[发明专利]一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统

说明书

本发明公开了一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统，包括经济器和半导体低温补偿器，半导体低温补偿器由热端换热器、冷端换热器和半导体制冷器组件组成，热端换热器与半导体制冷器组件的散热端贴合，冷端换热器与半导体制冷器组件的制冷端贴合；第一出口连接热端换热器入口，第二出口连接冷端换热器入口；压缩机的排气口连接冷凝器入口，冷凝器出口的制冷剂管路分成第一支路与第二支路，第一支路连接第一节流装置的入口，第一节流装置的出口连接第一入口，第二支路连接第二入口，冷端换热器的出口连接第二节流装置的入口，第二节流装置的出口连接蒸发器的入口，蒸发器出口连接压缩机吸气口，热端换热器的出口连接压缩机的补气口。

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，特别是一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

热泵，是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，具有高效、节能环保等特点。热泵系统被认为是在减少CO₂排放和降低对化石燃料依赖程度方面具有极大发展潜力的环保产品，是一种目前倍受全世界关注的新能源技术，具有广泛的应用前景和市场价值。热泵系统在热源温度较高的工况下运行时，系统性能较好，但是本发明的发明人发现在热源温度较低的工况下运行时则会出现效率下降、可靠性和稳定性降低的情况，这种状况一直制约着热泵的发展和应用。以我国北方地区为例，冬季气温常常低于-10℃，地表水温度低于5℃，在这种低温环境下运行的空气源热泵或水源热泵系统的制热能力和效率下降明显，常常无法满足供热需求，还会出现回液、排气温度高、超范围运行等问题，从而导致系统无法正常工作。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的提供一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统。该热泵系统具有在低温工况下可大幅增加系统制热能力和运行效率、运行稳定可靠等优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统，由压缩机、冷凝器、蒸发器、半导体低温补偿经济器、第一节流装置和第二节流装置组成；

所述半导体低温补偿经济器由经济器和半导体低温补偿器组成，半导体低温补偿器由热端换热器、冷端换热器和半导体制冷器组件组成，所述半导体制冷器组件为至少两片半导体制冷器构成，所述热端换热器与所述半导体制冷器组件的散热端贴合，所述冷端换热器与所述半导体制冷器组件的制冷端贴合；经济器第一出口连接热端换热器入口，经济器第二出口连接冷端换热器入口；

压缩机的排气口连接冷凝器入口，冷凝器出口的制冷剂管路分成第一支路与第二支路，第一支路连接第一节流装置的入口，第一节流装置的出口连接经济器第一入口，第二支路连接经济器第二入口，冷端换热器的出口连接第二节流装置的入口，第二节流装置的出口连接蒸发器的入口，蒸发器出口连接压缩机吸气口，热端换热器的出口连接压缩机的补气口。

本发明的目的之二是提供一种低温工况下的高效制热方法，提供上述热泵系统，冷凝器排出的制冷剂被制冷剂管路分成两路，第一支路内的制冷剂经过所述第一节流装置节流降温后首先进入经济器，在经济器内与所述第二支路内的制冷剂换热；吸热后进入所述半导体低温补偿器的热端换热器，热端换热器的制冷剂再次吸收热量后进入压缩机的补气口，第二支路内的制冷剂进入所述经济器散热降温后，进入所述半导体低温补偿器的冷端换热器再次降温，冷端换热器再次降温后制冷剂经过第二节流装置节流、降温降压后进入蒸发器吸热，然后经过压缩机压缩，最后进入冷凝器进行散热制热。系统工作过程中，半导体制冷器组件产生的热量和冷量同时得到了利用，其中热量直接被第一支路内的制冷剂送入压缩机，并在冷凝器中得到释放，而冷量则用于冷却第二支路的制冷剂，使得该部分制冷剂在进入蒸发器后可以在低温热源中吸收更多的热量，该部分热量最终也会在冷凝器中释放。