[发明专利]双工质联合循环热泵装置

说明书

本发明提供双工质联合循环热泵装置，属于制冷与热泵技术领域。压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路直接与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。

技术领域：

本发明属于制冷与热泵技术领域。

背景技术：

冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，利用机械能转换为热能是实现制冷和高效供热的重要方式。一般情况下，制冷时冷却介质的温度是变化的，制热时被加热介质的温度往往也是变化的；利用机械能制热时，很多时候被加热介质同时具有变温和高温双重特点，这使得采用单一热力循环实现制冷或供热时存在着性能指数不合理、供热参数不高、压缩比较高、工作压力太大等问题。

基于单一逆向朗肯循环的蒸汽压缩式热泵装置，当放热主要依靠冷凝过程时，工质与被加热介质之间温差损失大，冷凝液的降压过程损失较大或利用代价高；采用超临界工况时，压缩比较高，使得压缩机的制造代价大，安全性降低等；低温热负荷获取不理想，性能指数有待提高。基于单一逆向布雷顿循环的气体压缩式热泵装置，要求压缩比较低，这限制了供热参数的提高；低温过程是变温的，这使得制冷或制热时低温环节往往存在较大的温差损失，导致性能指数不合理。还有，基于单一工质的热泵装置，其适应性有时会存在一定的局限。

保持蒸汽压缩式热泵蒸发过程吸收低温热负荷和气体压缩式热泵变温过程提供高温热负荷的优点，设法充分利用冷凝液的显热和消除冷凝液降压的副作用——这样的热泵装置将具有合理的性能指数和广泛的适用场合；从简单、主动和高效地进行制冷或制热的原则出发，以及尽可能应对不同的制冷需求/供热需求，本发明提出了双工质联合循环热泵装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供双工质联合循环热泵装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路直接与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。

2.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。