[发明专利]一种超导聚能热泵系统

说明书

本发明公开了一种超导聚能热泵系统，涉及热泵系统。包括超导聚能器、高热沉多源聚能泵，高热沉多源聚能泵包括增距循环泵、增焓压缩机、冷凝器、换热器，增焓压缩机通过管路与冷凝器的出口连接，冷凝器进口通过膨胀阀Ⅱ与换热器连接，换热器通过喷气增焓回路与增焓压缩机连接，换热器通过设有膨胀阀Ⅰ的管路与超导聚能器和增距循环泵连接；超导聚能器由两组以上并列设置的双腔管组成，每个双腔管由内管和外管组成，外管同轴套装在内管外，内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构，在内管内、外管和内管之间分别填充超低温导热介质。本发明具有强度高、吸放热速度快、运行温度范围广，取能距离远、多种能源形式、能耗低、效率高的优点。

技术领域

本发明涉及热泵系统，具体涉及一种超导聚能热泵系统。

背景技术

现有热泵系统主要分为空气源热泵、水源热泵以及空调，但是现有的热泵机组和空调普遍存在各种缺陷，不能完全满足生产和生活的要求，具体体现在以下几点：一、空气源热泵运行的环境温度一般为-30～50℃，水源热泵运行的环境温度一般为0～60℃，因此，不能满足在恶劣环境温度下的正常运行，当环境极冷或极热时，不仅能耗高，且不能保证正常的生产工作；二、当空气源热泵的在低温环境下(0℃以下) 运行时，蒸发器会结霜，且空冷蒸发器运行过程易结垢，使得蒸发器换热效率下降，进而导致热泵COP降低，传统的化霜和除灰装置都属于“先污染，后治理”的模式，无法从根本上解决结霜及结垢问题；三、水源热泵运行的环境温度一般为0～60℃，即采用循环水在吸收能量后通过蒸发器将热量传递给制冷工质，不能在0℃以下运行。当在循环水中加入了防冻液，存在能耗高的缺点；四、空气源热泵和空调的蒸发器一般为气液换热器且不能远离主机，不能吸收较远处的多种能量，与压缩机、冷凝器等一体化安装后，体积大，换热效率低；五、制冷系统受气体温度变化而波动较大；六、当热泵增加喷气增焓回路时，可以实现在-25℃的低温环境供热，但是仍存在能耗高，换热率低的缺陷，全年综合能效比仅为2:1。

为了解决现有热泵技术存在的能耗高、换热率低、运行温度范围小、取能距离近、取能源形式单一的缺陷，研发了一种超导聚能热泵系统。

发明内容

本发明的目的是解决现有热泵和空调所存在的换热效率低和能耗高，运行温度范围小、取能距离近和取能源形式单一的缺点，而提供了一种超导聚能热泵系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超导聚能热泵系统，包括超导聚能器、高热沉多源聚能泵，所述的高热沉多源聚能泵包括增距循环泵、增焓压缩机、冷凝器、换热器，其中增焓压缩机通过管路与冷凝器的出口连接，冷凝器进口通过膨胀阀Ⅱ与换热器连接，换热器通过喷气增焓回路与增焓压缩机连接，换热器通过设有膨胀阀Ⅰ的管路依次与超导聚能器和增距循环泵连接；

所述的超导聚能器由两组以上并列设置的双腔管组成，每个双腔管由内管和外管组成，外管同轴套装在内管外，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构，在内管内、外管和内管之间分别填充超低温导热介质。

进一步地，还包括高热沉双冷媒超低温蒸发器，所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器通过管路分别连接增距循环泵、超导聚能器、增焓压缩机、换热器。

所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器为双腔双通道换热器。

所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器为板式换热器、双螺旋换热管、降膜蒸发换热器等多种形式换热器，为超导聚能冷媒与压缩机冷媒进行液-液高热沉率充分换热。

所述的超导聚能器的双腔管的内管和外管以钛合金或者铝合金等材质制成，内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层，既可以快速高效的吸收太阳能、空气能、风能、雨能、电磁能以及废水和废气的余热，又可以快速传递能力，进行高效的产热、制冷，能效比可以达到7:1。