[发明专利]机械闪蒸式热泵空调系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种机械闪蒸式热泵空调系统及其工作方法，其特征在于：系统包括两级闪蒸罐、水蒸气压缩机（1）和两个喷射泵，用于为系统提供驱动压差。本发明以水作为系统的闪蒸循环介质，与现有热泵空调所大量应用的氟利昂类制冷剂相比，水对臭氧层无破坏（ODP=0），并且无温室效应（GWP=0），环保特性显著。此外，水作为制冷剂还具有安全、无毒、不可燃、经济实用等优点。本发明提出的系统适合不同的低温热源场合，例如低温热源为污水、或海水、或空气、或土壤、或工业乏汽。本发明所述的机械闪蒸式热泵空调系统具有节能、环保等特点。

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，尤其涉及一种机械闪蒸式热泵空调系统及其工作方法，属于热泵空调技术领域。

背景技术

目前，热泵空调领域广泛采用空气源热泵、水源热泵及土壤源热泵。热泵系统工质常采用氢氯氟烃（HCFCs）、氢氟烃（HFCs）。机组运行时的震动常引发工质泄露，泄露到大气中的HCFCs在日光的作用下会自然分解并破坏臭氧层，HFCs虽然不会破坏臭氧层，但是其具有较高的温室效应潜能值（GWP）。开发一种节能环保型热泵空调系统对我国热泵空调领域的可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，以水为媒介，提供了一种机械闪蒸式热泵空调系统及其工作方法。

一种机械闪蒸式热泵空调系统，包括水蒸气压缩机、热水换热器、风机盘管、热水泵、气水分离罐、真空泵、循环泵、热源换热器、第一节流阀、第二节流阀、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、第一喷射泵、第二喷射泵；

所述第一闪蒸罐顶部设置有排气口、底部设置有排液口、上部设置有进液口；

所述第二闪蒸罐顶部设置有排气口、底部设置有排液口、上部设置有进液口；

热水换热器包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口及冷侧出口；

所述气水分离罐顶部设置凝液进口、底部设置有排液口；所述气水分离罐的顶部还设有不凝气排气口，并与所述真空泵连接；

热源换热器包括热源进口、热源出口、冷侧进口和冷侧出口；

所述系统第一闪蒸罐的排气口及第二闪蒸罐的排气口通过第二喷射泵与水蒸气压缩机进口连接，水蒸气压缩机出口与热水换热器的热侧进口连接，热水换热器的热侧出口与气水分离罐的凝液进口连接；第一闪蒸罐的排液口通过第二节流阀与第二闪蒸罐的进液口相连；第二闪蒸罐的排液口及气水分离罐的排液口通过第一喷射泵连接至循环泵入口，循环泵出口与热源换热器的冷侧进口连接，热源换热器的冷侧出口经第一节流阀与第一闪蒸罐的进液口连接；热源与热源换热器的热源进口连接，热源换热器的热源出口与环境相连；

热水换热器的冷侧出口与风机盘管进口连接，风机盘管出口与热水泵的入口连接，热水泵的出口与热水换热器的冷侧进口连接。

系统装机调试完成后，首先通过真空泵将气水分离罐及所联通的管路内的气体抽空，之后向系统内加灌循环闪蒸介质；系统工作时，第二闪蒸罐内的水及气水分离罐出口的水通过第一喷射泵增压后，然后在循环泵的增压作用后进入热源换热器，并吸收低温热源的热量后升温，升温后的水经第一节流阀的节流作用后进入第一闪蒸罐内闪蒸，第一闪蒸罐排液口的液体经过第二节流阀进入第二闪蒸罐，第一闪蒸罐和第二闪蒸罐所得闪蒸蒸汽通过第二喷射泵增压后进入水蒸气压缩机，水蒸气压缩机为第一闪蒸罐和第二闪蒸罐提供闪蒸所需的低压环境，闪蒸蒸汽经水蒸气压缩机的压缩后温度升高，并在热水换热器处冷凝液化，所释放的热量用于加热风机盘管的循环水，闪蒸汽凝水之后进入气水分离罐并通过真空泵抽出不凝气体；第一闪蒸罐内的闪蒸后冷水及气水分离罐的闪蒸汽凝水通过第一喷射泵增压后，然后通过循环泵再次被输送至热源换热器吸收低温热源的热量，升温后的循环水经节流阀后再次进入第一闪蒸罐内闪蒸。优选地：

该热泵系统内的循环闪蒸介质为水。