[发明专利]带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统及方法

说明书

本公开提出了带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统及方法，所述双热源蒸发器包括空气源蒸发器及土壤源蒸发器；所述空气源蒸发器出口的制冷剂经过低压级压缩机升压后达到土壤源蒸发压力，并与土壤源蒸发器出口的制冷剂相混合，之后一起进入高压级压缩机；高压级压缩机压缩后的制冷剂在气体冷却器中放热，完成热水加热过程，制冷剂从气体冷却器流出经过节流后进入气液分离器；所述气液分离器出口的气相制冷剂直接经过辅助压缩机压缩至气体冷却器压力，液相制冷剂进入蒸发器环节，分别从空气和土壤中吸收热量，以此形成一个循环。

技术领域

本公开涉及制冷技术领域，特别是涉及带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统及方法。

背景技术

当今时代，随着人们生活水平的日益提高和能源危机的不断加剧，对能源的合理有效利用是当今世界的主题。在住宅还有工商业领域，热泵热水器由于其节能性好、技术成熟的优点是现阶段应用和研究的热点。热泵系统可以在消耗较少的高品位能源的基础上，将空气或者土壤中的低品位能量转化到水中，实现了自然资源或者余热的有效利用，是减少能源浪费提高能源利用效率的有效方法。

目前广泛应用的热泵系统多为空气源热泵和土壤源热泵。空气源热泵由于其结构简单、安装方便等优点，是目前应用的热点。

发明人在实际工作中发现，当在冬季环境温度较低时，空气源热泵很难满足例如商用热水器的大供热量需求。地源热泵可以提供较大的热量供给，且供热能力较为稳定。但是，地源热泵安装和维修困难，经济投入较大，对热泵系统的建设有较高的标准和限制，也为其大规模使用增加了障碍。

综上所述，传统的热泵系统效率不高且缺点较为明显，虽然跟传统电加热设备相比具有一定的节能效果，但是还有较大的提升空间。热泵系统工作在较低的环境温度时，由于工作压力高，节流损失大，能效较低，需要提出改进措施。所以，对热泵系统进行优化和升级是目前研究的重点。

发明内容

本说明书实施方式的目的之一是提供带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统，该热泵系统能够同时从空气和土壤中吸收热量，增加了系统的环境适应性，而且带辅助压缩机的两级压缩中间冷却的系统构建方法可以较大的提升系统的能效比，提高能源利用率。

本说明书实施方式提供带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统，其中，双热源蒸发器包括空气源蒸发器及土壤源蒸发器；

所述空气源蒸发器出口的制冷剂经过低压级压缩机升压后达到土壤源蒸发压力，并与土壤源蒸发器出口的制冷剂相混合，之后一起进入高压级压缩机；

高压级压缩机压缩后的制冷剂在气体冷却器中放热，完成热水加热过程，制冷剂从气体冷却器流出经过节流后进入气液分离器；

所述气液分离器出口的气相制冷剂直接经过辅助压缩机压缩至气体冷却器压力，液相制冷剂进入蒸发器环节，分别从空气和土壤中吸收热量，以此形成一个循环。

本说明书实施方式还提供带辅助压缩机的双热源两级压缩热泵热水系统的工作方法，包括：

空气源蒸发器出口的制冷剂经过低压级压缩机升压后达到土壤源蒸发压力，并与土壤源蒸发器出口的制冷剂相混合，之后一起进入高压级压缩机；

高压级压缩机压缩后的制冷剂在气体冷却器中放热，完成热水加热过程，制冷剂从气体冷却器流出经过节流后进入气液分离器；

气液分离器出口的气相制冷剂直接经过辅助压缩机压缩至气体冷却器压力，液相制冷剂进入蒸发器环节，分别从空气和土壤中吸收热量，以此形成一个循环。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开技术方案第一次节流后进入气液分离器的气体分离后经辅助压缩机单独压缩到气冷器压力，该辅助压缩机可以有针对性的实现高效的压缩过程，提高系统效率。