[发明专利]一种高温热泵制热方法及装置

说明书

技术领域

一种高温热泵制热方法及装置，更具体地说，它渋及制冷热泵循环与热管传热构成的联合循环制热方法和装置的技术，它是新能源技术中一种绿色循环的可再生能源技术，属于空调、制冷热泵锅炉供应热能行业。

技术背景

热泵制热技术属于空调制冷科学技术领域，它是利用自然环境中的低温热能的技术。在热泵标准工况的条件下，其供热的温度是55℃，凡是高于55℃的热泵技术，在热泵行业可以称为高温热泵，目前高温热泵的供热温度一般是80～90℃，但是其能效比EER显著的下降40～60％；目前，制冷热泵行业内的科学研究机构和企业内部科学创新都是坚持在现有的科学理论和热泵循环的范围内的创新，努力实现高温的技术，其创新的理论和逻辑是两级或者多级压缩或者多级热泵的组合、希望新的高温热泵的特殊工质出现。热泵科学技术界的发展方向是研究高效的新型热泵工质和新的热泵循环(例如复合循环技术和理论)。热泵行业这种状态和能力，把热泵技术限制在低温45°～60℃热能的应用范围之内，一般的热水能源利用：洗涤、沐浴、采暖，还不能应用于工业。目前，还没有见到：能效比EER＞4、温度大于90°～250℃具有相应压力的热泵供应热能技术的高温热泵技术、更没有制冷热泵循环与热管组成的联合循环高温制热技术-突破传统制冷热泵循环的技术。

2008年5月欧洲议会依法律的形式把制冷热泵确定为低碳经济革命时代的新能源技术，制冷热泵技术的发展进入一个历史性转折的新时代。以制冷热泵技术为先锋的热能技术革命，正在蓬勃发展，它改变热能的供应能源物质结构、能源技术、能源利用效率的格局和发展战略；一般的热能应用效率是小于1的衰减过程、不可再生的；然而，制冷热泵技术的热能应用是绿色循环并且可再生循环的热能供应和应用技术、它的能效比大于4～6甚至更大-这是能源科学的奇迹，极大的推动热能供应结构和技术及理论领域的翻天覆地的变革，其中最先进、核心、独一无二的前沿是各种科学技术交叉的高温热泵技术-温度在90℃～250℃具有相应压力气体或者液体的热泵供应热能技术。无论是制冷热泵行业还是可再生的绿色循环的新能源行业都期待制冷热泵制热技术在高温供热方面有突破性的进步，改变以煤、油、液化气、电为能源的供热的历史和结构；改写用锅炉生产热能的独一无二的历史、使用高温热泵产品取代传统锅炉的地位，以400％～500％的能效比节约一次性消耗的矿物能源资源。目前，在以煤、油、液化气、电资源为能源的供热锅炉，还没有见到制冷热泵型锅炉供应热能的技术和产品、更没有能效比提高400％～500％的新能源制冷热泵型锅炉技术和产品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、节能、降低成本能效比大、高温的绿色新能源的热泵制热方法及装置。

为了解决上述的技术问题，本发明通过以下技术方案实现的：高温热泵制热方法及用这种方法设计的装置。

高温热泵制热方法，包括：液体制冷剂经蒸发器吸收外界低温热源的热能变为气体，气体经压缩机、进入冷凝换热器并且变为液体同时放出热能，液体进入储液器、节流装置，再次进入蒸发器的制冷热泵循环，冷凝换热器放出的热能经中间介质的封闭循环传递给热管换热器及终端载热介质的制热方法。上面所述的高温热泵是终端载热介质供热温度90℃～250℃具有相应压力的气体或者液体；上面所述的高温热泵制热是制冷热泵与热管换热的联合循环制热方法；上面所述的冷凝换热器中的热能传递是由中间介质水或者工业载热介质的封闭循环实现的；上面所述的终端载热介质是在热管换热器的制热端，终端载热工质是水或者气体或者工业油介质或者工艺过程的用热能处理的工质；上面所述的液体制冷剂是环保的普通制冷工质；上面所述的外界低温热源是空气源或者水源或者污水源或者工艺过程需要冷却的工质；上面所述的联合循环制热是制冷热泵循环产生的热能经过中间介质水或者工业载热介质的封闭循环传递给热管换热器，热管换热器把热能从发生端传递到制热端及终端载热介质，终端载热介质供应高温具有压力的热能；上面所述的中间介质的封闭循环是0°～40℃的中间介质经入口进入冷凝换热器并且升温，从冷凝换热器的出口经管道进入热管换热器发生端的进口，在热管换热器的发生端放热降温后，从热管换热器的出口经管道、泵、管道、冷凝换热器的进口完成中间介质传热的封闭循环。