專利名稱：雙冷凝復(fù)疊式熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱泵技術(shù)，具體涉及一種帶有雙冷凝器可以大溫差升溫的復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
復(fù)疊式熱泵其功能主要是可作為大溫差升溫的熱泵裝置，其中包括低溫級和高溫級兩個循環(huán)，蒸發(fā)冷凝器是低溫級和高溫級的連接裝置，既是低溫級的冷凝器又是高溫級的蒸發(fā)器。目前復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)存在的主要問題為(1)目前的復(fù)疊式熱泵中，載熱劑水只通過高溫級的冷凝器一步升溫，升高的溫度比較有限。(2)復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)中蒸發(fā)冷凝器的換熱只是高溫級和低溫級工質(zhì)之間的換熱，很難熱泵兩極匹配到最佳狀態(tài)。鑒于目前的復(fù)疊式熱泵存在的問題，所以開發(fā)一種既可以提高載熱劑的溫度又可以使熱泵兩極相匹配的熱泵系統(tǒng)已成為目前之必須。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有復(fù)疊式熱泵存在的問題，本實用新型的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠的雙冷凝復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)。
本實用新型其結(jié)構(gòu)原理如附圖所示。復(fù)疊式熱泵主要由兩臺壓縮機1-1、1-2、蒸發(fā)器2、蒸發(fā)冷凝器3、冷凝器4-1、4-2、兩個膨脹閥5-1、5-2以及調(diào)節(jié)閥7組成。其中蒸發(fā)冷凝器的I端為低溫級工質(zhì)進口，II端為低溫級工質(zhì)出口，III端為高溫級工質(zhì)進口，IV端為高溫級工質(zhì)出口。在蒸發(fā)冷凝器3的II端串聯(lián)了一臺冷凝器4-1作為低溫級冷凝器，通過冷凝水路6將低溫級冷凝器4-1與高溫級冷凝器4-2串聯(lián)起來。由壓縮機1-1、蒸發(fā)器2、蒸發(fā)冷凝器3、低溫級冷凝器4-1、膨脹閥5-1組成熱泵的低溫級循環(huán)；由壓縮機1-2、蒸發(fā)冷凝器3、高溫級冷凝器4-2、膨脹閥5-2組成高溫級循環(huán)。熱泵系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)冷凝水路6的流量和水溫。
本實用新型的有益效果在于在系統(tǒng)中將冷卻水進行分步升溫，不僅減少了高溫級側(cè)工質(zhì)與冷卻水的傳熱溫差，而且通過低溫級冷凝器的換熱調(diào)節(jié)可以達到使蒸發(fā)冷凝器中的換熱平衡，除了可有效提高復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的性能，同時使得系統(tǒng)的供熱效率得到較大的提升。


附圖為本實用新型各組件連接示意圖。
圖中第一級壓縮機1-1；第二級壓縮機1-2；蒸發(fā)器2；蒸發(fā)冷凝器3；低溫級冷凝器4-1；高溫級冷凝器4-2；低溫級膨脹閥5-1；高溫級膨脹閥5-2；冷凝水路6；水路調(diào)節(jié)閥7。
具體實施方式
本實施方案熱泵系統(tǒng)總的熱負荷為6KW，在低溫級循環(huán)中，蒸發(fā)溫度為10℃，蒸發(fā)壓力為0.57MPa，低溫級工質(zhì)在蒸發(fā)器中吸熱由氣液混合態(tài)變成同溫同壓下的氣態(tài)，然后進入低溫級壓縮機，在低溫級壓縮機中壓縮成76.2℃、1.96MPa的氣態(tài)，之后進入蒸發(fā)冷凝器被冷凝為51.7℃、1.95MPa的液態(tài)，再經(jīng)過節(jié)流閥降壓變成5.1℃、0.57MPa的氣液混合態(tài)，然后進入蒸發(fā)器吸熱，如此完成低溫級循環(huán)。在高溫級循環(huán)中，高溫級工質(zhì)在蒸發(fā)冷凝器中吸熱，由44.8℃、0.72MPa的氣液混合態(tài)變成同溫同壓下的氣態(tài)，然后進入高溫級壓縮機，在高溫級壓縮機中壓縮成115.9℃、1.47MPa的氣態(tài)，之后進入冷凝器被冷凝為同溫同壓下的飽和液態(tài)，再通過節(jié)流閥節(jié)流成44.8℃、0.72MPa的氣液混合態(tài)，然后進入蒸發(fā)冷凝器吸熱，如此完成高溫級循環(huán)。雙冷凝復(fù)疊式熱泵水路循環(huán)不同于普通復(fù)疊式熱泵循環(huán)，水路經(jīng)過低溫級凝器之后再經(jīng)過高溫級冷凝器，這樣根據(jù)調(diào)節(jié)水路，既可以使熱泵兩極進行匹配又可以提高熱利用率，提高熱泵的效率。
此種熱泵實驗系統(tǒng)運行安全可靠，經(jīng)過計算得出此實驗系統(tǒng)的COP值為2.6。
權(quán)利要求1.雙冷凝復(fù)疊式熱泵，由壓縮機(1)、蒸發(fā)器(2)、蒸發(fā)冷凝器(3)、冷凝器(4)、膨脹閥(5)以及調(diào)節(jié)閥(7)組成，其特征是在蒸發(fā)冷凝器(3)的II端后部串聯(lián)了一臺冷凝器(4-1)作為低溫級冷凝器，通過冷凝水路(6)將低溫級冷凝器(4-1)與高溫級冷凝器(4-2)串聯(lián)起來，由壓縮機(1-1)、蒸發(fā)器(2)、蒸發(fā)冷凝器(3)、低溫級冷凝器(4-2)、膨脹閥(5-1)組成熱泵的低溫級循環(huán)；由壓縮機(1-2)、蒸發(fā)冷凝器(3)、高溫級冷凝器(4-2)以及膨脹閥(5-2)組成高溫級循環(huán)。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有雙冷凝器可大溫差升溫的復(fù)疊式熱泵。兩臺壓縮機、蒸發(fā)器、蒸發(fā)冷凝器、冷凝器、兩個膨脹閥等組成。在蒸發(fā)冷凝器的II端后部串聯(lián)了一臺冷凝器作為低溫級冷凝器，通過冷凝水路將低溫級冷凝器與高溫級冷凝器串聯(lián)起來，并分別組成了低溫及高溫級循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型的特點是在系統(tǒng)中將冷卻水進行分步升溫，不僅減少了高溫級側(cè)工質(zhì)與冷卻水的傳熱溫差，而且通過低溫級冷凝器的換熱調(diào)節(jié)可以達到使蒸發(fā)冷凝器中的換熱平衡，除了可有效提高復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)的性能，同時使得系統(tǒng)的供熱效率得到較大的提升。
文檔編號F25B7/00GK2819126SQ200520025920
公開日2006年9月20日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者鄭宗和, 楊玉忠, 葛昕, 高金水, 馬永濤, 王宏卯 申請人:天津大學(xué)