[發(fā)明專利]雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310719638.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103697627A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱金友;張華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B30/02
• 分類號(hào): F25B30/02
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)，具體涉及一種雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)熱泵技術(shù)：純工質(zhì)的單級(jí)壓縮式熱泵的工作溫差一般為40—50攝氏度左右，當(dāng)溫差較大時(shí)，其壓縮機(jī)的壓縮比較大，效率較低，系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)限制了單級(jí)壓縮式熱泵在低溫環(huán)境下的應(yīng)用。單純的自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)可在較大溫差下工作，但其載熱劑只在單一冷凝器實(shí)現(xiàn)溫升，溫升初始階段由于傳熱溫差大導(dǎo)致能量損失大，而且只有單一的蒸發(fā)器和相應(yīng)的蒸發(fā)溫度，不能實(shí)現(xiàn)不同品味低溫?zé)嵩吹挠行Ю?。單純的雙級(jí)壓縮熱泵也能在較大溫差下工作，但同樣存在單一冷凝器溫升初始階段傳熱溫差大和單一蒸發(fā)器不能實(shí)現(xiàn)不同品位低溫?zé)嵩吹挠行Ю脝?wèn)題。

現(xiàn)有專利熱泵技術(shù)：專利號(hào)為200520025920.5，名稱為《雙冷凝復(fù)疊式熱泵》，該熱泵技術(shù)將冷凝蒸發(fā)器中的部分熱量用于加熱低溫載熱劑實(shí)現(xiàn)雙冷凝的作用，其冷凝蒸發(fā)器與低溫冷凝器熱量分配調(diào)節(jié)困難，其蒸發(fā)器使用單一也很難實(shí)現(xiàn)對(duì)不同品位低溫?zé)嵩吹挠行Ю?。專利?hào)為200410077681.8，名稱為《一種自復(fù)疊式空氣源熱泵熱水器》，該專利技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)雙溫冷凝和雙溫蒸發(fā)，溫升初始階段傳熱溫差大，能量損失大。專利號(hào)200620068100.9，名稱為《帶分凝器的大溫差自復(fù)疊熱泵》，該專利技術(shù)同樣不能實(shí)現(xiàn)雙溫冷凝，溫升初始階段傳熱溫差大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提出一種通過(guò)降低高溫級(jí)冷凝器的傳熱溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)能在大溫差環(huán)境下工作的雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下結(jié)構(gòu)。

<結(jié)構(gòu)一>

本發(fā)明提供一種雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)、低壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)、高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)、低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)機(jī)構(gòu)，高溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)、低溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)、分凝機(jī)構(gòu)、熱交換機(jī)構(gòu)，第一節(jié)流機(jī)構(gòu)、第二節(jié)流機(jī)構(gòu)、第三節(jié)流機(jī)構(gòu)以及連接管路，其中，高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的出口與高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)相連，高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)與分凝機(jī)構(gòu)相連，分凝機(jī)構(gòu)的氣相口與低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)相連，分凝機(jī)構(gòu)的液相口與第二節(jié)流機(jī)構(gòu)和第三節(jié)流機(jī)構(gòu)分別相連，低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)與第一節(jié)流機(jī)構(gòu)相連，第一節(jié)流機(jī)構(gòu)與低溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)相連，第二節(jié)流機(jī)構(gòu)與熱交換機(jī)構(gòu)相連，第三節(jié)流機(jī)構(gòu)與高溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)相連，低溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)的出口與高溫蒸發(fā)機(jī)構(gòu)的出口匯合后與低壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的進(jìn)口相連，低壓級(jí)壓縮機(jī)的出口與熱交換機(jī)構(gòu)相連，熱交換機(jī)構(gòu)的氣相口與高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的進(jìn)口相連。

另外，在本發(fā)明提供的雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征：上述熱交換機(jī)構(gòu)為混合式熱交換機(jī)構(gòu)。

<結(jié)構(gòu)二>

本發(fā)明提供一種雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)、低壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)、高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)、低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)機(jī)構(gòu)、分凝機(jī)構(gòu)、熱交換機(jī)構(gòu)、第一節(jié)流機(jī)構(gòu)、第二節(jié)流機(jī)構(gòu)以及連接管路，其中，高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的出口與高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)相連，高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)與分凝機(jī)構(gòu)相連，分凝機(jī)構(gòu)的氣相口與低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)相連，分凝機(jī)構(gòu)的液相口與第二節(jié)流機(jī)構(gòu)相連，低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)與第一節(jié)流機(jī)構(gòu)相連，第一節(jié)流機(jī)構(gòu)與蒸發(fā)機(jī)構(gòu)相連，第二節(jié)流機(jī)構(gòu)與熱交換機(jī)構(gòu)相連，蒸發(fā)機(jī)構(gòu)的出口與低壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的進(jìn)口相連，低壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的出口與熱交換機(jī)構(gòu)相連，熱交換機(jī)構(gòu)氣相口與高壓級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的進(jìn)口相連。

另外，在本發(fā)明提供的雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：上述熱交換機(jī)構(gòu)為混合式熱交換機(jī)構(gòu)。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明的雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，因?yàn)椴捎酶叩蜏仉p冷凝機(jī)構(gòu)，高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)在較高溫度下冷凝換熱,低溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)在較低溫度下冷凝換熱，所以可實(shí)現(xiàn)較大溫升或提供高低溫兩種供熱溫度，降低高溫級(jí)冷凝機(jī)構(gòu)的傳熱溫差，減少能量損失。

另外，根據(jù)本發(fā)明的雙溫冷凝兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)，因?yàn)椴捎酶叩蜏仉p蒸發(fā)機(jī)構(gòu)，高溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)在較高溫度下蒸發(fā)，低溫級(jí)蒸發(fā)機(jī)構(gòu)在較低溫度下蒸發(fā)，所以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同品位的低溫?zé)嵩催M(jìn)行有效的利用且系統(tǒng)可以根據(jù)不同品味低溫?zé)嵩吹淖兓ㄟ^(guò)分凝機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整高溫蒸發(fā)機(jī)構(gòu)和低溫蒸發(fā)機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，使系統(tǒng)在環(huán)境變化情況下穩(wěn)定運(yùn)行。