[发明专利]直膨式热泵装置以及集热液体的流程控制方法

权利要求书

1.一种直膨式热泵装置，其特征在于，该直膨式热泵装置包括：

热泵循环支路，其包括第一支路和第二之路；

其中，所述第一支路包括依次相连的压缩机和冷凝器；

其中，所述第二支路包括换热器；

其中，且所述冷凝器和所述换热器均置于盛放供热流体的蓄热水箱内；

以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；

其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；

其中，所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述套管换热器的套壳的两端分别与所述进液分液管和所述出液集液管连通，所述冷凝段置于所述套壳内；

所述蒸发段内的工质吸收由所述复合抛物聚光器反射的太能辐射能之后，将热量传递到所述冷凝段，并与所述套管换热器内的集热液体进行换热，所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径；且能够通过可调整的方式调整接入所述流动路径的所述套管换热器的个数；

通过将所述第一支路和所述第二支路分别并入所述进液分液管和所述出液集液管之间，能够形成有第一供热循环和第二供热循环；

所述进液分液管和所述出液集液管上分布有若干个电动阀门，通过调整各个所述电动阀门的开关状态，处于开状态的电动阀门能够使得集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和所述套管换热器之间形成可调整的、多级脉动热管吸热器吸热的流动路径；

其中，以进液分液管上游到下游的方向为脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向，则级数较高的高温级的脉动热管吸热器的吸热面积≥处于级数较低的低温级的脉动热管吸热器的吸热面积。

2.根据权利要求1所述的直膨式热泵装置，其特征在于，还包括控制部，其与各个电动阀门均为电连接，用于调整各个所述电动阀门的开关状态；

且在经所述控制部调整各个所述电动阀门的开关状态形成的流动路径中，在脉动热管吸热器的吸热级数递增的方向上，当脉动热管吸热器的总吸热级数为奇数时，设于所述进液分液管上的最下游的电动阀门应当关闭，设于所述出液集液管上的最下游的电动阀门应当打开；当脉动热管吸热器的吸热级数为偶数时，设于所述进液分液管上的最下游的电动阀门应当打开，设于所述出液集液管上的最下游的电动阀门应当关闭。

3.根据权利要求2所述的直膨式热泵装置，其特征在于，所述进液分液管上还设有调节流量控制阀，通过所述控制部调整所述调节流量控制阀的开度，来调整集热液体在所述流动路径中的流量。

4.根据权利要求2所述的直膨式热泵装置，其特征在于，还包括传感器组，其包括：

第一传感器组，其设于所述进液分液管的上游，用于检测集热液体在进口处的特征参数；

第二传感器组，其设于所述出液集液管的下游，用于检测集热液体在出口处的特征参数；

第三传感器组，其设于所述太阳能集热器所处的环境中，用于检测环境参数；以及供热温度传感器，其设于所述蓄热水箱的供热出口处，用于检测该供热出口处的供热温度；

所述第一传感器组、所述第二传感器组、所述第三传感器组以及所述供热温度传感器分别与所述控制部电连接，用于向所述控制部提供用于调整各个所述电动阀门的开关状态的基准参数。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的直膨式热泵装置，其特征在于，以所述脉动热管吸热器的轴向方向为长度方向，所述复合抛物聚光器与所述脉动热管吸热器在该长度方向的尺寸相适应，且所述复合抛物聚光器的截取比的范围为0～4/5。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的直膨式热泵装置，其特征在于，所述脉动热管吸热器沿长度方向置于所述复合抛物聚光器的焦点圆上，且所述脉动热管吸热器的管径≤4mm。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的直膨式热泵装置，其特征在于，将两路及以上的所述套管换热器并联形成套管换热管组，所述套管换热管组的两侧分别通过二级分液器与所述进液分液管和所述出液集液管连通。