[發明專利]一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統及運行模式

在審

• 申請號: 201711085694.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN108007006A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 賴芬;劉明;李國君
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/04;F25B43/00;F25B49/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統及運行模式，該系統由壓縮機、冷凝器、氣液分離器、節流閥、冷凝蒸發器、蒸發器、蒸汽噴射器和控制閥所組成；壓縮機出口依次與冷凝器、氣液分離器、第一節流閥、冷凝蒸發器、第四控制閥和壓縮機入口相連通；氣液分離器上端出口分兩路，一路依次與第一控制閥、冷凝蒸發器、第二節流閥、蒸發器和第一節流閥出口相連通；另一路與第二控制閥和蒸汽噴射器入口相連通；冷凝蒸發器出口與第三控制閥和蒸汽噴射器入口相連通；蒸汽噴射器出口與壓縮機入口相連通；本發明利用蒸汽噴射器回收氣液分離器中高壓制冷劑氣體的可用能，且可根據室外環境溫度選擇單級熱泵、自復疊熱泵或部分復疊熱泵運行模式。

技術領域

本發明涉及一種自復疊熱泵系統，具體涉及一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統及運行模式。

背景技術

利用熱泵機組供熱是我國冬季主要供熱方式之一，但在寒冷的北方，室外環境溫度往往很低，單級熱泵已不能正常工作或者性能很差。自復疊熱泵利用非共沸混合制冷劑在氣液相平衡時氣液相成分不同的特點，通過冷凝器和氣液分離器將高沸點制冷劑和低沸點制冷劑分離并進入兩個循環進行復疊制熱。與常規的復疊熱泵相比，自復疊熱泵只需一臺壓縮機就可實現復疊制熱，運動部件少，簡單可靠；與單級熱泵相比，自復疊熱泵能夠在室外環境溫度較低的情況下制熱，但在室外環境溫度較高的情況下，自復疊熱泵的性能較單級熱泵差。所以，在冬夏季室外環境溫度差異很大的地區，單一的采用單級熱泵或自復疊熱泵都不能很好地滿足用戶的需求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統及運行模式，該系統將單級熱泵和自復疊熱泵有效地結合在一起，用戶可根據室外環境溫度，選擇單級熱泵、自復疊熱泵或部分復疊熱泵運行模式，使系統性能達到最佳狀態；另外，該系統增加了蒸汽噴射器用于回收高壓制冷劑氣體的可用能。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統，由壓縮機1、冷凝器2、氣液分離器3、第一節流閥4、冷凝蒸發器5、第二節流閥6、蒸發器7、蒸汽噴射器8、第一控制閥9、第二控制閥10、第三控制閥11和第四控制閥12所組成；

所述壓縮機1出口通過連接管依次與冷凝器2、氣液分離器3、第一節流閥4、冷凝蒸發器5、第四控制閥12和壓縮機1入口相連通；氣液分離器3上端出口分兩路，一路通過連接管依次與第一控制閥9、冷凝蒸發器5、第二節流閥6、蒸發器7和第一節流閥4出口相連通；另一路通過連接管依次與第二控制閥10和蒸汽噴射器8入口相連通；另外，冷凝蒸發器5出口通過連接管依次與第三控制閥11和蒸汽噴射器8入口相連通；蒸汽噴射器8出口與壓縮機1入口相連通。

所述的蒸汽噴射器8回收氣液分離器3中高壓制冷劑氣體的可用能，提高壓縮機1入口的壓力和溫度。

所述的第一控制閥9、第二控制閥10、第三控制閥11和第四控制閥12為電磁閥，其作用是通過控制制冷劑的流動方向，決定本系統按單級熱泵、自復疊熱泵還是部分復疊熱泵模式運行。

所述的一種多模式噴射增效的自復疊熱泵系統的運行模式，包括單級熱泵、自復疊熱泵和部分復疊熱泵運行模式，具體如下：

單級熱泵：第一控制閥9和第四控制閥12全部關閉，第二控制閥10和第三控制閥11全部開啟；壓縮機1出口的高壓非共沸混合制冷劑蒸汽進入冷凝器2冷凝放熱后變為高壓制冷劑氣液兩相混合物，高壓制冷劑氣液兩相混合物在氣液分離器3中進行氣液分離，氣液分離器3分離得到的高壓制冷劑氣體通過第二控制閥10進入蒸汽噴射器8，氣液分離器3分離得到的高壓制冷劑液體進入第一節流閥4節流降壓成中壓制冷劑氣液兩相混合物，然后進入冷凝蒸發器5蒸發吸熱后通過第三控制閥11進入蒸汽噴射器8被氣液分離器3分離得到的高壓制冷劑氣體引射升壓后回到壓縮機1完成循環；