利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，包括：由壓縮機、室內(nèi)換熱器、節(jié)流裝置和室外換熱器順次連通的冷媒回路，以及燃氣燃燒室；室外換熱器設(shè)置在燃氣燃燒室內(nèi)，用于與燃氣燃燒室內(nèi)的燃氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體進行換熱。本實用新型專利技術(shù)提供的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，利用燃氣燃燒的熱量與室外換熱器進行換熱，同時室外換熱器置于相對密閉的高溫氣體環(huán)境中，能夠充分換熱，從而將燃氣燃燒產(chǎn)生的幾乎所有熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，實現(xiàn)室內(nèi)取暖，該熱泵系統(tǒng)燃氣利用率高，制熱效果好，室外換熱器置于燃氣燃燒室內(nèi)，不會結(jié)霜，從而能夠保證換熱效果，使得該熱泵系統(tǒng)能夠不受低溫環(huán)境的制約。

Heat pump system using gas as heat source

The utility model relates to the technical field of heat pump, especially relates to a use of gas as a heat source heat pump system, including: the refrigerant circuit is composed of a compressor, an indoor heat exchanger, a throttling device and an outdoor heat exchanger are connected, and the gas combustion chamber; an outdoor heat exchanger is arranged in the gas combustion chamber, heat exchanger for high temperature gas and gas in the combustion chamber after combustion. The utility model provides the use of gas as a heat pump system, the heat of combustion and the outdoor heat exchanger heat exchanger, high temperature gas and outdoor heat exchanger in a relatively closed, can fully heat, and almost all of the heat generated by the gas burning indoors, realize the indoor heating. The heat pump system of gas utilization rate is high, the heating effect is good, the outdoor heat exchanger arranged in a gas chamber, not frost, which can guarantee the effect of heat transfer, the heat pump system can not be restricted by the low temperature environment.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)
本技術(shù)涉及熱泵
，特別是涉及一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在北方寒冷低溫地區(qū)冬季供暖時，一般采用以下幾種方式：燃煤采暖，電加熱取暖，壁掛爐采暖，空氣源熱泵采暖或者水源、地源熱泵采暖，但是以上方式存在缺陷：燃煤采暖，污染嚴(yán)重；電加熱取暖，電力成本高、制熱效果差、經(jīng)濟性差；壁掛爐采暖，換熱效率低、制熱效果差；空氣源熱泵采暖，低溫環(huán)境下制熱效果差，換熱器易結(jié)霜；水源、地源熱泵采暖，安裝復(fù)雜、成本較高，且安裝位置受限較多。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于此，為解決傳統(tǒng)的采暖方式換熱效率低、制熱效果差、成本高、污染環(huán)境等問題，提供一種換熱效率高、制熱效果好且對環(huán)境污染小，使用成本較低的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)。上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，包括：由壓縮機、室內(nèi)換熱器、節(jié)流裝置和室外換熱器順次連通的冷媒回路，以及燃氣燃燒室；室外換熱器設(shè)置在燃氣燃燒室內(nèi)，用于與燃氣燃燒室內(nèi)的燃氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體進行換熱。在其中一個實施例中，燃氣燃燒室包括相連通的燃燒腔和換熱腔，室外換熱器位于換熱腔內(nèi)；燃燒腔內(nèi)設(shè)置有燃燒器，燃燒腔設(shè)置有燃氣進氣口和空氣進氣口，燃氣進氣口和空氣進氣口均連通至燃燒器。