本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合式熱泵供熱裝置，尤其是可進(jìn)行串并聯(lián)模式切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置。

背景技術(shù)：

燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型壓縮式熱泵裝置以天然氣或沼氣等清潔能源為燃料，通過燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)制熱循環(huán)。其優(yōu)點(diǎn)是可充分回收燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)缸套和煙氣余熱，從而提高燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型壓縮式熱泵裝置一次能源利用率。但燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱直接經(jīng)過熱交換方式用于輔助供暖或制備生活熱水，存在著巨大的不可逆損失。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，有燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的壓縮式熱泵與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的吸收式熱泵復(fù)合的熱泵裝置(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201620123449.1和CN201610087543.0)，可充分利用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱，降低煙氣的排放溫度，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾母咝Ю?。但是，該?fù)合型熱泵裝置隨著室外環(huán)境空氣溫度的降低，壓縮機(jī)耗功增加，制熱能力大幅衰減，嚴(yán)重限制了燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型復(fù)合熱泵裝置的應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可進(jìn)行串并聯(lián)模式切換的復(fù)合式熱泵供熱裝置，可有效緩解燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型熱泵裝置因室外環(huán)境溫度降低產(chǎn)生的性能衰減，進(jìn)而拓展裝置的應(yīng)用范圍。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的方案是：

本實(shí)用新型串并聯(lián)切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置共包括四部分：燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)部分、壓縮式熱泵部分、吸收式熱泵部分、制熱供回水部分。

所述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)部分包括燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)通過缸套循環(huán)水管與缸套換熱器連接，所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)通過排煙管與煙氣換熱器相連。

所述壓縮式熱泵部分包括壓縮機(jī)，所述的壓縮機(jī)與所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶相連，所述壓縮機(jī)的制冷劑出口通過第一連接管依次與油分離器、第一冷凝器、儲(chǔ)液器、第一膨脹閥、第一蒸發(fā)器、輔助蒸發(fā)器、氣液分離器、所述壓縮機(jī)制冷劑入口相連。

所述吸收式熱泵部分包括發(fā)生器，所述發(fā)生器與第二冷凝器入口相通，所述第二冷凝器的出口通過第三連接管與第二膨脹閥和第二蒸發(fā)器相連接。所述的發(fā)生器出口通過第三連接管與溶液熱交換器和吸收器入口相連，所述的吸收器出口通過第四連接管與溶液泵、所述溶液熱交換器、所述發(fā)生器的入口相連。

所述制熱供回水部分分成兩種情況：

所述制熱供回水部分在環(huán)境溫度高于T_opt時(shí)，所述用戶回水分成兩路。一路回水通過第五連接管依次通過所述第一冷凝器，所述缸套換熱器，所述煙氣換熱器；另一路回水通過第六連接管依次通過第一閥門，第二水泵，所述吸收器，所述第二冷凝器，第四閥門。

所述制熱供回水部分在環(huán)境溫度低于T_opt時(shí)，所述用戶回水通過第五連接管依次連通所述第一水泵，所述第一冷凝器，所述缸套換熱器，所述煙氣換熱器；所述吸收式熱泵熱水通過第六連接管依次通過所述吸收器，所述第二冷凝器，第三閥門，所述輔助蒸發(fā)器，第二閥門，第二水泵完成一個(gè)封閉循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下增益效果：

其一，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型壓縮式熱泵耦合吸收式熱泵之后，不但能大大提高裝置整體的制熱量，同時(shí)還可以降低煙氣的排放溫度，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾母咝鍧嵗?；其二，本裝置還具有串并聯(lián)模式切換的特點(diǎn)。在室外環(huán)境溫度較高時(shí)采用兩種熱泵并聯(lián)供熱，在室外環(huán)境溫度較低時(shí)采用吸收式熱泵產(chǎn)生的熱水作為壓縮式熱泵的輔助蒸發(fā)熱源的串聯(lián)方式供熱，提高了壓縮式子裝置循環(huán)的蒸發(fā)溫度，從而減少了壓縮機(jī)耗功，提高了裝置性能特性，大大擴(kuò)展了所述復(fù)合熱泵供熱裝置的應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1是串并聯(lián)切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置在并聯(lián)模式時(shí)的實(shí)施示意圖；

圖2是串并聯(lián)切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置在串聯(lián)模式時(shí)的實(shí)施示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1。

參照?qǐng)D1所示，在室外空氣溫度高于0℃時(shí)，本實(shí)用新型串并聯(lián)切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置為并聯(lián)模式，此時(shí)，第一閥門18、第四閥門21開啟，第二閥門19、第三閥門20關(guān)閉。

