[发明专利]一种多级加热的多级冷凝器冷凝液深度过冷的热泵系统

说明书

本发明公开了一种多级加热的多级冷凝器冷凝液深度过冷的热泵系统，包括有至少两个冷凝器设置在进风通道上的热泵机组，热泵机组包括有相连形成制冷剂循环系统的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，各个热泵机组的冷凝器顺序排列布置在进风通道内；热泵系统包括有布置在进风通道靠近进风口的一端的过冷放热模块，气流进入到进风通道内后顺序经过过冷放热模块和各个热泵机组的冷凝器；过冷模块由至少两个换热器小模块组成，各个换热器小模块一一对应分别串联在各个所述热泵机组上冷凝器的末端，制冷剂流过冷凝器后流经换热器小模块进行放热过冷，再进入节流装置；且沿着进风通道内的进风方向，越远离进风通道的进风口的冷凝器对应的换热器小模块的换热面积越大。

技术领域

本发明涉及热泵系统设计技术领域，具体涉及一种多级加热的多级冷凝器冷凝液深度过冷的热泵系统。

背景技术

将热泵运用于含湿物料的中低温干燥，具有鲜明的节能环保的特点，已经引起了热工技术领域和社会各界的高度关注。相当多的热泵空调企业，试水木材的热泵干燥，烟叶、大枣、枸杞、葡萄、黑木耳、中草药等等农产品热泵干燥，米粉、面条、海产品、腌腊制品等等食物制品热泵干燥，以及谷物热泵干燥，取得了不俗的业绩。

通常，为了提高干燥强度和干燥效率，采取提高干燥装置进风温度的做法，也就是通过提高干燥空气的温度来提高干燥空气的焓值、降低空气的相对湿度，从而提高干燥空气对含湿物料的加热能力和吸湿能力。

通常，为了提高热泵干燥装置的制热功率和制热能效比，采取梯级加热的模式，即采取多级冷凝器对干燥介质(空气、水)进行加热，逐级把干燥介质温度提升到目标温度的做法：热泵机组的制热能效比与该热泵的循环温升(即冷凝温度蒸发温度的差值)负相关，冷凝温度蒸发温度的差值越大，热泵制热能效比越低，反之也然；在实施梯级加热的由多级热泵组成的热泵机组中，冷凝器位于梯级系列的较低位置的单元热泵，由于循环温升较小，相应的制热能效比较高；而冷凝器位于梯级系列的较高位置的单元热泵，由于循环温升较大，相应的制热能效也就比较低；综合起来，整个热泵机组的全程制热能效比，高于单级的大循环温升的热泵机组。

具体的，现有技术中通常采用多梯级加热热泵烘干机组，各个热泵烘干机组的蒸发器并列，均在环境空气中吸热，各个热泵烘干机组的冷凝器串联在风道内；运行时，如图1，在蒸发器轴流风机推动下，，5只蒸发器从环境空气中吸收的热量，蒸发器中的低压制冷液吸热蒸发成为低压制冷剂气体，被压缩机吸入，压缩成为高温高压制冷剂气体送入5只冷凝器，5只冷凝器中的高压制冷剂气体对风道内的干燥新风进行梯级加热，加热至目标温度(例如70℃)，再送入烘干装置内，对烘干装置内的物料进行烘干。

上述现有的多梯级加热热泵烘干机组，虽然能够实现将风道中的空气加热到目标温度、达到提高整个热泵机组的全程制热能效比的目的，但是各级的热泵烘干机组自身依旧存在制热能效比相对较低，冷凝器中的制冷剂冷凝液难以有效过冷等问题，尤其是靠近热风风道输出端末端的热泵烘干机组冷凝器。

发明内容

针对背景技术中提出的现有多级加热热泵系统存在的问题，本发明提供了一种多级加热的多级冷凝器冷凝液深度过冷的热泵系统，包括有至少两个冷凝器设置在进风加热通道上的热泵机组，所述热泵机组包括有相连形成制冷剂循环系统的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，各个所述热泵机组的冷凝器顺序排列布置在所述进风加热通道内；

所述热泵系统包括有一放热过冷模块，所述放热过冷模块布置在所述进风加热通道靠近进风口的一端，气流进入到所述进风加热通道内后顺序经过所述放热过冷模块和各个所述热泵机组的冷凝器；

所述过冷模块由至少两个换热器小模块组成，各个所述换热器小模块一一对应分别串联在各个所述热泵机上冷凝器的末端，制冷剂流过所述冷凝器后流经所述换热器小模块进行放热过冷，再进入所述节流装置；且沿着所述进风通道内的进风方向，越远离所述进风通道的进风口的冷凝器对应的换热器小模块的换热面积越大。

较佳地，所述换热器小模块采用翅片管换热器。