[發明專利]一種吸收壓縮式超級熱泵

在審

• 申請號: 202010324811.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111397246A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 孫健;戈志華;杜小澤;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B41/04;F25B49/02;F25B49/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種吸收壓縮式超級熱泵，其特征在于：換熱器A(1)、換熱器B(2)、換熱器C(3)、換熱器D(4)、壓氣機(5)、循環泵A(6)、換熱器E(7)、閥門A(8)、閥門B(9)、閥門C(10)、閥門D(11)、閥門E(12)、閥門F(13)、閥門G(14)、閥門H(15)、閥門I(16)、閥門J(17)、閥門K(18)、閥門L(19)、閥門M(20)、閥門N(21)、閥門O(22)、閥門P(23)、閥門Q(24)、閥門R(25)、循環泵B(26)、流體A出口(27)、流體A入口(28)、流體B入口(29)、流體B出口(30)、流體C入口(31)、流體C出口(32)、流體D入口(33)、流體D出口(34)和空氣換熱器(35)；其中換熱器A(1)與閥門I(16)、閥門J(17)、閥門H(15)、閥門G(14)、換熱器E(7)和閥門B(9)相連，換熱器B(2)與換熱器E(7)、循環泵A(6)、閥門E(12)、流體B入口(29)和流體B出口(30)相連；換熱器C(3)與閥門C(10)、閥門A(8)、閥門L(19)、閥門K(18)、閥門M(20)和閥門N(21)相連；換熱器D(4)與閥門A(8)、閥門F(13)、閥門R(25)、閥門Q(24)、閥門P(23)和閥門O(22)相連；壓氣機(5)與閥門D(11)、閥門E(12)和閥門F(13)相連；換熱器E(7)與換熱器A(1)、換熱器B(2)和循環泵A(6)相連；空氣換熱器(35)與閥門M(20)和循環泵B(26)相連；閥門G(14)與流體A出口(27)、閥門H(15)和換熱器A(1)相連；閥門I(16)與流體A入口(28)、閥門J(17)和換熱器A(1)相連；閥門B(9)與換熱器A(1)、閥門C(10)和閥門D(11)相連；閥門A(8)與換熱器C(3)和換熱器D(4)相連；閥門N(21)與流體C出口(32)、閥門M(20)和換熱器C(3)相連；閥門L(19)與流體C入口(31)、換熱器C(3)和閥門K(18)相連；閥門Q(24)與流體D出口(34)、閥門R(25)和換熱器D(4)相連；閥門P(23)與流體D入口(33)、閥門O(22)和換熱器D(4)相連；該熱泵內部采用吸收劑和制冷劑組合的混合工質作為循環工質，換熱器A(1)、換熱器C(3)和換熱器D(4)采用中間介質與空氣換熱器(35)進行熱量交換，采用五種運行方式實現制熱或制冷：

①流體A為被加熱流體，流體B和流體C為被冷卻流體，關閉壓氣機(5)，開啟循環泵A(6)和循環泵B(26)，關閉閥門H(15)、閥門J(17)、閥門D(11)、閥門M(20)、閥門K(18)、閥門Q(24)和閥門P(23)，開啟閥門I(16)、閥門G(14)、閥門B(9)、閥門C(10)、閥門E(12)、閥門F(13)、閥門A(8)、閥門L(19)、閥門N(21)、閥門R(25)和閥門O(22)，混合工質的制冷劑依次經過閥門E(12)、閥門F(13)、換熱器D(4)、閥門A(8)、換熱器C(3)、閥門C(10)、閥門B(9)和換熱器A(1)，混合工質離開換熱器A(1)后依次經過換熱器E(7)、換熱器B(2)、循環泵A(6)后返回換熱器A(1)，中間介質離開換熱器D(4)后依次經過閥門R(25)、空氣換熱器(35)、循環泵B(26)、閥門O(22)后返回換熱器D(4)完成往復循環；該運行方式下制冷劑和吸收劑組成的混合工質在換熱器B(2)被流體B加熱后沸騰產生制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣在換熱器D(4)中冷凝釋放冷凝熱加熱中間介質，中間介質循環于換熱器D(4)和空氣換熱器(35)，中間介質再通過空氣換熱器(35)將該熱量釋放于空氣之中，液態的制冷劑離開換熱器D(4)后經過閥門A(8)進入換熱器C(3)，被流體C加熱后再次變為氣態，氣態制冷劑經過閥門C(10)和閥門B(9)后進入換熱器A(1)，氣態制冷劑被混合工質所吸收，吸收過程產生的熱量用以加熱流體A；

