[實用新型]高溫熱泵

有效

• 申請號: 201220329613.6
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN202734338U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 金應榮;周華;欒道成;劉錦云;賀毅;陳建文;王琴;宋少偉
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F25B6/00
• 分類號: F25B6/00;F25B40/06;F25B41/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本實用新型涉及熱能工程領域，具體涉及一種高溫熱泵。

背景技術

熱泵通過工質從環境中吸熱，并對載熱介質（例如水）放熱實現對載熱介質的加熱。熱泵可根據制熱后得到的載熱介質的溫度分為常溫熱泵和高溫熱泵，高溫熱泵制得的載熱介質的溫度高于常溫熱泵。

現有的分級冷凝式熱泵是一種較好的高溫熱泵，通常能夠提高載熱介質的輸出溫度，例如產出90℃的高溫熱水，甚至能夠產出水蒸汽。在現有的分級冷凝式熱泵中，冷凝器包括串聯在一起的多個換熱器，依次流過多個換熱器的工質對反向依次流過換熱器的載熱介質放熱，在工質分級降溫的同時載熱介質分級升溫，載熱介質在靠近壓縮機排氣口處的換熱器中被加熱至最高溫度。

現有分級冷凝式熱泵利用高壓氣態工質從氣態冷凝到液態時釋放的潛熱對載熱介質進行初步加熱，利用高壓氣態工質釋放的顯熱來進一步提高載熱介質的輸出溫度。當選定壓縮機的排氣壓力后，高壓工質所釋放的顯熱與潛熱之比是確定的，此時如果載熱介質的輸入量較大，輸出溫度也較低，就能夠有效地利用這兩部分熱量；但是在應用中往往需要得到具有較高輸出溫度的載熱介質，這時就需要減少載熱介質的輸入量。而減少載熱介質的輸入量會導致載熱介質不能完全吸收工質釋放的潛熱，會出現工質在進入膨脹閥前無法散失掉攜帶的剩余潛熱，使工質在進入膨脹閥前無法冷凝至較低溫度，以至于無法從蒸發器中吸收更多的熱量，導致能效比降低（熱泵的能效比是指熱泵釋放給載熱介質的熱量與壓縮機所消耗的電能之比），甚至使得熱泵不能穩定工作。

實用新型內容

本實用新型提供一種高溫熱泵，能夠使工質在進入膨脹閥前冷凝至較低溫度，能夠調整壓縮機的進氣溫度和壓力，使熱泵具有較高的能效比。

本實用新型提供了一種高溫熱泵，包括：

壓縮機、冷凝系統、膨脹閥、蒸發器；

所述冷凝系統包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器，工質從所述壓縮機流出，依次流過所述第一冷凝器、所述第二冷凝器、所述第三冷凝器、所述膨脹閥、所述蒸發器后，回到所述壓縮機中，形成所述工質的流動通路；

其中，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器內部分別設有與所述工質的流向相反的第一載熱介質的流動通路，所述第一載熱介質經過所述第二冷凝器后流過所述第一冷凝器；

其中，所述第三冷凝器內部設有與所述工質的流向相反的第二載熱介質的流動通路。

通過本實用新型的各實施例提供的高溫熱泵，能夠帶來以下有益效果：

能夠使工質在進入膨脹閥前冷凝至較低溫度，提高能效比，并提高熱泵的工作穩定性。在第一冷凝器和第二冷凝器中，工質將大部分熱量傳遞給第一載熱介質，但是由于第一載熱介質的流量固定，無法將工質的溫度降低至預定溫度；在第三冷凝器中，工質又將剩余的一部分熱量傳遞給第二載熱介質，使得從第三冷凝器中流出的工質能夠在進入膨脹閥前冷凝至較低溫度，并能從蒸發器中吸收更多的熱量，從而提高能效比。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。

圖1為本實用新型的高溫熱泵的一種實施例的壓焓圖；

圖2為本實用新型的高溫熱泵的實施例一的示意圖；

圖3為本實用新型的高溫熱泵的實施例二的示意圖；

圖4為本實用新型的高溫熱泵的實施例三的示意圖；

其中，101為壓縮機，102為第一冷凝器，103為第二冷凝器，104為第三冷凝器，105為膨脹閥，106為蒸發器，107為回熱器，108為第一壓力調節閥，109為流量控制閥，110為單向閥，111為增壓器，112為貯存裝置，113為節流閥、限壓閥和差壓閥的組合閥，114為第二壓力調節閥。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬于本實用新型所保護的范圍。

本實用新型提供了一種高溫熱泵，包括：