一种级联加热的自复叠高温热泵系统及控制方法技术方案

一种级联加热的自复叠高温热泵系统及控制方法，自复叠高温热泵系统包括压缩机、冷凝器、分离器、多股流换热器、回热器、蒸发器、储气罐、水泵、电子膨胀阀、电磁阀、阀门、控制装置以及温度传感器、压力传感器；控制装置采集压缩机出口压力传感器和温度传感器、冷凝器出口温度传感器、蒸发器出口温度传感器、水侧出口温度传感器的信号；通过控制压缩机进口和出口的电磁阀和电子膨胀阀调节压缩机排气压力保证高温热泵系统安全启动；在自复叠高温热泵系统运行期间，通过调节冷凝器出口阀门和分离器液相出口电子膨胀阀控制制冷剂流量和混合工质组分浓度，运行期间通过改变制冷剂流量和组分浓度以及水侧流量满足高温热泵的供热需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温热泵，具体涉及一种级联加热的自复叠高温热泵系统及控制方法。

技术介绍

1、热泵是一种节能供热技术，可替代电力、燃气或燃煤供热，适用于住宅或工业。水或空气等热汇的有限热容，温度滑移较大，对高效的高温热泵提出了新的挑战。目前，高温热泵主要采用亚临界蒸气压缩循环和跨临界循环，对于传统的亚临界热泵循环，采用单一制冷剂作为工质时，由于其等温相变的固有属性，对温度滑移需求较大的热汇，换热损失是巨大的。co2跨临界热泵循环由于超临界区域的温度滑移较大，对热汇的加热是有利的。然而，该热泵循环的排气压力较高增加了特定部件的成本。因此，为了在亚临界热泵循环实现对温度滑移较大的加热需求，利用混合工质之间的温度滑移特性匹配外界的热汇温度变化曲线，从而减少了换热损失，提升系统效率。

2、采用混合工质的循环包括回热循环、自复叠循环和复叠循环。相比回热循环，自复叠循环能够调节制冷剂流量和组分浓度适应不同工况变化的需求，相比复叠循环，自复叠仅采用单台压缩机，节约了系统部件成本。因此，采用自复叠循环的空气源高温热泵系统具有灵活性调控和成本较低的优势。但当需要实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种级联加热的自复叠高温热泵系统，其特征在于，包括压缩机(1)，压缩机(1)出口管路与冷凝器(2)制冷剂侧进口相连；冷凝器(2)制冷剂侧出口第一管路与第一阀门(16)进口相连；第一阀门(16)与多股流换热器(4)热侧进口相连；冷凝器(2)制冷剂侧出口第二管路与第二阀门(17)进口相连；第二阀门(17)与分离器(3)进口相连；分离器(3)气相出口和第一阀门(16)出口混合与多股流换热器(4)热侧进口相连；分离器(3)液相出口与第一电子膨胀阀(8)进口相连；多股流换热器(4)热侧出口与回热器(5)热侧进口相连；回热器(5)热侧出口与第二电子膨胀阀(9)进口相连；第二电子膨胀阀(9)出口与...

【技术特征摘要】

1.一种级联加热的自复叠高温热泵系统，其特征在于，包括压缩机(1)，压缩机(1)出口管路与冷凝器(2)制冷剂侧进口相连；冷凝器(2)制冷剂侧出口第一管路与第一阀门(16)进口相连；第一阀门(16)与多股流换热器(4)热侧进口相连；冷凝器(2)制冷剂侧出口第二管路与第二阀门(17)进口相连；第二阀门(17)与分离器(3)进口相连；分离器(3)气相出口和第一阀门(16)出口混合与多股流换热器(4)热侧进口相连；分离器(3)液相出口与第一电子膨胀阀(8)进口相连；多股流换热器(4)热侧出口与回热器(5)热侧进口相连；回热器(5)热侧出口与第二电子膨胀阀(9)进口相连；第二电子膨胀阀(9)出口与蒸发器(6)进口相连；蒸发器(6)出口与回热器(5)冷侧进口相连；第一电子膨胀阀(8)出口与第一电磁阀(18)进口相连；第一电磁阀(18)出口和回热器(5)冷侧出口混合与多股流换热器(4)冷侧进口相连；多股流换热器(4)冷侧出口与压缩机(1)进口相连；压缩机(1)出口还与第二电磁阀(13)进口相连；第二电磁阀(13)出口与储气罐(12)进口相连；储气罐(12)出口与第三电子膨胀阀(14)进口相连；第三电子膨胀阀(14)出口与第三电磁阀(15)进口相连；第三电磁阀(15)出口与压缩机(1)进口相连；进水管道与水泵(11)进口相连；水泵(11)出口与多股流换热器(4)水侧进口相连；多股流换热器(4)水侧出口与冷凝器(2)水侧进口相连；冷凝器(2)水侧出口与供水口相连；控制装置(10)的输入端与压缩机(1)出口的第一压力传感器(101)和第一温度传感器(102)相连；控制装置(10)的输入端与蒸发器(6)出口的第二温度传感器(103)相连；控制装置(10)的输入端与冷凝器(2)出口的第三温度传感器(104)相连；控制装置(10)的输入端与冷凝器(2)水侧出口的第四温度传感器(105)相连；控制装置(10)的输出端与压缩机(1)、水泵(11)的控制机构相连；控制装置(10)的输出端与第一阀门(16)、第二阀门(17)、第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)、第三电子膨胀阀(14)、第一电磁阀(18)、第二电磁阀(13)、第三电磁阀(15)的调节机构相连；热泵系统在运行期间通过控制第一阀门(16)、第二阀门(17)、第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)，调节蒸发器(6)内流量和制冷剂组分浓度；通过控制水泵(11)转速调节进水流量满足高温供热需求。

2.根据权利要求1所述的一种级联加热的自复叠高温热泵系统，其特征在于，自复叠高温热泵系统采用二元非共沸混合工质，经压缩机(1)压缩后的高温高压气体进入冷凝器(2)，之后经冷凝器(2)制冷剂侧出口第一管和经第一阀门(16)进入多股流换热器(4)；在多股流换热器(4)降温后进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李银龙，杨语晴，董佩文，刘国强，晏刚，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：