[發明專利]一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統

在審

• 申請號: 202210388194.1
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN114992898A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 戈志華;季浩;張尤俊;龐敬帥;崔躍龍;于剛
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/20;F25B41/30;F25B41/42;F25B27/00;F25B19/02;F24S60/30;F24S80/30
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1.一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述系統包括太陽能集熱子系統、儲熱水箱梯級供能子系統以及引射器輔助壓縮制冷/制熱子系統；

所述太陽能集熱子系統包括依次連接的集熱循環泵、太陽能集熱器和分層儲熱水箱；所述儲熱水箱梯級供能子系統包括分層儲熱水箱、低溫換熱循環泵、第一四通閥、第一電磁閥、第二電磁閥和蒸發過熱循環泵；所述引射器輔助壓縮制冷/制熱子系統包括儲液罐、節流閥、第二四通閥、室內換熱器、第三四通閥、壓縮機、室外換熱器、工質循環泵、蒸發器、過熱器和引射器。

2.根據權利要求1所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述分層儲熱水箱設有分層布水器，所述集熱循環泵進口連接所述分層儲熱水箱分層布水器出口，根據供能需求的不同，所述太陽能集熱子系統供水從分層儲熱水箱下部低溫層或者中部中溫層抽??；所述太陽能集熱器出口連接分層儲熱水箱分層布水器進口，根據所述太陽能集熱子系統回水溫度的不同，將熱水儲存至分層儲熱水箱中部中溫層或者上部高溫層。

3.根據權利要求1所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述低溫換熱循環泵進出口通過所述第一四通閥分別連接分層儲熱水箱與室外換熱器；通過所述第一四通閥改變低溫水循環方向，可以強化室外換熱器的換熱效果。

4.根據權利要求1所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，生活熱水取水通過第一電磁閥和第二電磁閥分別連接分層儲熱水箱的中部取水口與頂部取水口，根據需要取用分層儲熱水箱不同部位的熱水，同時補水從分層儲熱水箱底部進水口進入。

5.根據權利要求1所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述蒸發過熱循環泵進出口分別連接蒸發器與分層儲熱水箱；分層儲熱水箱上部高溫水依次經過所述過熱器和蒸發器，使循環工質相變且過熱成為工作流體進入引射器。

6.根據權利要求1所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，系統在滿足生活熱水供應的同時可以制冷模式運行或者制熱模式運行。

7.根據權利要求6所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷/制熱梯級供能系統，其特征在于，所述制冷模式和制熱模式均包括工質壓縮循環、工質引射循環、低溫水換熱循環，且通過第二四通閥和第三四通閥改變工質循環的方向以切換制冷模式與制熱模式。

8.根據權利要求7所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述工質引射循環中儲液罐中存儲的低溫高壓液態工質經工質循環泵進一步加壓后進入蒸發器，工質在蒸發器內吸收高溫水的熱量后發生相變，并經過熱器進一步加熱為工作流體后進入引射器，進而引射工質壓縮循環中高溫低壓氣態工質，在引射器出口噴射出高溫高壓氣態工質。

9.根據權利要求7所述一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統，其特征在于，所述工質引射循環作為輔助循環可以減少所述工質壓縮循環中壓縮機的做功，且在系統高溫熱源充足時可以完全替代工質壓縮循環。

10.一種基于權利要求1-9中任一項所述的一種家用光熱引射器輔助壓縮式制冷及制熱梯級供能系統的運行方法，其特征在于，所述方法包括制冷模式運行和制熱模式運行，其中：

制冷模式運行又包括工質壓縮循環、工質引射循環和低溫水換熱循環；工質壓縮循環：儲液罐中工質依次經過節流閥、第二四通閥后進入室內換熱器吸收熱量，然后通過第三四通閥進入壓縮機，被壓縮后通過第三四通閥進入室外換熱器釋放熱量，最后通過第二四通閥回到儲液罐；工質引射循環：儲液罐中工質經工質循環泵加壓后依次經過蒸發器、過熱器進入引射器，與引射流體混合噴出后通過第三四通閥進入室外換熱器釋放熱量，最后通過第二四通閥回到儲液罐；低溫水換熱循環：分層儲熱水箱下部的低溫水依次經過第一四通閥、低溫換熱循環泵后進入室外換熱器吸收熱量，然后經第一四通閥回到分層儲熱水箱中下部；

制熱模式運行又包括工質壓縮循環、工質引射循環和低溫水換熱循環；工質壓縮循環：儲液罐中工質依次經過節流閥、第二四通閥后進入室外換熱器吸收熱量，然后通過第三四通閥進入壓縮機，被壓縮后通過第三四通閥進入室內換熱器釋放熱量，最后通過第二四通閥回到儲液罐；工質引射循環：儲液罐中工質經工質循環泵加壓后依次經過蒸發器、過熱器進入引射器，與引射流體混合噴出后通過第三四通閥進入室內換熱器釋放熱量，最后通過第二四通閥回到儲液罐；低溫水換熱循環：分層儲熱水箱中下部的低溫水依次經過第一四通閥、低溫換熱循環泵后進入室外換熱器釋放熱量，然后經第一四通閥回到分層儲熱水箱下部。