The invention provides an efficient high temperature heat pump system, which mainly comprises a heater, an ejector, a cooler, a throttle valve, an evaporator, a gas-liquid separator, a refrigerant pump and a regenerator. The system uses high-temperature heat energy as the driving force of the system, improves the efficiency of low-grade heat energy, replaces the compressor with ejector, avoids the heat-resistant problem of the compressor coil and lubricant in the traditional compression high-temperature heat pump, improves the operating parameters of the heat pump system, uses the working fluid pump as the ejecting fluid to pressurize, and improves the operation of the system. Stability and system energy efficiency ratio, so as to achieve efficient and comprehensive utilization of heat energy.
【技术实现步骤摘要】
一种以CO2为工质的高温热泵系统
本专利技术属于热泵
,具体涉及一种以CO2为循环工质,采用少量高温热能作为系统驱动力,吸收低品位热能,向外输出中等温度热能的高温热泵系统。
技术介绍
低品位热能种类众多、分布广泛,热泵技术能够对低品位热能提质增效,扩大低品位热能的应用领域和发展空间。在能源危机日益突出的背景下,热泵技术得到高度重视和迅速发展。常规热泵技术已经非常成熟,如蒸汽压缩式热泵、吸收式热泵等,能够将低品位热能最高提升至100℃左右,尤其在冬季供暖领域应用普遍。高温介质在工业生产过程中应用非常普遍,应用过程一般产生一定的温降。经过降温的介质,一般有三种处理途径:(1)重新回到锅炉被加热成满足需求的高温介质;(2)流到工艺系统中低温热源应用环节进行利用;(3)直接排放。上述三种处理途径最终均需向环境排放一定热量。若采用高温热泵技术,从环境或废弃排放物吸收低品位热能,经过提质增效,将降温的介质重新加热,使其达到工艺应用需求,整个过程仅需输入少量电能或高温热能作为驱动力,则可实现高于1.0的能效比。工业余热资源丰富,并且具有较高温度热源,因此放热温度在100℃以上的,以高温热能为驱动力的高温热泵在工业生产领域具有非常广阔的应用前景,具有极佳的经济效益和社会效益。按工作原理热泵系统可分为压缩式,吸收式,引射式,吸附式和化学式热泵等。由于结构紧凑、工作稳定,压缩式热泵应用最广。按冷凝温度的不同,热泵系统可分为常温热泵和高温热泵。对于传统压缩式高温热泵系统,由于压缩机线圈和润滑油的耐热问题,压缩机排气温度不能过高,一般不应超过130℃,从而限制了高温热泵系统 ...
【技术保护点】
1.一种以CO2为工质的高温热泵系统,其特征在于,包括:加热器、引射器、冷却器、节流阀、蒸发器、气液分离器、工质泵以及回热器;在所述加热器中吸收热量的高温高压的循环工质达到高温高压超临界状态,由高压进口进入所述引射器引射从所述气液分离器出来的低温低压的饱和气相循环工质,混合后经扩压室增压达到中温中压状态,再经所述冷却器换热,所述冷却器中的冷却介质吸收热量,向外界用户提供热能;释放部分热量的循环工质经低压进口进入所述回热器,与经过其高压侧的低温循环工质换热冷却至近临界状态,经节流阀节流降温降压达到气液两相状态,之后进入蒸发器与其中的低品位介质换热,吸收其中的低品位热能;从所述蒸发器出来的低温低压循环工质进入所述气液分离器,分离成饱和液态工质和饱和气态工质,其中的饱和气态工质被进入所述引射器的高温高压超临界态循环工质引射,继续参与上述循环;饱和液态工质经所述工质泵加压后经高压进口进入所述回热器高压侧,与低压侧的高温循环工质换热,然后进入加热器吸收热量后继续参与上述循环。
【技术特征摘要】
1.一种以CO2为工质的高温热泵系统,其特征在于,包括:加热器、引射器、冷却器、节流阀、蒸发器、气液分离器、工质泵以及回热器;在所述加热器中吸收热量的高温高压的循环工质达到高温高压超临界状态,由高压进口进入所述引射器引射从所述气液分离器出来的低温低压的饱和气相循环工质,混合后经扩压室增压达到中温中压状态,再经所述冷却器换热,所述冷却器中的冷却介质吸收热量,向外界用户提供热能;释放部分热量的循环工质经低压进口进入所述回热器,与经过其高压侧的低温循环工质换热冷却至近临界状态...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘利生,李冰,李利峰,史维秀,魏小林,
申请(专利权)人:中国科学院力学研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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