[发明专利]一种高效型热泵系统及其工作方法

说明书

本发明涉及热泵节能技术领域，提供了一种高效型热泵系统，包括第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、换热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一喷射器、第二喷射器、节流元件，以及填充于系统中的工质；通过采用第一喷射器和第二喷射器形成了两级喷射，能够更大程度上回收节流元件的膨胀功、节省压缩过程的消耗功，从而降低循环系统的能量消耗，提高热泵系统的效率；本发明还提供了一种高效型热泵系统的工作方法，解决了现有技术在改变了工况的情况下，无法进一步降低系统损失的问题。

技术领域

本发明涉及热泵节能技术领域，更具体地，涉及一种高效型热泵系统及其工作方法。

背景技术

传统的两级蒸气压缩式循环系统一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、中间冷却器(或闪蒸器)和膨胀阀等部件组成，包括压缩、冷凝、节流以及蒸发四个主要的热力过程。两级蒸气压缩式循环可组成多种形式，如一次节流中间完全或不完全冷却循环，二次节流中间完全或不完全冷却循环等。实际上，在两级蒸气压缩式循环系统中，由于蒸发温度更低，制冷剂节流过程具有更多的膨胀功可以回收。因此，可以采用双喷射器并对其进行合理的布置，能够更加充分的回收膨胀功，从而使两级蒸气压缩式循环系统的效率显著得到提高。

公开号为CN103759449B的中国专利文献，公开了一种双喷射器增效的两级蒸气压缩式循环系统，通过在两级蒸气压缩式循环系统中增加双喷射器(高压级喷射器和低压级喷射器)，利用双喷射器充分回收两级蒸气压缩制冷与热泵循环系统节流过程中的膨胀功，显著提升两个压缩机吸气压力从而降低循环中压缩机的功率消耗和提高压缩机的输气量，有效改善了制冷循环系统性能。

上述方案虽然利用了两级喷射实现了膨胀功的充分回收，但是上述方案无法适应不同工况下的换热过程，在改变了工况的情况下，无法进一步降低系统损失，换热能力受限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术在改变了工况的情况下，无法进一步降低系统损失的问题，提供一种高效型热泵系统及其工作方法。本发明能够更大程度上回收节流阀的膨胀功、节省压缩过程的消耗功，从而降低循环系统的能量消耗，提高热泵系统的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高效型热泵系统，包括第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、换热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一喷射器、第二喷射器、节流元件，以及填充于系统中的工质；第二压缩机的出口与冷凝器的冷凝入口连接，冷凝器的出口分为两路，第一路与第一喷射器的引射入口连接，第二路与换热器的冷却入口连接；第一喷射器的混合出口与换热器的加热入口连接，换热器的加热出口与第二喷射器的引射入口连接，第二喷射器的混合出口与第二蒸发器的入口连接，第二蒸发器的出口与第二压缩机的入口连接；换热器的冷却出口经过节流元件与第一蒸发器的入口连接，第一蒸发器的出口分为三路，第一路与第一喷射器的被引射工质入口连接，第二路与第二喷射器的被引射工质入口连接，第三路与第一压缩机的入口连接；第一压缩机的出口也与第二压缩机的入口连接。

这样，通过采用第一喷射器和第二喷射器形成了双级喷射，能够更大程度上回收节流元件的膨胀功、节省压缩过程的消耗功，从而降低循环系统的能量消耗，提高热泵系统的效率；同时利用双级喷射，实现两级压缩中间冷却，有效解决了空气源热泵系统在较低环境温度时制热量降低的问题。

进一步的，工质为非共沸混合工质。

这样，通过采用非共沸混合工质，由于非共沸工质组分固定，具有温度滑移的特性，与单一工质相比，可以减少换热温差，降低换热过程的不可逆性，提高运行效率，应用于热泵系统中能够减少系统的不可逆性，合理利用非共沸混合工质的温度滑移特性，结合不同换热单元能够对非共沸混合工质的组分进行调控，调整其传热系数。

进一步的，节流元件为节流阀。需要说明的是，节流元件起到了降低压力、使液相工质转变成气液两相的作用，是循环的重要部件之一。

进一步的，冷凝器为具有气液分离功能的分液冷凝器，第一蒸发器为分相蒸发器。