【技术实现步骤摘要】
本技术涉及空气源热泵，特别是一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组。
技术介绍
1、我国工业能耗的50％～70％都是以热能的形式被消耗，其中大部分为80℃以上的高温热能需求，传统高温供热采用燃煤燃油燃气锅炉或电锅炉等，存在效率低、污染高等问题。
2、空气源热泵作为一种高效清洁的供热方式，在中低温供热领域已得到广泛应用，但是受限于制冷剂及制冷系统难以实现大温升，导致通过空气源热泵技术制取100℃以上蒸汽的产品很少。常见的技术方案为利用高温空气源热泵系统产生85～120℃的高温热水，再利用闪蒸罐的负压/微压闪蒸产生蒸汽，该技术方案为间接产生蒸汽，系统需要设置闪蒸罐，不仅需要较大的水量进行循环，且其能量损失大。
技术实现思路
1、本技术的专利技术目的在于：针对
技术介绍
存在的蒸汽产生的循环水量大、能量利用率低的问题，提供一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
3、一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，包括低温回路、高温回路和蒸汽发生组件；所述低温回路包括第一压缩机，所述第一压缩机的出口端依次连通中间换热器、第一节流装置和空气换热器，并回到所述第一压缩机的进口端；所述高温回路包括第二压缩机，所述第二压缩机的出口端依次连通水换热器、第二节流装置和所述中间换热器，并回到所述第二压缩机的进口端；所述蒸汽发生组件包括第一气液分离器、加热通路和补水通路，所述加热通路从所述第一气液分离器下部的液体区出发，经过所述水换热器的高温区后接回
4、本技术所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，通过低温回路和高温回路的复叠式连接，逐级提高热泵机组中制冷剂的能级，使得制冷剂能够在水换热器中将加热通路中的液态水加热升温至产生蒸汽，相比于利用闪蒸罐的闪蒸产生蒸汽，本机组可减少闪蒸能量损失并降低循环水量；
5、同时，通过第一气液分离器和加热通路的水循环过程，可将未蒸发的高温热水回流至第一气液分离器底部与补水混合后再次循环，并且，补水通路流经水换热器的低温区，能够吸取其中的剩余热量，进而提高水换热器的热量利用率，有利于提高热泵机组的蒸汽产生效率；
6、同时，冷水处于加热通路中与水换热器中的制冷剂换热，相比于制冷剂处于管道中与静置冷水换热，能够提高换热效率，增大水的蒸发率。
7、作为本技术的优选方案，所述加热通路上设有第一水泵，所述补水通路上设有第二水泵；用于辅助液体在所述加热通路、所述补水通路中的流动。
8、作为本技术的优选方案，所述第一气液分离器内设有液位检测器，所述液位检测器能够检测所述第一气液分离器内的液位高度，当所述液位检测器检测到的液位高度高于设定值时，所述第二水泵关闭，当所述液位检测器检测到的液位高度低于设定值且电源打开时，所述第二水泵开启；实现所述第一气液分离器的自动补水。
9、作为本技术的优选方案，所述第一气液分离器内设有电加热器；设置所述电加热器，能够预先加热流经所述加热通路中的液体，避免热泵机组刚启动时，所述水换热器内的温度过低而导致制冷剂无法满足所述第二压缩机运行的压力范围。
10、作为本技术的优选方案，所述加热通路、所述补水通路在所述水换热器内层叠设置，并流向所述水换热器的进口端一侧；层叠设置能够增大所述加热通路、所述补水通路在所述水换热器中的长度，提高加热效果；所述水换热器内的制冷剂从进口端流向出口端并冷凝放热，通路流向所述水换热器的进口端一侧可使通路中的液体逐级升温，实现热量的充分利用。
11、作为本技术的优选方案，所述蒸汽输出通路上设有蒸汽控制阀，用于控制蒸汽的供给量；所述第一气液分离器内设有温度检测装置，用以监测液体区的水温。
12、作为本技术的优选方案，蒸汽机组还包括经济器，所述经济器设置在所述低温回路中的所述中间换热器与所述第一节流装置之间，和/或，所述高温回路中的所述水换热器与所述第二节流装置之间；设置所述经济器能够提高所述低温回路、所述高温回路的制热效率。
13、作为本技术的优选方案，蒸汽机组还包括储液器，所述储液器设置在所述低温回路中的所述中间换热器的出口端，和/或，所述高温回路中的所述水换热器的出口端；设置所述储液器用于储存多余的液态制冷剂，确保所述低温回路、所述高温回路的正常运行。
14、作为本技术的优选方案，蒸汽机组还包括第二气液分离器，所述第二气液分离器设置在所述第一压缩机的进口端，和/或，所述第二压缩机的进口端；设置所述第二气液分离器能够防止压缩机吸气带液产生液击现象而破坏压缩机。
15、作为本技术的优选方案，所述低温回路中的制冷剂为r410a，所述高温回路中的制冷剂为r245fa；r245fa的临界温度为154℃，满足将水加热至产生水蒸气的需求。
16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
