[发明专利]一种双级自复叠热泵系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种双级自复叠热泵系统及其使用方法，涉及热泵领域。包括低温环路、高温环路和换热器；换热器的两端接口分别与低温环路和高温环路连接；低温环路包括第一压缩机、第一蒸发器、第一膨胀装置、第一截止阀和四通换向阀；高温环路包括第二压缩机、冷凝器、第二膨胀装置、第二截止阀、第二蒸发器、第一电磁阀和第二电磁阀。本发明通过设置低温环路和高温环路进行复叠换热，在室外温度较低时，通过低温环路进行补热；有单级循环转向复叠循环，保证了热泵的供热量，并使热泵保持较高的换热效率，实现了最大限度节能。

技术领域

本发明属于热泵技术领域，特别是涉及一种双级自复叠热泵系统及其使用方法。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，能源供应紧张，国家有关部门越来越重视能源节约与利用。以消耗煤炭资源采暖的传统采暖方式因其污染大、效率低且不可再生等问题而引起人们的担忧，解决这些问题的可行方式之一是充分使用空气源热泵技术进行替代传统技术进行采暖，空气源热泵具有利用大气中低品味能、冷热共用同一系统利用效率高以及无污染等优点；但是，在冬季因气温下降，机组在低温环境下运行时，系统蒸发温度降低，压缩机的吸气比容增大，而压缩机的理论输气量却是不变的，这样进入压缩机制冷剂的体积流量减少，相应的单位制冷剂制热量减少，冷凝温度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双级自复叠热泵系统及其使用方法，通过设置低温环路和高温环路进行复叠换热，在室外温度较低时，通过低温环路进行补热；有单级循环转向复叠循环，保证了热泵的供热量，并使热泵保持较高的换热效率，实现了最大限度节能。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种双级自复叠热泵系统，包括低温环路、高温环路和换热器；所述换热器的两端接口分别与低温环路和高温环路连接；

所述低温环路包括第一压缩机、第一蒸发器、第一膨胀装置、第一截止阀和四通换向阀；其中，所述第一膨胀装置的入口端与换热器端口连接；所述第一膨胀装置的出口端与第一蒸发器的入口端连接；所述第一蒸发器的出口端与四通换向阀的b端口连接；所述四通换向阀的a端口与第一压缩机的入口端连接；所述第一压缩机的出口端与四通换向阀的d端口连接；所述四通换向阀的c端口与换热器一端口连接；其中，所述第一截止阀安装在第一压缩机与四通换向阀a端口之间；

所述高温环路包括第二压缩机、冷凝器、第二膨胀装置、第二截止阀、第二蒸发器、第一电磁阀和第二电磁阀；其中，所述第二压缩机的入口端与换热器的一端口连接；所述第二压缩机的出口端与冷凝器的入口端连接；所述冷凝器的出口端与第二膨胀装置的入口端连接；所述第二膨胀装置的出口分为两支路；其中，支路一与第二蒸发器的入口端连接；支路二通过第二电磁阀与换热器一端口连接；所述第二蒸发器的出口端通过第一电磁阀与第二压缩机的入口端连接；所述第二截止阀安装在第二压缩机入口端与换热器之间。

优选地，所述冷凝器安装在蓄水箱中对冷水进行加热。

优选地，所述换热器为板式换热器。

一种双级自复叠热泵系统的使用方法，所述包括以下步骤：

当外界温度高时，仅需高温环路参与循环，控制第一电磁阀打开，并关闭第二电磁阀和第二截止阀，阻止制冷剂流向换热器，从第二压缩机排出的制冷剂过热气体流向冷凝器，所述冷凝器将供热后的制冷剂液体经第二膨胀装置节流后流向第二蒸发器，在第二蒸发器中制冷剂液体在蒸发过程中向室外空气吸收热量后变为蒸汽流向第二压缩机，完成供热循环过程；

当外界温度较低时，启动低温环路进行补热，控制第一电磁阀关闭，并打开第二电磁阀、第一截止阀和第二截止阀，所述换热器参与换热。

本发明具有以下有益效果：