热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及热泵技术领域，提供了一种热泵系统，包括：使用侧流体管路；余热热源流体管路；多个热泵循环单元，多个所述热泵循环单元相互独立，多个所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧依次串联；每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧进口与所述余热热源流体进口管路连接，每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧出口与所述余热热源流体出口管路连接。本发明专利技术给出的热泵系统，有效提升了热泵系统的整体效率。系统的整体效率。系统的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统


[0001]本专利技术涉及热泵
，尤其涉及一种热泵系统。

技术介绍

[0002]随着全球能源形势及环境污染等问题日益严峻，节能减排已成为全世界关注的焦点，节能技术成为各国积极研发的目标。在工农业生产过程，对热量需求较大的生产工艺一般采用燃油/燃气锅炉供热，对热量需求较小的多采用电加热或电锅炉形式，但是，在工农业生产的过程中，仍存在大量中低温余热、废热热源未加利用。因此，在生产工艺中采用热泵技术对中低温余热进行回收，并用于加热，与传统的锅炉加热系统相比，其热效率高，节能和环保效果显著，经济效益明显，且设备安全可靠，易于实现更高的自动化程度。
[0003]目前在采用补气增焓技术后，采用热泵技术进行余热回收后能够产生温度达到80℃以上流体或蒸汽，基本可以满足大部分工艺需求。但是，工农业生产工艺中使用高温体所需热量巨大，通常需要达到兆瓦级至百兆瓦级。
[0004]现有技术中，为了满足工农业生产超大热容量用热需求，一般采用多台压缩机并联的热泵系统，但是，由于热泵系统的管路复杂，存在压缩机回油不均的情况，容易导致系统的可靠性降低，并且由于热泵系统提升温度大，会导致系统效率偏低等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种热泵系统，用以解决现有技术中台压缩机并联时回油不均热泵系统效率偏低的缺陷，实现提升热泵系统的效率。
[0006]本专利技术提供一种热泵系统，包括：
[0007]使用侧流体管路，所述使用侧流体管路包括使用侧进口管路和使用侧出口管路；
[0008]余热热源流体管路，所述余热热源流体管路包括余热热源流体进口管路和余热热源流体出口管路；
[0009]多个热泵循环单元，所述热泵循环单元包括冷凝器、蒸发器、第一节流装置以及压缩机，所述冷凝器的第一换热侧、所述蒸发器的第一换热侧、第一节流装置以及所述压缩机接于热泵循环主回路，多个所述热泵循环单元相互独立，多个所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧依次串联，首端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧进口与所述使用侧进口管路连接，末端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧出口与所述使用侧出口管路连接；每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧进口与所述余热热源流体进口管路连接，每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧出口与所述余热热源流体出口管路连接。
[0010]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵循环单元还包括油分离器、经济器以及油冷却器；
[0011]所述压缩机的出口、油分离器的制冷剂分离侧、冷凝器的第一换热侧、经济器的第一换热侧、第一节流装置、蒸发器的第一换热侧以及压缩机的进口依次连接，构成热泵循环
主回路；
[0012]所述油冷却器的第一换热侧的进口与所述油分离器的润滑油分离侧连接，所述油冷却器的第一换热侧的出口与压缩机的进口连接，构成润滑油循环回路；
[0013]所述油冷却器的第二换热侧的进口与所述余热热源流体管路连接，所述油冷却器的第二换热侧的出口与所述蒸发器的第二换热侧连接；
[0014]或，所述油冷却器的第二换热侧的进口与所述第一节流装置的出口连接，所述油冷却器的第二换热侧的出口与所述压缩机的进口连接。
[0015]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵循环单元还包括第二节流装置；
[0016]所述第二节流装置的进口和所述冷凝器的第一换热侧的出口连接，所述第二节流装置的出口和所述经济器的第二换热侧的入口连接，所述经济器的第二换热侧的出口与所述压缩机的补气口连接，构成补气支路。
[0017]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵循环单元还包括过冷器，所述过冷器的第一换热侧接于所述冷凝器和所述第一节流装置之间。
[0018]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵循环单元还包括回热器，所述回热器的第一换热侧接于所述冷凝器和所述第一节流装置之间；
[0019]所述回热器的第二换热侧接于所述蒸发器第一换热侧的出口和所述压缩机的进口之间。
[0020]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述第一节流装置包括电动调节阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种；所述第二节流装置包括节流孔板、电子膨胀阀、热力膨胀阀、电动调节阀中的一种。
[0021]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵循环单元还包括压缩机控制器、多个温度参数传感器以及多个压力参数传感器，多个所述温度参数传感器分别设于所述压缩机、蒸发器的第一换热侧、冷凝器的第一换热侧以及第一节流装置的进口和出口，多个所述压力参数传感器分别设于压缩机、蒸发器的第一换热侧、冷凝器的第一换热侧以及第一节流装置的进口和出口，所述压缩机控制器与多个所述压力参数传感器及多个所述温度参数传感器连接，以根据多个所述温度参数传感器检测的温度参数和多个所述压力参数传感器检测的压力参数控制所述压缩机的运行模式。