17、1、本技术所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，通过低温回路和高温回路的复叠式连接，逐级提高热泵中制冷剂的能级，使得制冷剂能够在水换热器中将加热通路中的液态水加热升温至产生蒸汽，相比于利用闪蒸罐的闪蒸产生蒸汽，本机组可减少闪蒸能量损失并降低循环水量；通过第一气液分离器和加热通路的水循环过程，可将未蒸发的高温热水回流至第一气液分离器底部与补水混合后再次循环，并且，补水通路流经水换热器中的低温区，能够吸取其中的剩余热量，可大大提高水换热器的热量利用率，进而提高热泵机组的蒸汽产生效率；冷水处于加热通路中与水换热器中的制冷剂换热，相比于制冷剂处于管道中与静置冷水换热，能够提高换热效率，增大水的蒸发率。
18、2、优选的方案中，加热通路、补水通路在水换热器内层叠设置，并流向水换热器的进口端一侧。层叠设置能够增大加热通路、补水通路在水换热器中的长度，提高加热效果；水换热器内的制冷剂从进口端流向出口端并逐渐放热，通路流向水换热器的进口端一侧可使通路中的液体逐级升温，实现热量的充分利用。
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1.一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，包括低温回路、高温回路和蒸汽发生组件；
2.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述加热通路(11)上设有第一水泵(14)，所述补水通路(12)上设有第二水泵(15)。
3.根据权利要求2所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述第一气液分离器(10)内设有液位检测器(16)，所述液位检测器(16)能够检测所述第一气液分离器(10)内的液位高度，当所述液位检测器(16)检测到的液位高度高于设定值时，所述第二水泵(15)关闭；当所述液位检测器(16)检测到的液位高度低于设定值且电源打开时，所述第二水泵(15)开启。
4.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述第一气液分离器(10)内设有电加热器(17)。
5.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述加热通路(11)、所述补水通路(12)在所述水换热器(5)内层叠设置，并流向所述水换热器(5)的进口端一侧。
6.根据权利要
7.根据权利要求1-6任一所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，还包括经济器(21)，所述经济器(21)设置在所述低温回路中的所述中间换热器(3)与所述第一节流装置(6)之间，和/或，所述高温回路中的所述水换热器(5)与所述第二节流装置(7)之间。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，还包括储液器(22)，所述储液器(22)设置在所述低温回路中的所述中间换热器(3)的出口端，和/或，所述高温回路中的所述水换热器(5)的出口端。
9.根据权利要求1-6任一所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，还包括第二气液分离器(20)，所述第二气液分离器(20)设置在所述第一压缩机(1)的进口端，和/或，所述第二压缩机(2)的进口端。
10.根据权利要求1-6任一所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述低温回路中的制冷剂为R410A，所述高温回路中的制冷剂为R245fa。
...【技术特征摘要】
1.一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，包括低温回路、高温回路和蒸汽发生组件；
2.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述加热通路(11)上设有第一水泵(14)，所述补水通路(12)上设有第二水泵(15)。
3.根据权利要求2所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述第一气液分离器(10)内设有液位检测器(16)，所述液位检测器(16)能够检测所述第一气液分离器(10)内的液位高度，当所述液位检测器(16)检测到的液位高度高于设定值时，所述第二水泵(15)关闭；当所述液位检测器(16)检测到的液位高度低于设定值且电源打开时，所述第二水泵(15)开启。
4.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述第一气液分离器(10)内设有电加热器(17)。
5.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵直出蒸汽机组，其特征在于，所述加热通路(11)、所述补水通路(12)在所述水换热器(5)内层叠设置，并流向所述水换热器(5)的进口端一侧。
6.根据权利要求1所述的一种复叠式空气源热泵...
【专利技术属性】
技术研发人员：司鹏飞，胡斌，向波，吴迪，许亮，孙岩，贾纪康，魏忠鑫，石利军，许科，
申请(专利权)人：中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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