，所述前置水路结构与所述后置水路结构独立设置；或者，所述前置水路结构与所述后置水路结构相连接且所述前置水路结构与所述后置水路结构上设置阀体，通过控制所述阀体以使得所述后置水箱内的水能依次与所述前置热回收换热器和所述后置热回收换热器进行换热。
12.进一步地，所述后置水路结构包括后置水箱出水管路和后置水箱回水管路，所述前置水路结构包括前置水箱出水管路和前置水箱回水管路，所述后置水箱出水管路与所述前置水箱出水管路之间设置第一连接管路，所述第一连接管路与所述前置水箱出水管路通过三通阀一相连接，所述后置水箱出水管路与所述前置水箱回水管路之间设置第二连接管路，所述第二连接管路与所述前置水箱回水管路通过三通阀二相连接，所述后置水箱出水管路上设置阀体三，所述阀体三位于所述第一连接管路和所述后置水箱出水管路的连接点以及所述第二连接管路和所述后置水箱出水管路的连接点之间。
13.本发明提供一种压缩冷凝机组，包括压缩机、油分离器和所述的热回收系统，所述热回收系统的前置热回收换热器与所述油分离器的出油管路相连接，所述前置热回收换热器的出油管路直接与所述压缩机相连接；或者，所述压缩冷凝机组还包括油冷却器，所述前置热回收换热器的出油管路与所述油冷却器相连接，所述油冷却器与所述压缩机相连接。
14.进一步地，所述压缩冷凝机组还包括冷凝器、辅助贮液器以及贮液器，所述压缩机的排气口、所述油分离器、所述冷凝器、所述辅助贮液器以及所述贮液器相连接，所述辅助贮液器与所述油冷却器相连接。
15.本发明提供一种热泵系统，包括所述的热回收系统。
16.本发明提供一种所述的热回收系统的热回收方法，所述热回收方法包括以下内容：当同时使用所述后置水箱以及所述热回收系统前置水箱时，若后置水箱的温度未达到预设的温度值t1时，控制所述后置水箱内的水与所述后置热回收换热器进行换热，若前置水箱的温度未达到预设的温度值t2时，控制所述前置水箱内的水与所述前置热回收换热器进行换热；当仅使用后置水箱且所述后置水箱的温度未达到预设的温度值t3时，其中，t3》t1,控制所述后置水箱内的水依次与所述前置热回收换热器和所述后置热回收换热器进行换热。
17.本发明提供了一种热回收系统，可以回收温度冷冻油的热量，具体如下：包括前置热回收换热器以及前置水路结构，其中，前置热回收换热器与前置水路结构相连接，前置热回收换热器设置在压缩冷凝机组的线路上，压缩冷凝机组油分离器的出油管路与前置热回收换热器相连接，从出油管路流向前置热回收换热器的冷冻油通过与前置热回收换热器的水介质换热以用于冷冻油的降温。即前置热回收换热器的水可以带走冷冻油的热量，形成温度高的水，温度高的水可用于供末端，避免温度高的冷冻油通过冷凝后的制冷剂进行散热，造成机组的功率降低、热量损失的情况。
18.本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
19.热回收系统还包括后置热回收换热器、后置水路结构、后置水箱以及后置水泵，压
缩冷凝机组压缩机的排气管路上设置后置热回收换热器，后置水路结构连接后置热回收换热器和后置水箱，后置水泵设置在后置水路结构上。当机组需要进入部分热回收时(需要对油分离器排出的高温冷媒进行热回收时)，如只需要单独高水温输出，则此时只运作后置水箱，后置水箱内的水与前置热回收换热器和后置热回收换热器进行换热；当机组需要进入部分热回收时，如需要两种水温输出，此时可同时单独运作后置水箱和前置水箱，后置水箱与后置热回收换热器进行换热，前置水箱与前置热回收换热器进行换热。
附图说明
20.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，下面将对实施例或现有技术描述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。
21.图1是本发明实施例提供的压缩冷凝机组的接线原理图；
22.图2是当机组需要进入部分热回收且只需要单独高水温输出的流程图；
