[发明专利]多级换热系统

说明书

本发明属于换热技术领域，具体提供一种多级换热系统。本发明旨在解决现有多级换热系统难以在低温高湿的环境中保持高效运行且在换热过程中存在热量浪费的问题。为此，本发明的多级换热系统包括换热机组、制热机组和制冷机组，制热机组能够与换热机组的第一换热构件换热，制冷机组能够与换热机组的第二换热构件换热，以使换热机组在换热过程中产生的热量均能得到有效利用，从而有效提升多级换热系统的换热效率，并且制冷机组中还设置有除霜支路，除霜支路的一部分管路能够与加热器进行换热，以便通过简单的结构改变就能有效解决制冷换热器的结霜问题，从而进一步提升换热效率，进而有效保证多级换热系统能够在低温高湿的环境中保持高效运行的状态。

技术领域

本发明属于换热技术领域，具体提供一种多级换热系统。

背景技术

换热系统在空调领域、工业制冷领域以及冷藏冷冻领域等众多领域都有巨大需求，而随着应用领域的不断扩展，用户对换热系统的适应能力也提出了越来越高的要求，特别是对换热系统在低温环境中的换热能力尤为关注。现有很多换热系统都是直接通过制冷剂循环回路来实现换热的，以制冷过程为例，液态(混有饱和蒸汽)的制冷剂在蒸发器的盘管内蒸发以从盘管外的空气中吸热而实现制冷，即，在换热过程中，制冷剂直接跟室内空气进行热交换，中间不再经过其他换热过程。然而，这种直接采用制冷剂冷却空气的方式具有换热温差大、易结霜、效率低、制冷剂充注量大等诸多问题。

为了有效避免上述问题，近年来，制冷剂循环回路和载冷剂循环回路相结合的多级换热系统得到了越来越多的应用。以多级换热系统进行制冷的过程为例，设置在制冷剂循环回路上的蒸发器能够先与载冷剂循环回路中的载冷剂进行换热，再通过载冷剂与室内空气进行换热以实现制冷。这种多级换热系统主要通过载冷剂来实现热量传递，因而大幅减少了制冷剂的充注量，并且由于载冷剂循环回路中不存在高压位置，因而其还具备安全性高、稳定性高等诸多优点。然而尽管如此，现有多级换热系统依然存在一些问题，例如，现有制冷剂循环回路中的两个换热器通常都只有一个得到了有效利用，而另一个换热器在换热过程中则只是与外界空气进行热交换来辅助换热过程的正常进行，因而导致这部分热交换中涉及的热量被浪费，进而导致热量利用率变低的问题；此外，现有多级换热系统通常都只关注到了制冷剂循环回路中可能存在的结霜问题，却没有关注到载冷剂循环回路中可能存在的结霜问题，从而导致现有多级换热系统在低温高湿的环境中运行时的换热效率低的问题。

相应地，本领域需要一种新的多级换热系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有多级换热系统难以在低温高湿的环境中实现高效运行，且在换热过程中容易产生热量浪费的问题，本发明提供了一种多级换热系统，所述多级换热系统包括换热机组、制热机组和制冷机组，所述换热机组包括制冷剂循环回路以及依次设置在所述制冷剂循环回路上的第一换热构件、节流构件、第二换热构件和压缩机，所述制热机组包括制热管路以及设置在所述制热管路上的第三换热构件和散热构件，所述第三换热构件设置成能够吸收所述第一换热构件释放的热量，所述散热构件设置成能够释放所述第三换热构件吸收的热量，所述制冷机组包括制冷循环回路和除霜支路，所述制冷循环回路上依次设置有第四换热构件、制冷换热器和制冷泵，所述第四换热构件设置成能够吸收所述第二换热构件释放的冷量，所述制冷换热器设置成能够释放所述第四换热构件吸收的热量，所述除霜支路与所述制冷换热器并联设置，所述除霜支路上设置有除霜泵，所述除霜支路的一部分管路能够与加热器进行换热，以使所述除霜支路中的载冷剂的温度升高并因此实现除霜。

在上述多级换热系统的优选技术方案中，所述除霜支路的两端均设置有除霜阀，以便控制所述除霜支路的通断状态。

在上述多级换热系统的优选技术方案中，所述制冷循环回路上还设置有两个制冷阀，两个所述制冷阀分别位于所述制冷换热器的两端以使所述制冷换热器能够选择性地与所述除霜支路或所述制冷循环回路连通。

在上述多级换热系统的优选技术方案中，所述制冷换热器为翅片换热器。