②流體A為被加熱流體，流體B和流體C為被冷卻流體，開啟壓氣機(5)，開啟循環泵A(6)和循環泵B(26)，關閉閥門H(15)、閥門J(17)、閥門M(20)、閥門K(18)、閥門Q(24)和閥門P(23)，開啟閥門D(11)、閥門I(16)、閥門G(14)、閥門B(9)、閥門C(10)、閥門E(12)、閥門F(13)、閥門A(8)、閥門L(19)、閥門N(21)、閥門R(25)和閥門O(22)，混合工質的制冷劑依次經過閥門E(12)、閥門F(13)、換熱器D(4)、閥門A(8)、換熱器C(3)、閥門C(10)、閥門B(9)和換熱器A(1)，混合工質離開換熱器A(1)后依次經過換熱器E(7)、換熱器B(2)、循環泵A(6)后返回換熱器A(1)，中間介質離開換熱器D(4)后依次經過閥門R(25)、空氣換熱器(35)、循環泵B(26)、閥門O(22)后返回換熱器D(4)完成往復循環，該模式下通過調節壓氣機(5)的壓縮比調節制熱和制冷出口溫度，該運行方式下制冷劑和吸收劑組成的混合工質在換熱器B(2)被流體B加熱后沸騰產生制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣在換熱器D(4)中冷凝釋放冷凝熱加熱中間介質，中間介質循環于換熱器D(4)和空氣換熱器(35)，中間介質再通過空氣換熱器(35)將該熱量釋放于空氣之中，液態的制冷劑離開換熱器D(4)后經過閥門A(8)進入換熱器C(3)，被流體C加熱后再次變為氣態，氣態制冷劑經過閥門C(10)和閥門B(9)后進入換熱器A(1)，氣態制冷劑被混合工質所吸收，吸收過程產生的熱量用以加熱流體A；

③流體A為被加熱流體，流體B為被冷卻流體，開啟壓氣機(5)，開啟循環泵A(6)，關閉循環泵B(26)，開啟閥門I(16)、閥門G(14)、關閉閥門H(15)、閥門J(17)、閥門D(11)、閥門M(20)、閥門K(18)、閥門Q(24)和閥門P(23)、閥門B(9)、閥門C(10)、閥門E(12)、閥門F(13)、閥門A(8)、閥門L(19)、閥門N(21)、閥門R(25)和閥門O(22)，混合工質的制冷劑依次經過閥門E(12)、壓氣機(5)、閥門D(11)、閥門B(9)后進入換熱器A(1)，混合工質離開換熱器A(1)后依次經過換熱器E(7)、換熱器B(2)、循環泵A(6)后返回換熱器A(1)完成往復循環，該運行方式下制冷劑和吸收劑組成的混合工質在換熱器B(2)被流體B加熱后沸騰產生制冷劑蒸氣，同時流體B被冷卻，制冷劑蒸氣被壓氣機(5)壓縮后進入換熱器A(1)被換熱器A(1)的混合工質所吸收，吸收過程釋放的熱量用以加熱流體A，該模式下不使用空氣換熱器(35)；

④流體D為被冷卻流體，開啟壓氣機(5)，關閉循環泵A(6)，開啟循環泵B(26)，開啟閥門M(20)、閥門K(18)、閥門D(11)、閥門A(8)、閥門Q(24)、閥門F(13)、閥門C(10)和閥門P(23)，關閉閥門H(15)、閥門J(17)、開啟閥門I(16)、閥門G(14)、閥門B(9)、閥門E(12)、閥門L(19)、閥門N(21)、閥門R(25)和閥門O(22)，制冷劑依次經過閥門F(13)、壓氣機(5)、閥門D(11)、閥門C(10)、換熱器C(3)、閥門A(8)和換熱器D(4)完成往復循環，該運行方式下制冷劑在換熱器D(4)中被流體D加熱變為蒸氣，制冷劑蒸氣經過壓氣機(5)壓縮后進入換熱器C(3)，制冷劑蒸氣冷凝過程釋放熱量加熱中間介質，中間介質再通過空氣換熱器(35)將熱量釋放到空氣之中，制冷劑蒸氣冷凝后經過閥門A(8)進入換熱器D(4)；

⑤流體C為被加熱流體，開啟壓氣機(5)，關閉循環泵A(6)，開啟循環泵B(26)，開啟閥門D(11)、閥門A(8)、閥門F(13)、閥門C(10)、閥門L(19)、閥門R(25)、閥門O(22)和閥門N(21)，關閉閥門M(20)、閥門K(18)、閥門Q(24)、閥門P(23)、閥門H(15)、閥門J(17)、閥門I(16)、閥門G(14)、閥門B(9)、閥門E(12)，制冷劑依次經過閥門F(13)、壓氣機(5)、閥門D(11)、閥門C(10)、換熱器C(3)、閥門A(8)和換熱器D(4)完成往復循環，該運行方式下中間介質通過空氣換熱器(35)從空氣中提取熱量，制冷劑在換熱器D(4)中被中間介質加熱變為蒸氣，制冷劑蒸氣經過壓氣機(5)壓縮后進入換熱器C(3)，制冷劑蒸氣冷凝過程釋放熱量加熱流體C，制冷劑蒸氣冷凝后經過閥門A(8)進入換熱器D(4)。