[发明专利]一种回温式节能热泵系统

说明书

本发明提供了一种回温式节能热泵系统，包括：主循环回路和温度钳位回路；所述主循环回路包括依次顺序连接的蒸发器、回温换热器吸热侧、压缩机、汇流器、冷凝器、气液分离器、回温换热器放热侧以及节流膨胀阀，且节流膨胀阀通过管路与蒸发器连接；温度钳位回路包括依次顺序连接的气液分离器、钳位回流管、汇流器以及冷凝器，且冷凝器通过管路与气液分离器连接；主循环回路和温度钳位回路自汇流器、冷凝器以及气液分离器为共有回路。在温度钳位回路的控制下，显著提高冷凝器工质出口温度，通过利用该出口工质的剩余热能，在回温换热器总加热另一侧工质可有效提升压缩机进口工质内能，大幅降低压缩机功耗50％以上，有显著的节能降耗效果。

技术领域

本发明涉及节能换热领域，具体涉及一种回温式节能热泵系统。

背景技术

当前，广泛使用的制冰、制冷、制热系统和空调系统绝大多数都是基于热泵原理，即：压缩增压—高温冷凝放热—膨胀降温减压—低温蒸发吸热的循环系统。热泵式循环系统的功率消耗，主要是来自压缩机增压功耗和冷凝器、蒸发器外侧为维持冷源媒介或热源媒介循环的动力损耗。在热泵系统中，压缩机功耗并非直接用于循环系统的热能转移，而是提供循环工质必要的冷凝和蒸发压力，借助工质在不同冷凝和蒸发温度下的吸收或释放相变潜热，实现热能在空间的转移，同时，压缩机还为工质在系统中循环克服阻力提供动力。

为降低热泵系统的功耗，除了提高冷凝器、蒸发器、压缩机等部件的效率外，直接降低压缩机运行功率，合理利用热泵系统循环中的工质温度分布中所含的余热，是一条重要的途径。降低压缩机功率的途径一般有三种：一是降低工质流量，但受热泵循环总热量要求限制，调整余地有限；二是降低压缩机出口工质焓值，但受热泵放热侧温度条件限制，不可能下降过多；三是提高压缩机进口工质焓值，也即提高工质进口温度，而合理提高压缩机进口温度，既可以在热泵系统外部实现，也可以在热泵循环系统内部实现，但是利用系统外部条件提高压缩机进口工质温度，需消耗额外能量。

现有的热泵由于不能有效利用冷凝器工质出口剩余能量而在节流环节消耗过多工质内能，这些过度消耗的工质内能又必须以压缩机功耗予以补偿，实现平衡，造成压缩机增加了不少额外的功耗。

发明内容

本发明要解决的是当前热泵系统额外的功耗过高、成本比较大的问题，针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种回温式节能热泵系统，本发明提供的回温式热泵系统，可大幅降低压缩机功耗50％以上，提高热泵系统压缩机功效近2倍，有显著的节能降耗效果。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种回温式节能热泵系统，包括：主循环回路和温度钳位回路；

所述主循环回路包括依次通过管路顺序连接的蒸发器、回温换热器吸热侧、压缩机、汇流器、冷凝器、气液分离器、回温换热器放热侧以及节流膨胀阀，且节流膨胀阀通过管路与蒸发器连接；

所述温度钳位回路包括依次通过管路顺序连接的气液分离器、钳位回流管、汇流器以及冷凝器，且冷凝器通过管路与气液分离器连接；

所述主循环回路和温度钳位回路自汇流器、冷凝器以及气液分离器为共有回路，以增加冷凝器所通过的工质流量。

进一步地，所述回温器可以但不限于是板式换热器、管壳式换热器、翅片式换热器、螺旋管换热器以及盘管式换热器的一种或一种以上的组合。

进一步地，所述钳位回流管可以但不限于是变径管路、同径管路、局部孔板限流管路以及毛细管的一种或一种以上的组合。

进一步地，所述汇流器可以但不限于是泵、自吸式喉管、文丘里管或自吸式射流部件。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：