23.图3是当机组需要进入部分热回收且需要两种水温输出时的流程图。
24.图中1-前置热回收换热器；2-油分离器；3-前置水泵；4-前置水箱；5-后置热回收换热器；6-后置水箱；7-后置水泵；8-后置水箱出水管路；9-后置水箱回水管路；10-前置水箱出水管路；11-前置水箱回水管路；12-第一连接管路；13-三通阀一；14-第二连接管路；15-三通阀二；16-阀体三；17-压缩机；18-油冷却器；19-冷凝器；20-辅助贮液器；21-贮液器。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
26.实施例1：
27.在低温压缩冷凝机组应用中，需要在压缩机内使用冷冻油对排气温度进行冷却，进入压缩机的冷冻油随制冷剂一同排出压缩机，在油分离器中进行制冷剂与冷冻油的分离，分离后的冷冻油则进入油冷却器冷却，冷却后的冷冻油再次进入压缩机，进行压缩机排气温度冷却。油冷却器中冷却冷冻油的介质是由冷凝器冷凝后进入辅助储液器的制冷剂，制冷剂在油冷却器进行吸热后回到辅助储液器。在此过程中，温度高的冷冻油通过冷凝后的制冷剂进行散热，不仅降低了机组的功率，也造成热量的损失。基于此，本发明提供了一种热回收系统，可以回收温度冷冻油的热量，具体如下：包括前置热回收换热器1以及前置水路结构，其中，前置热回收换热器1与前置水路结构相连接，前置热回收换热器1设置在压缩冷凝机组的线路上，压缩冷凝机组油分离器2的出油管路与前置热回收换热器1相连接，从出油管路流向前置热回收换热器1的冷冻油通过与前置热回收换热器1的水介质换热以用于冷冻油的降温。即前置热回收换热器1的水可以带走冷冻油的热量，形成温度高的水，温度高的水可用于供末端。
28.具体地，热回收系统还包括前置水泵3和前置水箱4，前置热回收换热器1通过前置水路结构与前置水箱4相连接，前置水泵3设置在前置水路结构上。参见图1，示意出了前置水泵3和前置水箱4，前置水路结构包括前置水箱出水管路10和前置水箱回水管路11，前置水箱出水管路10上设置水泵3，前置水箱出水管路10和前置水箱回水管路11上设置阀体结构。当前置水箱4内的温度未达到预设的温度值时(此时压缩冷凝机组也处于运转状态)，打开前置水箱出水管路10和以及前置水箱回水管路11上的阀体结构，启动前置水泵3，前置水箱4内的水通过前置水箱出水管路10流向前置热回收换热器1，在前置热回收换热器1内，水与冷冻油进行热交换，升温后的水通过前置水箱回水管路11返回至前置水箱4，实现对水加热的同时，对冷冻油进行降温处理。
29.实施例2：
30.与实施例1不同的是，热回收系统还包括后置热回收换热器5，压缩冷凝机组油分离器2的排气管路上设置后置热回收换热器5，后置热回收换热器5与前置水路结构相连接以使得水经过前置热回收换热器1后能流向后置热回收换热器5。当前置水箱4内的温度未达到预设的温度值时(此时压缩冷凝机组也处于运转状态且机组进入部分热回收)，打开前置水路结构上的阀体结构，启动前置水泵3，前置水箱4内的水通过前置水路结构依次流过前置热回收换热器1以及后置热回收换热器5后返回至前置水箱4内，流经前置热回收换热器1的水与冷冻油进行热交换，流经后置热回收换热器5的水与冷媒进行热交换。当然，当机组进入部分热回收时，可以控制前置水路结构的阀体，使得前置水箱4内的水经过前置热回收换热器1后返回至前置水箱4内，不经过后置热回收换热器5。
31.当机组未进入部分热回收时，前置水泵3不开启，此时，前置热回收换热器1、后置热回收换热器5都不需要工作。
32.实施例3：
33.与实施例1不同的是，参见图1，热回收系统还包括后置热回收换热器5、后置水路结构、后置水箱6以及后置水泵7，压缩冷凝机组压缩机17的排气管路上设置后置热回收换热器5，后置水路结构连接后置热回收换热器5和后置水箱6，后置水泵7设置在后置水路结构上。参见图1，后置水路结构包括后置水箱出水管路8和后置水箱回水管路9，后置水泵7设置在后置水箱出水管路8上，后置水箱出水管路8上设置阀体，当后置水箱6内的温度未达到预设的温度值时(此时压缩冷凝机组也处于运转状态且机组进入部分热回收)，后置水箱出水管路8上的阀体打开，后置水泵7启动，后置水箱6内的水通过后置水箱出水管路8流向后置热回收换热器5，水经过后置热回收换热器5与冷媒换热后，通过后置水箱回水管路9返回至后置水箱6内。