天然氣通過燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤夤苋肟贏進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1燃燒并為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1提供動(dòng)力，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)2將壓縮式熱泵裝置制冷劑壓縮成55～75℃的氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑經(jīng)過油分離器3分離出潤滑油和制冷劑，潤滑油返回壓縮機(jī)，制冷劑經(jīng)過第一冷凝器4與用戶回水C換熱之后進(jìn)入儲(chǔ)液器5，液態(tài)制冷劑再經(jīng)第一膨脹閥6的節(jié)流膨脹之后變?yōu)?15～5℃的氣液兩相制冷劑，-15～5℃的氣液兩相制冷劑從第一蒸發(fā)器7中吸收熱量變成氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑再經(jīng)停止工作的輔助蒸發(fā)器8以及氣液分離器9之后再進(jìn)入壓縮機(jī)2，如此完成壓縮式熱泵裝置循環(huán)。燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的排煙廢熱作為吸收式熱泵系統(tǒng)發(fā)生器13的驅(qū)動(dòng)熱源，之后煙氣經(jīng)煙氣換熱器11與用戶回水C換熱之后通過排煙出口B排出，發(fā)生器13中的氨-鹽溶液被加熱生成130～170℃氨-鹽稀溶液和氨蒸氣，所述氨-鹽稀溶液經(jīng)溶液換熱器12進(jìn)入吸收器15；所述氨蒸氣在第二冷凝器14中被用戶回水C降溫之后變成液態(tài)氨，所述液態(tài)氨經(jīng)第二膨脹閥17節(jié)流膨脹之后進(jìn)入第二蒸發(fā)器16并吸收外部熱量之后變成氨蒸氣，所述氨蒸氣在吸收器15中被氨-鹽溶液吸收形成氨-鹽濃溶液。所述氨-鹽濃溶液經(jīng)溶液泵24加壓后進(jìn)入溶液換熱器12與來自發(fā)生器13的氨-鹽溶液換熱升溫之后進(jìn)入發(fā)生器13，如此完成吸收式熱泵裝置循環(huán)。

來自用戶回水C經(jīng)第一水泵22之后分成兩路，一路經(jīng)第一閥門18由第二水泵23抽取進(jìn)入吸收器15與氨溶液換熱，換熱之后進(jìn)入第二冷凝器14與氨蒸氣換熱，之后經(jīng)第四閥門21和另一路回水形成用戶供水；所述的另一路回水C依次被第一冷凝器4、缸套換熱器10、煙氣換熱器11加熱之后與前一路熱水混合，形成用戶供水D，如此完成燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型壓縮式與吸收式復(fù)合熱泵供熱系統(tǒng)并聯(lián)模式循環(huán)。

實(shí)施例2。

參照?qǐng)D2所示，在室外空氣溫度低于0℃時(shí)，本實(shí)用新型串并聯(lián)切換的燃?xì)鈾C(jī)壓縮吸收復(fù)合熱泵供熱裝置為串聯(lián)模式，此時(shí)，第二閥門19、第三閥門20開啟，第一閥門18、第四閥門21關(guān)閉。

天然氣通過燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤夤苋肟贏進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1燃燒并為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1提供動(dòng)力，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)2將壓縮式熱泵裝置制冷劑壓縮成55～75℃的氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑經(jīng)過油分離器3分離出潤滑油和制冷劑，潤滑油返回壓縮機(jī)，制冷劑經(jīng)過第一冷凝器4與用戶回水C換熱之后進(jìn)入儲(chǔ)液器5，高壓的液態(tài)制冷劑再經(jīng)第一膨脹閥6的節(jié)流膨脹之后變?yōu)?20～-6℃的氣液兩相制冷劑，-20～-6℃的氣液兩相制冷劑從第一蒸發(fā)器7和輔助蒸發(fā)器8吸收熱量變成氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑經(jīng)過氣液分離器9之后再進(jìn)入壓縮機(jī)2，如此完成壓縮式熱泵裝置循環(huán)。燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的排煙廢熱作為吸收式熱泵系統(tǒng)發(fā)生器13的驅(qū)動(dòng)熱源，之后煙氣經(jīng)煙氣換熱器11與用戶回水C換熱之后通過排煙出口B排出，發(fā)生器13中的氨-鹽溶液被加熱生成130～170℃的氨-鹽稀溶液和氨蒸氣，所述氨-鹽稀溶液經(jīng)溶液換熱器12進(jìn)入吸收器15；所述氨蒸氣在第二冷凝器14中被用戶回水C降溫之后變成液態(tài)氨，所述液態(tài)氨經(jīng)第二膨脹閥17節(jié)流膨脹之后進(jìn)入第二蒸發(fā)器16并吸收外部熱量之后變成氨蒸氣，所述氨蒸氣在吸收器15中被氨-鹽溶液吸收形成氨-鹽濃溶液。所述氨-鹽濃溶液經(jīng)溶液泵加壓后進(jìn)入溶液換熱器12與來自發(fā)生器13的氨-鹽溶液換熱升溫之后進(jìn)入發(fā)生器13，如此完成吸收式熱泵裝置循環(huán)。

循環(huán)水經(jīng)輔助蒸發(fā)器后通過第二閥門19經(jīng)第二水泵23加壓至吸收器15，再經(jīng)過第二冷凝器14加熱之后通過第三閥門20進(jìn)入輔助蒸發(fā)器8，在輔助蒸發(fā)器8內(nèi)循環(huán)水熱量被循環(huán)工質(zhì)吸收，完成吸收式熱泵水路循環(huán)；用戶回水依C次被第一冷凝器4、缸套換熱器10、煙氣換熱器加熱11，形成用戶供水D，如此完成燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型壓縮式與吸收式復(fù)合熱泵供熱系統(tǒng)串聯(lián)模式循環(huán)。

以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。上述所提及的T_opt為裝置模式切換時(shí)的最佳環(huán)境空氣溫度，其值在-10～0℃左右，具體數(shù)值應(yīng)按照該裝置所處地域的氣象參數(shù)等影響因素綜合確定。本實(shí)用新型中，壓縮式熱泵部分循環(huán)工質(zhì)可為R134a、R22、R407C、R401A等常見制冷劑，吸收式熱泵部分循環(huán)工質(zhì)對(duì)可為NH₃-LiNO₃和NH₃-NaSCN。所以，如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，元件造型、連接方式不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。