[发明专利]一种能势耦合超级热泵

说明书

本发明提出一种能势耦合超级热泵，实现了热源与热汇的大温差高效换热，并无需其它热量辅助，同时采用沸点不同的两种工质作为循环工质，通过吸收及解吸过程的热量实现热量交换，其中升压装置可采用电机驱动或者蒸汽驱动，并通过改变升压装置的压缩比控制调节热源和热汇的出口温度。

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，特别是涉及提取热源能量用于加热热汇的换热装置。

背景技术

在能源利用领域广泛存在热量交换过程，热量的传递过程可以归纳为从高温流体向低温流体传递或者从低温流体向高温流体传递。根据热力学第二定律，热量可以自发的从高温物体传向低温物体，仅使用普通换热器即可实现；如果需要将热量从低温物体传向高温物体则需要消耗一定的代价，往往需要消耗一定量的高品位能源，比如电力、高温度的蒸汽或者热水等，需要使用热泵、引射装置等。在现有技术中，采用热泵技术由于其较高的效率和可靠性得到了市场的认可和应用。但是受到热力学循环、循环工质物性、换热系数和设备耐温耐压等诸多条件限制，各种热泵技术只能工作于各自的温度范围，吸收式热泵的使用需要使用热源和热汇以外的第三种热量，而压缩式热泵的热汇温度又受到压缩机耐温耐压限制难以实现较高的热汇温度。为了实现热源与热汇的大温差高效换热，并无需其它热量辅助，该发明提出了一种能势耦合超级热泵。

发明内容

该发明所述热泵包括吸收装置1、解吸装置2、升压装置3、高压腔4、换热器5、低压腔6、循环泵7、热汇入口8、热汇出口9、热源入口10和热源出口11构成。

所述一种能势耦合超级热泵，吸收装置1与热汇入口8、热汇出口9、循环泵7、换热器5和升压装置3相连，循环泵7与吸收装置1和换热器5相连，换热器5与循环泵7、吸收装置1和解吸装置2相连，解吸装置2与热源入口10、热源出口11、换热器5和升压装置3相连，升压装置3与解吸装置2和吸收装置1相连。

所述一种能势耦合超级热泵，热汇在吸收装置1中被加热，热源在解吸装置2中被降温。

所述一种能势耦合超级热泵，其内部循环工质为工质A和工质B，工质A的沸点低于工质B，工质A和工质B的混合物循环于吸收装置1和解吸装置2，工质A和工质B的混合物离开解吸装置2后依次经过换热器5和循环泵7进入吸收装置1，然后离开吸收装置1后经过换热器5后返回解吸装置2，升压装置3中介质为汽态的工质A，升压装置3采用离心式、螺杆式、活塞式、涡旋式或者罗茨式压缩机。

所述一种能势耦合超级热泵，其工作原理为：

工质A和工质B的混合物在解吸装置2中被热源加热，浓缩的混合物经过换热器5和循环泵7后进入吸收装置1，工质A与工质B的混合物在吸收装置1中吸收来自升压装置3的工质A蒸汽，吸收过程产生的热量用以加热热汇，升压装置3用于将低压腔6中的工质A蒸汽进行压缩后提升其压力后进入高压腔4。升压装置3采用电机或者汽轮机驱动，通过控制升压装置3的压缩比调节热源及热汇出口温度。

附图说明

图1是一种能势耦合超级热泵系统图。

附图标记：

1-吸收装置、2-解吸装置、3-升压装置、4-高压腔、5-换热器、6-低压腔、7-循环泵、8-热汇入口、9-热汇出口、10-热源入口，11-热源出口。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图1中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。