34.前置水路结构与后置水路结构独立设置，即前置水路结构与后置水路结构不连接，后置水箱6内的水通过后置热回收换热器5进行热交换，前置水箱4内的水通过前置热回收换热器1进行热交换；或者，前置水路结构与后置水路结构相连接且前置水路结构与后置水路结构上设置阀体，通过控制阀体以使得后置水箱6内的水能依次与前置热回收换热器1和后置热回收换热器5进行换热。具体地，参见图1，后置水路结构包括后置水箱出水管路8和后置水箱回水管路9，前置水路结构包括前置水箱出水管路10和前置水箱回水管路11，后置水箱出水管路8与前置水箱出水管路10之间设置第一连接管路12，第一连接管路12与前置水箱出水管路10通过三通阀一13相连接，后置水箱出水管路8与前置水箱回水管路11之
间设置第二连接管路14，第二连接管路14与前置水箱回水管路11通过三通阀二15相连接，后置水箱出水管路8上设置阀体三16，阀体三16位于第一连接管路12和后置水箱出水管路8的连接点以及第二连接管路14和后置水箱出水管路8的连接点之间。
35.当机组需要进入部分热回收时，如只需要单独高水温输出，则此时只运作后置水箱6，控制气动阀阀体三16关闭，控制三通阀一13使得a口关闭、b口和c口连通，控制三通阀二15使得a口关、b口和c口连通，当后置水箱6温度低于目标设定值t3时，同时打开后置水泵7和前置水泵3。此时，热水从后置水箱6先通过三通阀一13进入前置热回收换热器1，经过预热后温度上升，再通过三通阀二15进入后置热回收换热器5，经过升温后返回至后置水箱6。当后置水箱6内的水温达到预设值t3时，后置水泵7和前置水泵3关闭，使得前置热回收换热器1和后置热回收换热器5先不工作。
36.当机组需要进入部分热回收时，如需要两种水温输出，此时可同时单独运作后置水箱6和前置水箱4：
37.(1)控制气动阀阀体三16打开，控制三通阀一13使得c口关闭，控制三通阀二15的c口关闭，当后置水箱6温度低于目标设定值t1时，打开后置水泵7，此时热水从后置水箱6通过阀体三16进入后置热回收换热器5，经过换热后温度上升，再回到后置水箱6。当后置水箱6内的水温达到预设值t1时，后置水泵7关闭，使得后置热回收换热器5先不工作。
38.(2)控制三通阀一13使得c口关闭、b口和a口连通，控制三通阀二15使得c口关、b口和a口连通，当前置水箱4温度低于目标设定值t2时，打开前置水泵3，此时热水从前置水箱4进入前置热回收换热器1，经过换热后温度上升，再回到前置水箱4。当前置水箱4内的水温达到预设值t2时，前置水泵3关闭，使得前置热回收换热器1先不工作。
39.当机组未进入部分热回收时，后置水泵7和前置水泵3不开启，此时，前置热回收换热器1和后置热回收换热器5都不需要工作。
40.后置水箱6与热回收系统的前置水箱4通过水箱管路相连接，且水箱管路上设置阀体。参见图1，后置水箱6和前置水箱4之间通过管道相连接，管道上设置阀体。
41.实施例4：
42.本发明提供一种压缩冷凝机组，包括压缩机17、油分离器2和实施例3描述的热回收系统，热回收系统的前置热回收换热器1与油分离器2的出油管路相连接，前置热回收换热器1的出油管路直接与压缩机17相连接；或者，压缩冷凝机组还包括油冷却器18，前置热回收换热器1的出油管路与油冷却器18相连接，油冷却器18与压缩机17相连接。热回收系统还包括后置热回收换热器5、后置水路结构、后置水箱6以及后置水泵7，压缩冷凝机组压缩机17的排气管路上设置后置热回收换热器5，后置热回收换热器5设置在油分离器2与冷凝器19之间，后置水路结构连接后置热回收换热器5和后置水箱6，后置水泵7设置在后置水路结构上。参见图1，示意出了冷凝器19、辅助贮液器20以及贮液器21，压缩机17的排气口、油分离器2、冷凝器19、辅助贮液器20以及贮液器21相连接，辅助贮液器20与油冷却器18相连接。