在其中一個實施例中，燃氣進氣口處設(shè)置有第一流量調(diào)節(jié)閥，空氣進氣口處設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥。在其中一個實施例中，熱泵系統(tǒng)還包括控制器，第一流量調(diào)節(jié)閥、第二流量調(diào)節(jié)閥均與控制器連接。在其中一個實施例中，燃氣進氣口處還設(shè)置有第一流量計，空氣進氣口處還設(shè)置有第二流量計；第一流量計、第二流量計均與控制器連接。在其中一個實施例中，通過燃氣進氣口進入燃燒器的燃氣與通過空氣進氣口進入燃燒器的空氣的混合比為1:10。在其中一個實施例中，換熱腔上設(shè)置有排氣口，用于排出廢氣。在其中一個實施例中，燃氣燃燒室外設(shè)置有保溫層。在其中一個實施例中，節(jié)流裝置為膨脹閥或者毛細管。在其中一個實施例中，熱泵系統(tǒng)還包括室內(nèi)風(fēng)機，室內(nèi)風(fēng)機設(shè)置有進風(fēng)口和出風(fēng)口，室內(nèi)換熱器設(shè)置在進風(fēng)口和出風(fēng)口之間。上述利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，利用燃氣燃燒的熱量與室外換熱器進行換熱，同時室外換熱器置于相對密閉的高溫氣體環(huán)境中，能夠充分換熱，從而將燃氣燃燒產(chǎn)生的幾乎所有熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，實現(xiàn)室內(nèi)取暖；該熱泵系統(tǒng)燃氣利用率高，制熱效果好。具體地，傳統(tǒng)的壁掛爐因工作水溫偏高，采暖熱效率一般在90％左右(根據(jù)低位熱值計算)，壁掛爐排出的廢氣溫度達到100～120度，該部分熱量未得到充分利用。該燃氣熱泵系統(tǒng)換熱器內(nèi)冷媒溫度低，換熱溫差大，燃氣的高位熱值可以得到充分利用，相比燃氣壁掛爐采暖熱效率可提高10％～20％。另外，室外換熱器置于燃氣燃燒室內(nèi)，不會結(jié)霜，從而能夠保證換熱效果，使得該熱泵系統(tǒng)能夠不受低溫環(huán)境的制約。附圖說明圖1為本技術(shù)實施例提供的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。其中：100-壓縮機；200-室內(nèi)換熱器；300-節(jié)流裝置；400-室外換熱器；500-燃氣燃燒室；510-燃燒器；520-燃氣進氣口；530-空氣進氣口；540-排氣口；600-室內(nèi)風(fēng)機。具體實施方式為了使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下通過實施例，并結(jié)合附圖，對本技術(shù)的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。如圖1所示，本技術(shù)實施例提供了一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，包括：由壓縮機100、室內(nèi)換熱器200、節(jié)流裝置300和室外換熱器400順次連通的冷媒回路，以及燃氣燃燒室500；室外換熱器400設(shè)置在燃氣燃燒室500內(nèi)，用于與燃氣燃燒室500內(nèi)的燃氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體進行換熱。其中，燃氣可以是天然氣、液化石油氣或者沼氣等。冷媒回路的冷媒可采用R22或R410A等。本實施例的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，例如低于5℃，由于室外換熱器400設(shè)置在燃氣燃燒室500內(nèi)，不會出現(xiàn)換熱器結(jié)霜的情況，且燃氣在燃氣燃燒室500內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量熱量，能夠保證熱源的供應(yīng)，解決了北方寒冷低溫地區(qū)的熱泵制熱量低的問題。壓縮機100排出高溫高壓的氣態(tài)冷媒，經(jīng)過室內(nèi)換熱器200冷凝成為高溫高壓的液態(tài)冷媒，同時將熱量傳遞給室內(nèi)空氣。然后高溫高壓的液態(tài)冷媒經(jīng)過節(jié)流裝置300節(jié)流成為低溫低壓的液態(tài)冷媒，經(jīng)過室外換熱器400，在這里冷媒充分吸收燃氣燃燒室500的高溫氣體的熱量，氣化成為低溫低壓的氣態(tài)冷媒回到壓縮機100，開始新一輪循環(huán)，從而室內(nèi)達到取暖的目的。由于燃氣在相對密閉的燃氣燃燒室500內(nèi)燃燒，能夠避免產(chǎn)生的高溫氣體與外界換熱，高溫氣體的熱量幾乎都用來與室外換熱器400換熱，使得燃氣利用率高，燃氣燃燒產(chǎn)生的幾乎所有熱量通過熱泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，制熱效果好。另外，燃氣燃燒室500位于室外，有效避免了燃氣在室內(nèi)燃燒取暖時易發(fā)生一氧化碳中毒的現(xiàn)象，且燃燒燃氣不會污染環(huán)境。作為一種優(yōu)選的實施方式，燃氣燃燒室500包括相連通的燃燒腔和換熱腔，室外換熱器400位于換熱腔內(nèi)；燃燒腔內(nèi)設(shè)置有燃燒器510，燃燒腔設(shè)置有燃氣進氣口520和空氣進氣口530，燃氣進氣口520和空氣進氣口530均連通至燃燒器510。進一步地，換熱腔上設(shè)置有排氣口540，用于排出廢氣。