[发明专利]一种选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统

说明书

本发明公开了一种选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统，包括第一储液器、冷凝器、第一压缩机和第一单向阀，所述第一储液器的出口依次与第一电磁阀、第一膨胀阀、第一蒸发器和第一单向阀连接，第一单向阀与第一压缩机连接，第一压缩机通过冷凝器与第一储液器的进口连接，第一蒸发器内通入低品位热源。本发明的一种选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统，在保障高温循环蒸发温度和制热量的同时，系统能够根据应用场合和环境温度在不同运行模式之间相互切换，保障系统的性能最优。

技术领域

本发明涉及选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统，属于余热回收和供热领域。

背景技术

热泵属于一种高效的能量回收及供热系统，能广泛应用于日常生活和不同工业生产中，如热泵干燥机、热泵热水器等。根据热源的不同，热泵又可分为空气源热泵、地源热泵等。由于空气利用最方便和数量大、无污染等特点，空气源热泵是目前广泛使用的一种热泵形式。对于空气源热泵而言，主要问题是环境温度变化对系统运行效率的影响，特别是环境温度较低时还会出现系统供热量不足的现象。

热泵系统能与很多工业生产相结合，回收不同形式的低品位余热，但受热泵工质的限制，热泵系统所能提供的热源温度往往不超过80℃，无法满足一些工业生产的供热需求。

随着社会的不断发展和人们对生活环境要求的不断提高，环境问题也日益得到关注，相应的制冷剂替代要求会限制了热泵系统的使用年限，所以热泵系统所使用的工质也逐渐成为热泵系统开发的重要考虑因素，自然工质的使用也不断得到重视。

有研究表明当蒸发温度高于30℃时，以水为工质的制冷系统COP高于其他工质的系统，同时水的临界温度为374.15℃，以上两点表明水作为无毒、无污染且易得的自然工质，可以作为高温热泵的使用工质，来克服常规制冷工质不高于80℃供热温度的限制。但为了保证系统效率和减小使用限制，需要保证热泵系统在不同应用场合和环境条件下都满足一定蒸发温度的需求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种选用自然工质的选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统，在保障高温循环蒸发温度和制热量的同时，系统能够根据应用场合和环境温度在不同运行模式之间相互切换，保障系统的性能最优。

技术方案：为实现上述目的，本发明的选用自然工质的单级/复叠双制式高温热泵系统，包括第一储液器、冷凝器、第一压缩机和第一单向阀，所述第一储液器的出口依次与第一电磁阀、第一膨胀阀、第一蒸发器和第一单向阀连接，第一单向阀与第一压缩机连接，第一压缩机通过冷凝器与第一储液器的进口连接，第一蒸发器内通入低品位热源。

作为优选，所述第一储液器内的工质为水。

作为优选，所述第一储液器的出口通过第一调节阀与第一压缩机连接。

作为优选，所述第一储液器的出口还依次与第二电磁阀、第二膨胀阀、蒸发冷凝器、第二单向阀连接，第二单向阀与第一压缩机连接，蒸发冷凝器的换热管路与第二储液器和第二压缩机连接，第二储液器的出口依次与第三电磁阀、第三膨胀阀、第三单向阀、第二蒸发器连接，第二蒸发器与第二压缩机连接。

作为优选，所述第二储液器内的工质为液氨。

作为优选，所述第二储液器的出口还与第四电磁阀连接，第四电磁阀分别与第四膨胀阀和第五膨胀阀连接，第四膨胀阀和第五膨胀阀分别与经济器的两个管道连接，一个管道通过第二调节阀与第二压缩机连接，另一个管道通过第六膨胀阀与第二蒸发器连接。

在本发明中，存在35℃以上低品位热源时，系统只通过第一蒸发器回收低品位热能，运行水为工质的高温级循环；当无低品位热源，而环境温度不太低时，需开启低温级氨的循环，通过第二蒸发器吸收环境热量，使系统复叠运行，但此时无需连入经济器；当无低品位热源，而环境温度较低时，系统仍复叠运行，但需接入低温级的经济器。