[0022]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述使用侧进口管路上依次设有高温流体阀和高温流体储罐，所述高温流体储罐的上方连接有使用侧蒸汽管路，所述高温流体储罐的下方连接有使用侧液体管路，所述使用侧蒸汽管路上设有高温流体蒸气压缩机。
[0023]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵系统还包括集成一体式冷凝器，多个所述热泵循环单元的冷凝器的第一换热侧均设于所述集成一体式冷凝器上，多个所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧依次串联布置并设于所述集成一体式冷凝器内，所述集成一体式冷凝器具有使用侧高温流体入口和使用侧高温流体出口，所述使用侧高温流体入口连通首端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧进口，所述使用侧高温流体出口连通末端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧出口，所述使用侧高温流体入口与所述使用侧进口管路连接，所述使用侧高温流体出口所述使用侧出口管路连接。
[0024]根据本专利技术提供的一种热泵系统，所述热泵系统还包括集成一体式蒸发器，多个所述热泵循环单元的蒸发器的第一换热侧均设于所述集成一体式蒸发器上，多个所述热泵
循环单元的蒸发器的第二换热侧并联布置并设于所述集成一体式蒸发器内，所述集成一体式蒸发器具有余热流体入口和余热流体出口，所述余热流体入口连通多个所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧进口，所述余热流体出口连通多个所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧出口，所述余热流体入口与所述余热热源流体进口管路连接，所述余热流体出口与所述余热热源流体出口管路连接。
[0025]本专利技术提供的热泵系统，通过多个热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧并联布置的方式，使得热泵系统蒸发温度相同，通过多个热泵循环单元的冷凝器依次串联布置的方式，逐级提高使用侧流体温度，并最终达到用户要求的使用侧流体温度，可使得前一级热泵循环单元的冷凝温度始终低于相邻后一级热泵循环单元的冷凝温度，可明显降低前一级热泵循环单元的冷凝压力，从而有效提升热泵系统的整体效率。本专利技术给出的热泵系统，相较于单台压缩机驱动的高温热泵而言，制热量充足，相较于多台压缩机并联驱动冷凝器升温使用侧流体的热泵系统而言，回油均匀，且热泵系统效率高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括：使用侧流体管路，所述使用侧流体管路包括使用侧进口管路和使用侧出口管路；余热热源流体管路，所述余热热源流体管路包括余热热源流体进口管路和余热热源流体出口管路；多个热泵循环单元，所述热泵循环单元包括冷凝器、蒸发器、第一节流装置以及压缩机，所述冷凝器的第一换热侧、所述蒸发器的第一换热侧、第一节流装置以及所述压缩机接于热泵循环主回路，多个所述热泵循环单元相互独立，多个所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧依次串联，首端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧进口与所述使用侧进口管路连接，末端的所述热泵循环单元的冷凝器的第二换热侧出口与所述使用侧出口管路连接；每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧进口与所述余热热源流体进口管路连接，每一所述热泵循环单元的蒸发器的第二换热侧出口与所述余热热源流体出口管路连接。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵循环单元还包括油分离器、经济器以及油冷却器；所述压缩机的出口、油分离器的制冷剂分离侧、冷凝器的第一换热侧、经济器的第一换热侧、第一节流装置、蒸发器的第一换热侧以及压缩机的进口依次连接，构成热泵循环主回路；所述油冷却器的第一换热侧的进口与所述油分离器的润滑油分离侧连接，所述油冷却器的第一换热侧的出口与压缩机的进口连接，构成润滑油循环回路；所述油冷却器的第二换热侧的进口与所述余热热源流体管路连接，所述油冷却器的第二换热侧的出口与所述蒸发器的第二换热侧连接；或，所述油冷却器的第二换热侧的进口与所述第一节流装置的出口连接，所述油冷却器的第二换热侧的出口与所述压缩机的进口连接。3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵循环单元还包括第二节流装置；所述第二节流装置的进口和所述冷凝器的第一换热侧的出口连接，所述第二节流装置的出口和所述经济器的第二换热侧的入口连接，所述经济器的第二换热侧的出口与所述压缩机的补气口连接，构成补气支路。4.根据权利要求1至3任意一项所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵循环单元还包括过冷器，所述过冷器的第一换热侧接于所述冷凝器和所述第一节流装置之间。5.根据权利要求1至3任意一项所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵循环单元还包括回热器，所述回热器的第一换热侧接于所述冷凝器和所述第一节流装置之间；所述回热器的第二换热侧接于所述蒸发器第一换热侧的出口和所述压缩机的进口之间。6.根据权利要求3所述的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明生，孙文倩，邹慧明，赵金姊，田长青，黄国华，常晟，
申请(专利权)人：同方节能工程技术有限公司，
类型：发明
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