在燃氣燃燒室500的燃燒腔中，燃氣和空氣在燃燒器510中混合并燃燒，產(chǎn)生的高溫氣體與換熱腔內(nèi)的室外換熱器400進行換熱，換熱后的低溫廢氣體需排出，此時由于燃氣燃燒室500內(nèi)氣體壓強不斷增強，廢氣可經(jīng)由排氣口540直接排出。一般情況下，室外換熱器400處于7℃～10℃左右的溫度環(huán)境下就能工作，維持熱泵系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，且不會出現(xiàn)換熱器結(jié)霜狀況。因此，為了節(jié)約能源，可以控制燃氣供應(yīng)量，只要能保證熱泵系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)即可。再進一步地，燃氣進氣口520處設(shè)置有第一流量調(diào)節(jié)閥，空氣進氣口530處設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥。通過第一流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)燃氣的供給量，通過第二流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)空氣的供給量，優(yōu)選地，使通過燃氣進氣口520進入燃燒器510的燃氣與通過空氣進氣口530進入燃燒器510的空氣的混合比為1:10，這樣僅需要少量的燃氣就能夠滿足燃氣燃燒室500的溫度維持在7℃～10℃左右，進而保證室內(nèi)取暖，同時還節(jié)約了能源。進一步地，燃氣燃燒室500外設(shè)置有保溫層。這樣，能夠隔絕燃氣燃燒室500中燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體與外部低溫環(huán)境之間的熱量傳遞，進一步提高燃氣利用率，保證高溫氣體與室外換熱器400的換熱效率。作為一種優(yōu)選的實施方式，熱泵系統(tǒng)還包括控制器，第一流量調(diào)節(jié)閥、第二流量調(diào)節(jié)閥均與控制器連接，這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)燃氣、空氣供給的自動化控制。進一步地，燃氣進氣口520處還設(shè)置有第一流量計，空氣進氣口530處還設(shè)置有第二流量計；第一流量計、第二流量計均與控制器連接。這樣，通過監(jiān)測燃氣、空氣的流量，更加方便控制器調(diào)節(jié)燃氣、空氣的供給，利于實現(xiàn)燃氣、空氣供給的自動化控制。作為一種優(yōu)選的實施方式，節(jié)流裝置300為膨脹閥或者毛細管。進一步地，熱泵系統(tǒng)還可以包括換向閥，這樣使得本實施例的熱泵系統(tǒng)不僅能夠制熱，實現(xiàn)冬季取暖，還能夠制冷，實現(xiàn)夏季納涼。其中，換向閥設(shè)置在室內(nèi)換熱器200與室外換熱器400之間，制熱時與上述實施例的過程相同，在此不再本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括由壓縮機(100)、室內(nèi)換熱器(200)、節(jié)流裝置(300)和室外換熱器(400)順次連通的冷媒回路，以及燃氣燃燒室(500)；所述室外換熱器(400)設(shè)置在所述燃氣燃燒室(500)內(nèi)，用于與所述燃氣燃燒室(500)內(nèi)的燃氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體進行換熱。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括由壓縮機(100)、室內(nèi)換熱器(200)、節(jié)流裝置(300)和室外換熱器(400)順次連通的冷媒回路，以及燃氣燃燒室(500)；所述室外換熱器(400)設(shè)置在所述燃氣燃燒室(500)內(nèi)，用于與所述燃氣燃燒室(500)內(nèi)的燃氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體進行換熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣燃燒室(500)包括相連通的燃燒腔和換熱腔，所述室外換熱器(400)位于所述換熱腔內(nèi)；所述燃燒腔內(nèi)設(shè)置有燃燒器(510)，所述燃燒腔設(shè)置有燃氣進氣口(520)和空氣進氣口(530)，所述燃氣進氣口(520)和所述空氣進氣口(530)均連通至所述燃燒器(510)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣進氣口(520)處設(shè)置有第一流量調(diào)節(jié)閥，所述空氣進氣口(530)處設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用燃氣作為熱源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器，所述第一流量調(diào)節(jié)閥、所述第二流量調(diào)節(jié)閥均與所述控制器連接。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙亮，李志強，李毛古，容宗杰，郭亞會，彭斌，簡卓豪，王亞楠，李彬，
申請(專利權(quán))人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44