[发明专利]太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统

说明书

本发明太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统，属于热泵技术领域；提供了一种提高现有蒸汽压缩式热泵循环系统性能的中高温空气源热泵系统；本发明系统包括三通道套管换热器耦合的低压级太阳能喷射子系统与高压级蒸汽压缩子系统和热水循环系统；本系统可以根据系统制热量是否满足用户负荷以及太阳能辐射强度的强弱实现单级蒸汽压缩热泵循环、单级太阳能辅助喷射器增效的热泵循环、双级蒸汽压缩复叠热泵循环和双级太阳能喷射耦合蒸汽压缩复叠热泵循环四种循环模式；本系统通过多种循环模式的切换，提高了系统的适应性，实现了对太阳能的充分利用和最大程度的节能。

技术领域

本发明太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统，属于热泵技术领域。

背景技术

空气源蒸汽压缩式热泵循环系统是一种应用逆卡诺循环原理吸取低温空气中的能量加热空气或热水的系统，具有高效节能的特点，因而受到了人民群众和商家的青睐。但是，近年来随着能源需求的迅速增长，环境气候问题的日益突出以及低碳经济的发展，对热泵循环系统在节能、环保等方面提出更高的要求，因此，如何提高热泵循环系统的能效成为了其发展的方向。

太阳能是清洁而且用之不尽的能源，是21世纪人们解决能源可持续发展的重要出路之一。因此，进一步开发利用太阳能，将其应用于热泵循环系统，可以有效降低由于使用常规热泵设备而带来的巨额能源消耗，并减轻由于燃烧化石能源发电所带来的环境污染。而现有的方式多采用热水循环系统将太阳能与蒸汽压缩式热泵循环系统耦合，浪费了太阳能的做功能力。喷射器因其结构简单、成本低廉、无运动部件,适用于包括两相流的任何流体使用，所以也有人提出了以太阳能为驱动力的喷射式热泵循环系统。因此，如果能将太阳能和喷射器与空气源蒸汽压缩式热泵合理地结合，则能够设计出结构简单兼顾效率的更为经济实用的热泵系统。

发明内容

本发明太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统，克服了现有技术存在的不足，提供了一种提高现有蒸汽压缩式热泵循环系统性能的中高温空气源热泵系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统，包括太阳能喷射子系统、蒸汽压缩子系统和热水循环系统；

太阳能喷射子系统中，三通道套管换热器的出口分为两路，一路经第一截止阀后与工质泵的入口相连通，工质泵的出口与太阳能集热/发生器的入口相连通，太阳能集热/发生器的出口与喷射器 的工作流体入口相连通；另一路与第二膨胀阀的入口相连通，第二膨胀阀的出口与蒸发器的入口相连通；蒸发器的出口分两路，一路经第二截止阀后与喷射器的引射流体入口相连通，另一路经第三截止阀后与第二压缩机的吸气口相连通，喷射器的出口与第二压缩机的吸气口相连通；

蒸汽压缩子系统中，三通道套管换热器的出口经第一压缩机后与冷凝器的入口连通，冷凝器的出口与第一膨胀阀的入口连通；

热水循环系统中，空调用户的低温回水分为两路，一路通过管道与冷凝器相连通，三通阀的出口端b、第二进口端c接通，另一路通过管道与三通道套管换热器的内层套管相连通，三通阀的第一进口端a、出口端b接通，三通阀的出口端与热水循环泵的入口相连通，热水循环泵出口与空调用户的供水管路相连通。

进一步，所述三通道套管换热器中，内层套管和中层套管之间形成第一环形通道，中层套管和外层套管之间形成第二环形通道，内层套管中流通水，第一环形通道中流通低压级制冷剂，第二环形通道中流通高压级制冷剂。

进一步，所述低压级制冷剂为经过所述第二压缩机后的制冷剂，所述高压级制冷剂为经过所述第一压缩机后的制冷剂。

进一步，所述三通道套管换热器采用平行布置或者蛇形布置。

进一步，所述平行布置的三通道套管换热器中，相互平行的三通道套管的数量为2根及以上。

进一步，所述蛇形布置的三通道套管换热器中，三通道套管采用一次回折布置或多次回折布置的结构。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。