43.参见图1，示意出了油冷却器18，优选前置热回收换热器1的出油管路与油冷却器18相连接，当前置水箱4的温度已经达到预设值且冷冻油的温度仍需要降温时，此时，关闭前置水路结构上的阀体(关闭前置水箱出水管路10和前置水箱回水管路11上的阀体)，使得前置水箱4内的水不流向前置热回收换热器1。油冷却器18出油管路排出的冷冻油经过油冷
却器18后返回至压缩机17内，辅助贮液器20内的冷媒经过油冷却器18带走冷冻油的热量后返回至辅助贮液器20内，返回到辅助储液器后，还会进一步返回到冷凝器进行冷却。但此流程并不是本发明保护的重点，因此没有进行详细描述。
44.实施例5：
45.本发明提供一种热泵系统，包括实施例4提供的压缩冷凝机组。压缩冷凝机组，包括压缩机17、油分离器2、冷凝器19、辅助贮液器20、贮液器21以及实施例3描述的热回收系统，热回收系统的前置热回收换热器1与油分离器2的出油管路相连接，前置热回收换热器1的出油管路直接与压缩机17相连接；或者，压缩冷凝机组还包括油冷却器18，前置热回收换热器1的出油管路与油冷却器18相连接，油冷却器18与压缩机17相连接。热回收系统还包括后置热回收换热器5、后置水路结构、后置水箱6以及后置水泵7，压缩冷凝机组压缩机17的排气管路上设置后置热回收换热器5，后置热回收换热器5设置在油分离器2与冷凝器19之间，后置水路结构连接后置热回收换热器5和后置水箱6，后置水泵7设置在后置水路结构上。
46.实施例6：
47.本发明提供一种热回收系统的热回收方法，热回收方法包括以下内容：当同时使用后置水箱6以及热回收系统前置水箱4时，若后置水箱6的温度未达到预设的温度值t1时，控制后置水箱6内的水与后置热回收换热器5进行换热，若前置水箱4的温度未达到预设的温度值t2时，控制前置水箱4内的水与前置热回收换热器1进行换热；当仅使用后置水箱6且后置水箱6的温度未达到预设的温度值t3时，其中，t3》t1,控制后置水箱6内的水依次与前置热回收换热器1和后置热回收换热器5进行换热。
48.当机组需要进入部分热回收时，如只需要单独高水温输出，则此时只运作后置水箱6，控制气动阀阀体三16关闭，控制三通阀一13使得a口关闭、b口和c口连通，控制三通阀二15使得a口关、b口和c口连通，当后置水箱6温度低于目标设定值t3时，同时打开后置水泵7和前置水泵3，此时，热水从后置水箱6先通过三通阀一13进入前置热回收换热器1，经过预热后温度上升，再通过三通阀二15进入后置热回收换热器5，经过升温后返回至后置水箱6。当后置水箱6内的水温达到预设值t3时，后置水泵7和前置水泵3关闭，使得前置热回收换热器1和后置热回收换热器5先不工作。
49.当机组需要进入部分热回收时，如需要两种水温输出，此时可同时单独运作后置水箱6和前置水箱4：
50.(1)控制气动阀阀体三16打开，控制三通阀一13使得c口关闭，控制三通阀二15的c口关闭，当后置水箱6温度低于目标设定值t1时，打开后置水泵7，此时热水从后置水箱6通过阀体三16进入后置热回收换热器5，经过换热后温度上升，再回到后置水箱6。当后置水箱6内的水温达到预设值t1时，后置水泵7关闭，使得后置热回收换热器5先不工作。
51.(2)控制三通阀一13使得c口关闭、b口和a口连通，控制三通阀二15使得c口关、b口和a口连通，当前置水箱4温度低于目标设定值t2时，打开前置水泵3，此时热水从前置水箱4进入前置热回收换热器1，经过换热后温度上升，再回到前置水箱4。当前置水箱4内的水温达到预设值t2时，前置水泵3关闭，使得前置热回收换热器1先不工作。
52.当机组未进入部分热回收时，后置水泵7和前置水泵3不开启，此时，前置热回收换热器1和后置热回收换热器5都不需要工作。
53.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。