双冷凝复叠式热泵制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带有双冷凝器可大温差升温的复叠式热泵。两台压缩机、蒸发器、蒸发冷凝器、冷凝器、两个膨胀阀等组成。在蒸发冷凝器的Ⅱ端后部串联了一台冷凝器作为低温级冷凝器，通过冷凝水路将低温级冷凝器与高温级冷凝器串联起来，并分别组成了低温及高温级循环系统。本实用新型专利技术的特点是：在系统中将冷却水进行分步升温，不仅减少了高温级侧工质与冷却水的传热温差，而且通过低温级冷凝器的换热调节可以达到使蒸发冷凝器中的换热平衡，除了可有效提高复叠式热泵系统的性能，同时使得系统的供热效率得到较大的提升。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热泵技术，具体涉及一种带有双冷凝器可以大温差升温的复叠式热泵系统。
技术介绍
复叠式热泵其功能主要是可作为大温差升温的热泵装置，其中包括低温级和高温级两个循环，蒸发冷凝器是低温级和高温级的连接装置，既是低温级的冷凝器又是高温级的蒸发器。目前复叠式热泵系统存在的主要问题为(1)目前的复叠式热泵中，载热剂水只通过高温级的冷凝器一步升温，升高的温度比较有限。(2)复叠式热泵系统中蒸发冷凝器的换热只是高温级和低温级工质之间的换热，很难热泵两极匹配到最佳状态。鉴于目前的复叠式热泵存在的问题，所以开发一种既可以提高载热剂的温度又可以使热泵两极相匹配的热泵系统已成为目前之必须。
技术实现思路
针对现有复叠式热泵存在的问题，本技术的目的是提出一种结构简单、运行可靠的双冷凝复叠式热泵系统。本技术其结构原理如附图所示。复叠式热泵主要由两台压缩机1-1、1-2、蒸发器2、蒸发冷凝器3、冷凝器4-1、4-2、两个膨胀阀5-1、5-2以及调节阀7组成。其中蒸发冷凝器的I端为低温级工质进口，II端为低温级工质出口，III端为高温级工质进口，IV端为高温级工质出口。在蒸发冷凝器3的II端串联了一台冷凝器4-1作为低温级冷凝器，通过冷凝水路6将低温级冷凝器4-1与高温级冷凝器4-2串联起来。由压缩机1-1、蒸发器2、蒸发冷凝器3、低温级冷凝器4-1、膨胀阀5-1组成热泵的低温级循环；由压缩机1-2、蒸发冷凝器3、高温级冷凝器4-2、膨胀阀5-2组成高温级循环。热泵系统通过调节阀7调节冷凝水路6的流量和水温。本技术的有益效果在于在系统中将冷却水进行分步升温，不仅减少了高温级侧工质与冷却水的传热温差，而且通过低温级冷凝器的换热调节可以达到使蒸发冷凝器中的换热平衡，除了可有效提高复叠式热泵系统的性能，同时使得系统的供热效率得到较大的提升。附图说明附图为本技术各组件连接示意图。图中第一级压缩机1-1；第二级压缩机1-2；蒸发器2；蒸发冷凝器3；低温级冷凝器4-1；高温级冷凝器4-2；低温级膨胀阀5-1；高温级膨胀阀5-2；冷凝水路6；水路调节阀7。具体实施方式本实施方案热泵系统总的热负荷为6KW，在低温级循环中，蒸发温度为10℃，蒸发压力为0.57MPa，低温级工质在蒸发器中吸热由气液混合态变成同温同压下的气态，然后进入低温级压缩机，在低温级压缩机中压缩成76.2℃、1.96MPa的气态，之后进入蒸发冷凝器被冷凝为51.7℃、1.95MPa的液态，再经过节流阀降压变成5.1℃、0.57MPa的气液混合态，然后进入蒸发器吸热，如此完成低温级循环。在高温级循环中，高温级工质在蒸发冷凝器中吸热，由44.8℃、0.72MPa的气液混合态变成同温同压下的气态，然后进入高温级压缩机，在高温级压缩机中压缩成115.9℃、1.47MPa的气态，之后进入冷凝器被冷凝为同温同压下的饱和液态，再通过节流阀节流成44.8℃、0.72MPa的气液混合态，然后进入蒸发冷凝器吸热，如此完成高温级循环。双冷凝复叠式热泵水路循环不同于普通复叠式热泵循环，水路经过低温级凝器之后再经过高温级冷凝器，这样根据调节水路，既可以使热泵两极进行匹配又可以提高热利用率，提高热泵的效率。此种热泵实验系统运行安全可靠，经过计算得出此实验系统的COP值为2.6。权利要求1.双冷凝复叠式热泵，由压缩机(1)、蒸发器(2)、蒸发冷凝器(3)、冷凝器(4)、膨胀阀(5)以及调节阀(7)组成，其特征是在蒸发冷凝器(3)的II端后部串联了一台冷凝器(4-1)作为低温级冷凝器，通过冷凝水路(6)将低温级冷凝器(4-1)与高温级冷凝器(4-2)串联起来，由压缩机(1-1)、蒸发器(2)、蒸发冷凝器(3)、低温级冷凝器(4-2)、膨胀阀(5-1)组成热泵的低温级循环；由压缩机(1-2)、蒸发冷凝器(3)、高温级冷凝器(4-2)以及膨胀阀(5-2)组成高温级循环。专利摘要本技术涉及一种带有双冷凝器可大温差升温的复叠式热泵。两台压缩机、蒸发器、蒸发冷凝器、冷凝器、两个膨胀阀等组成。在蒸发冷凝器的II端后部串联了一台冷凝器作为低温级冷凝器，通过冷凝水路将低温级冷凝器与高温级冷凝器串联起来，并分别组成了低温及高温级循环系统。本技术的特点是在系统中将冷却水进行分步升温，不仅减少了高温级侧工质与冷却水的传热温差，而且通过低温级冷凝器的换热调节可以达到使蒸发冷凝器中的换热平衡，除了可有效提高复叠式热泵系统的性能，同时使得系统的供热效率得到较大的提升。文档编号F25B7/00GK2819126SQ200520025920公开日2006年9月20日 申请日期2005年5月18日 优先权日2005年5月18日专利技术者郑宗和, 杨玉忠, 葛昕, 高金水, 马永涛, 王宏卯 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
双冷凝复叠式热泵，由压缩机（１）、蒸发器（２）、蒸发冷凝器（３）、冷凝器（４）、膨胀阀（５）以及调节阀（７）组成，其特征是在蒸发冷凝器（３）的Ⅱ端后部串联了一台冷凝器（４－１）作为低温级冷凝器，通过冷凝水路（６）将低温级冷凝器（４－１）与高温级冷凝器（４－２）串联起来，由压缩机（１－１）、蒸发器（２）、蒸发冷凝器（３）、低温级冷凝器（４－２）、膨胀阀（５－１）组成热泵的低温级循环；由压缩机（１－２）、蒸发冷凝器（３）、高温级冷凝器（４－２）以及膨胀阀（５－２）组成高温级循环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宗和，杨玉忠，葛昕，高金水，马永涛，王宏卯，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]