[發(fā)明專利]一種改進(jìn)人工環(huán)境室的冷媒壓縮熱泵的方法及其系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210125121.3
• 申請(qǐng)日: 2022-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN114623627A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁一軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南雅立科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F25B30/02
• 分類號(hào): F25B30/02;F25B30/06;F25B40/06;F25B41/26;F25B41/31;F25B47/02;F25B49/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明提供了一種改進(jìn)人工環(huán)境室的冷媒壓縮熱泵的方法及其系統(tǒng)，本發(fā)明在冷媒壓縮熱泵的循環(huán)過程中，利用人工環(huán)境室與室外環(huán)境傳導(dǎo)的冷量冷卻冷媒壓縮熱泵循環(huán)過程中冷凝后的高壓高溫冷媒液體；在冷媒壓縮熱泵循環(huán)過程的蒸發(fā)過程中，利用高溫人工環(huán)境室向室外環(huán)境傳導(dǎo)的熱量使得節(jié)流后的冷媒吸熱實(shí)現(xiàn)冷媒蒸發(fā)在冷媒壓縮熱泵循環(huán)過程的冷凝過程中，利用低溫人工環(huán)境室與室外環(huán)境傳導(dǎo)的冷量使得壓縮后的冷媒放熱實(shí)現(xiàn)冷媒冷凝。利用蒸發(fā)器從圍護(hù)取熱，對(duì)于低溫環(huán)境室，利用圍護(hù)為冷凝器散熱。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單實(shí)用，高效節(jié)能的特點(diǎn)，同時(shí)通過無能量損失的在線融霜改善人工環(huán)境室的溫度的恒定性，避免了因融霜導(dǎo)致的人工環(huán)境室的室內(nèi)溫度的波動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)用于人工環(huán)境室的冷媒壓縮熱泵的方法和冷媒壓縮熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

所謂的人工環(huán)境室，指溫度高于環(huán)境或者低于環(huán)境的人工環(huán)境室，包括用于舒適性目的的室內(nèi)環(huán)境，用于工藝性目的的車間、倉(cāng)庫(kù)等，高溫工藝室，如高溫烘烤房等，冷庫(kù)，冷柜及冷藏車等。

人工環(huán)境室一般通過冷媒壓縮系統(tǒng)的制冷或制熱實(shí)現(xiàn)，冷媒壓縮系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度存在一定的差異，尤其是冷藏\冷凍應(yīng)用，高溫烘烤房，嚴(yán)寒氣候條件下的冬季采暖，其溫差更大，如當(dāng)冷藏溫度為-20℃時(shí)，環(huán)境溫度為35℃，其溫差可達(dá)70℃以上，因此，對(duì)從冷凝器出來的冷媒進(jìn)行過冷具有顯著的節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)冷媒過冷有不同的手段，包括采用外部冷源進(jìn)行過冷，如采用自然冷源，如地下水，河水等，或采用另外一個(gè)人工制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這些手段均存在各種問題，如缺少自然冷源，增加人工制冷系統(tǒng)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜等，對(duì)于人工環(huán)境室而言，一個(gè)切實(shí)可行的方法是利用人工環(huán)境室與室外環(huán)境之間傳導(dǎo)的冷量，對(duì)于低溫人工環(huán)境室而言，人工環(huán)境室內(nèi)的冷量通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室外環(huán)境傳導(dǎo)冷量，對(duì)于高溫人工環(huán)境室而言，室外的冷量通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳導(dǎo)冷量，因此完全可以通過置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)或其二側(cè)的換熱器實(shí)現(xiàn)對(duì)冷媒壓縮系統(tǒng)的高壓高溫冷媒進(jìn)行過冷。同時(shí)，對(duì)于冷媒壓縮系統(tǒng)而言，蒸發(fā)器的融霜往往是老大難問題，而上述高溫高壓冷媒還可以同時(shí)用來進(jìn)行融霜。

目前的熱泵系統(tǒng)，實(shí)際上是一個(gè)開式熱泵系統(tǒng)，即制熱時(shí)，從環(huán)境取熱，人工環(huán)境得熱，制冷時(shí)，從人工環(huán)境取熱，環(huán)境得熱。而這樣一種系統(tǒng)實(shí)際上是不合理，至少對(duì)于人工環(huán)境室是不合理的，對(duì)于高溫人工環(huán)境室而言，高溫的人工環(huán)境室通過圍護(hù)向環(huán)境散熱，熱泵完全可以吸收高溫人工環(huán)境的散熱而無需從室外環(huán)境取熱，即人工環(huán)境的圍護(hù)結(jié)構(gòu)取熱，其熱的品質(zhì)高，熱泵的蒸發(fā)溫度高，也無需大型的室外機(jī)，事實(shí)上，熱泵無需全部吸收高溫人工環(huán)境室的散熱，因?yàn)闊岜孟到y(tǒng)還需要輸入功，所以從能量平衡的角度，還需要向環(huán)境散熱，即壓縮機(jī)輸入的功，對(duì)于低溫人工環(huán)境室而言，即從人工環(huán)境的圍護(hù)結(jié)構(gòu)取冷，同樣因?yàn)闊岜孟到y(tǒng)還需要輸入功，所以從能量平衡的角度，還需要向環(huán)境散熱，即壓縮機(jī)輸入的功，這樣室外機(jī)散熱能力只需要等于壓縮機(jī)的功即可。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述思路，本發(fā)明提出的改進(jìn)用于人工環(huán)境室的冷媒壓縮熱泵的方法和冷媒壓縮熱泵系統(tǒng)，即通過過冷回收人工環(huán)境室內(nèi)外傳導(dǎo)的冷量實(shí)現(xiàn)冷媒過冷并同時(shí)利用過冷進(jìn)行融霜的方法和系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)于高溫人工環(huán)境室，利用蒸發(fā)器從圍護(hù)取熱，對(duì)于低溫環(huán)境室，利用圍護(hù)為冷凝器散熱。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體如下：

一種改進(jìn)人工環(huán)境室的冷媒壓縮熱泵的方法，所述冷媒壓縮熱泵的循環(huán)過程為冷媒依次經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)然后再壓縮進(jìn)行循環(huán)。

在冷媒壓縮熱泵的循環(huán)過程中，采用直接過冷器或間接過冷器與第一回收器，利用人工環(huán)境室與室外環(huán)境傳導(dǎo)的冷量冷卻冷媒壓縮熱泵循環(huán)過程中冷凝后的高壓高溫冷媒液體；所述的直接過冷器置于人工環(huán)境室的圍護(hù)中或圍護(hù)的兩側(cè)或一側(cè)。所述的間接過冷器的一流體通道通入冷媒壓縮熱泵循環(huán)過程中冷凝后的高壓高溫冷媒液體，另一流體通道與第一回收器的循環(huán)流體通道連通，所述第一回收器置于人工環(huán)境室的圍護(hù)中或圍護(hù)的兩側(cè)或一側(cè)，循環(huán)流體在間接過冷器和第一回收器之間循環(huán)，吸收冷量后在間接過冷器中與冷媒換熱使冷媒冷卻。