[發明專利]一種單雙級切換蒸發過冷制冷熱泵循環系統

在審

• 申請號: 202010158603.X
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111288678A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 段超龍;陳志壽;楊能生;劉國棟;方習鋒;顏潔;鄒佳樂
• 申請（專利權）人: 中國輕工業武漢設計工程有限責任公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B49/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種單雙級切換蒸發過冷制冷熱泵循環系統，包括第一壓縮機、第二壓縮機、冷凝換熱器、第一節流閥、蒸發過冷器、第二節流閥、蒸發換熱器及四通閥；本發明可根據運行工況，使用四通閥實現對第一壓縮機和第二壓縮機的并聯單級壓縮與串聯雙級壓縮切換；且該新的蒸發過冷方式，能降低節流后工質的氣化量和節流損失，且在增加系統制冷、制熱能力的同時提高了系統COP；解決了在實施回熱器、補氣增焓等過冷技術時，獲得的過冷度有限、過冷度受到中間補齊壓力限制及壓縮種類受限等問題。

技術領域

本發明涉及建筑空調、供暖用能技術領域，具體涉及一種單雙級切換蒸發過冷制冷熱泵循環系統。

背景技術

對于蒸汽壓縮式循環增加冷凝器后的過冷度，可以增大流經蒸發器的單位制冷劑的制冷量，同時也可以提高系統COP。現有的過冷形式主要是采用回熱器與經濟器兩種形式。雖然回熱器、經濟器都可以獲得過冷，但是兩者又有明顯的區別。對于回熱器來說，增加了節流閥前制冷劑過冷度的同時也增加了壓縮機吸入口的過熱度，而過冷對系統COP有益但過熱對其有害。對于采用經濟器的準雙級壓縮系統來說，只能使用補氣增焓渦輪壓縮機，同時也犧牲部分制冷劑的制冷能力，且受到中間補氣壓力限制。在補氣增焓技術實施時，過冷度受到中間補齊壓力限制。對于采用經濟器的單級壓縮系統來說，由于經濟器與蒸發器內的蒸發壓力相同，所以該循環獲得大過冷度時對系統COP提高能力有限。

1、回熱器

回熱器又稱氣液熱交換器。在制冷系統中利用從蒸發器出來的制冷劑蒸汽去冷卻進入蒸發器前的高壓液體，使制冷劑液體過冷和蒸汽過熱的一種熱交換設備。

特點：使用回熱器可使進入壓縮機的氣體成為過熱蒸汽，使回氣中夾帶的液滴氣化，防止壓縮機產生液擊；使進入蒸發器的液體過冷，減少節流損失。增加了節流閥前制冷劑過冷度的同時也增加了壓縮機吸入口的過熱度，而過冷對系統COP有益但過熱對其有害。

2、采用經濟器的準雙級壓縮系統

補氣增焓渦旋式壓縮機是一種帶有補氣結構的壓縮機，其將一路吸氣模式改為一路吸氣和一路補氣模式,因此也被稱為準雙級壓縮機。補氣路是在渦盤中間的位置開設補氣孔，將氣體、或液體、或氣液混合物噴射到壓縮腔，使排氣溫度得到降低，同時改善其在極端工況下的性能。

特點：補氣增焓渦旋式壓縮機通過犧牲一部分制冷劑降低剩余部分制冷劑的焓值，從而提高能效，且在壓縮過程中將犧牲的氣體補充進去達到降低排氣溫度的效果。因此在極端工況下也可以有較好的性能。但同時也犧牲部分制冷劑的制冷能力，且該形式的準雙級壓縮只能使用渦輪壓縮機，受到中間補氣壓力的限制。在補氣增焓技術實施時，尚有一部分問題需要解決，如控制策略、補氣節流元件匹配、經濟性的考量等。

3、采用經濟器的單級壓縮系統

采用經濟器的單級壓縮系統，其將一路節流蒸發模式改為一路制冷劑工質在經濟器內蒸發，來過冷另一路制冷劑工質的模式。該循環模式可以獲得較大的過冷度，但是過冷對系統COP提高程度有限，且該循環模式不能通過調節最佳過冷度來調節使系統COP達到最大值，也不能通過調節過冷度來提升制冷系統制熱/制冷能力。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提供一種單雙級切換蒸發過冷制冷熱泵循環系統，

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種單雙級切換蒸發過冷制冷熱泵循環系統，包括第一壓縮機，還包括第二壓縮機、冷凝換熱器、第一節流閥、蒸發過冷器、第二節流閥、蒸發換熱器和四通閥；