热泵系统

allin2025-10-06  25


本公开涉及能源,尤其涉及一种热泵系统。


背景技术:

1、随着能源技术的发展,越来越多的清洁能源被用于生产、生活,相变能是一种重要的清洁能源,如何更好地在生产、生活中利用相变能是需要解决的问题。

2、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本公开提供一种热泵系统,至少提供了一种可以在生产、生活中更好地利用相变能的技术方案。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本公开的一个方面,提供一种热泵系统,其特征在于,包括:相变换热器、第一循环泵、第一换热器、压缩机、第二换热器、节流阀、第二循环泵和用户侧换热器;其中,所述相变换热器的分别通过第一管道、第二管道与所述第一换热器连接,所述第一循环泵配置在所述第一管道或所述第二管道上;所述第二换热器分别通过第三管道、第四管道与所述第一换热器连接,所述压缩机、所述节流阀分别配置在所述第三管道、所述第四管道上,所述压缩机的输入口通过所述第三管道连接所述第一换热器;所述用户侧换热器通过第五管道、第六管道与所述第二换热器连接,所述第二循环泵配置在所述第五管道或所述第六管道上。

4、循环经过相变换热器的载冷剂,可以通过相变换热器中相变介质的相变来吸收或释放相应的能量,第一循环泵为载冷剂在热泵循环回路中的循环提供动力。在第一换热器中,热泵循环回路中的载冷剂与压缩机所在循环回路中的制冷剂进行热交换,再通过压缩机对制冷剂进行升温加压,之后制冷剂循环至第二换热器。在第二换热器中,压缩机所在循环回路中的制冷剂与用户侧循环回路中的换热液进行热交换,第二循环泵为用户侧循环回路中换热液的循环提供动力,之后换热液通过用户侧换热器进行换热,从而实现在生产、生活中应用相变能。

5、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:翅片换热器,配置在所述第一管道或所述第二管道上。

6、通过在第一管道或第二管道上配置翅片换热器,可以在利用相变能的基础上,进一步利用空气能。并且,相变换热器与翅片换热器共用一个热泵循环回路,相较于相变换热器单独使用一个循环回路及翅片换热器单独使用一个循环回路,在用户侧供暖/制冷上具有更高的稳定性,且可以减少整个热泵系统使用管材、压缩机的数量,从而减少建设应用该热泵系统的成本。

7、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第一阀门、第二阀门;所述第一阀门配置在所述翅片换热器的输入口或输出口一侧的管道上;所述第二阀门通过管道并联于所述翅片换热器和所述第一阀门。

8、通过配置第一阀门、第二阀门,可以控制关闭第一阀门、开启第二阀门,从而实现整个热泵系统中仅利用相变能;还可以控制关闭第二阀门、开启第一阀门,从而实现整个热泵系统中同时利用相变能及空气能。通过第一阀门、第二阀门增加了热泵系统的运行模式,使得热泵系统可以在更多不同的环境条件下应用。

9、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第三阀门,配置在所述翅片换热器的输入口或输出口的一侧的管道上,且位于所述第一阀门不同的一侧;所述第二阀门通过管道并联于所述第一阀门、所述翅片换热器和所述第三阀门。

10、通过配置第三阀门,可以在使用热泵系统时能够更好地选择热泵系统的运行模式,在第一阀门、第三阀门关闭,第二阀门开启时(仅利用相变能),可以减少流经第二阀门的载冷剂与翅片换热器中的载冷剂进行热交换,减少能量的浪费,提高热泵系统的能量利用率,降低压缩机的运行压力。

11、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第四阀门和第五阀门;所述第四阀门配置在所述相变换热器的输入口或输出口一侧的管道上;所述第五阀门通过第七管道并联于所述相变换热器和所述第四阀门,所述第七管道的两端分别连接在所述第一管道和所述第二管道上。

12、通过控制关闭第四阀门、开启第五阀门,可以实现在热泵系统中将相变换热器旁路,配合关闭第二阀门、开启第一阀门,可以使得热泵系统中仅利用空气能。通过配置第四阀门和第五阀门增加了热泵系统的运行模式,使得热泵系统可以在更多不同的环境条件下应用,在热泵系统应用的环境温度发生变化时,可以通过选择应用适合外界温度的运行模式,从而减少热泵系统的运行成本,提高热泵系统运行的稳定性和可靠性。

13、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第六阀门,配置在所述相变换热器的输入口或输出口一侧的管道上,且位于所述第四阀门不同的一侧;所述第五阀门通过所述第七管道并联于所述第四阀门、所述相变换热器和所述第六阀门。

14、通过配置第六阀门,可以在使用热泵系统时能够更好地选择热泵系统的运行模式,在第四阀门、第六阀门关闭,第五阀门开启时,能够减少流经第五阀门的载冷剂与相变换热器中的载冷剂进行热交换,减少能量的浪费,提高热泵系统的能量利用率,降低压缩机的运行压力。

15、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第三换热器、第七阀门、第八阀门、第三循环泵、第九阀门;从所述用户侧换热器流出的换热液通过所述第六管道进入所述第二换热器;所述第七阀门配置在所述第六管道上;所述第三换热器和所述第八阀门通过管道并联于所述第七阀门;所述第三换热器分别通过第八管道和第九管道并联于所述相变换热器;所述第三循环泵配置在所述第八管道或所述第九管道上,所述第九阀门配置在所述第八管道或所述第九管道上。

16、通过控制关闭第七阀门,开启第八阀门、第九阀门,可以使得从用户侧流出换热液与第三换热器所在回路中的载冷剂进行热交换,从而升高载冷剂的温度,第三循环泵为第三换热器所在循环回路中载冷剂的循环提供动力。升温后的载冷剂流入相变换热器进行融冰。此种方式,实现了利用用户侧的余热对相变换热器进行融冰,提高了能量的利用率。在室外温度较低的情况下,可以减少为相变换热器取冰的次数。

17、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第十阀门和/或第十一阀门;所述第十阀门配置在所述第三换热器和所述第八阀门所在的管道上,且与所述第八阀门位于所述第三换热器不同的两侧;所述第十一阀门配置在所述第八管道或所述第九管道上,且与所述第九阀门位于不同的管道上。

18、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第十二阀门,配置在所述第五管道上。

19、在本公开的一个实施例中,热泵系统还包括:第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门和第十六阀门;其中,所述第十三阀门和所述第十四阀门分别配置在所述压缩机的输入口和输出口;所述第十五阀门通过管道分别连接在所述第十三阀门远离所述压缩机一侧与所述第十四阀门靠近所述压缩机的一侧;所述第十六阀门通过管道分别连接在所述第十三阀门靠近所述压缩机一侧与所述第十四阀门远离所述压缩机的一侧。

20、控制第十三阀门和第十四阀门关闭、第十五阀门和第十六阀门开启,第十三阀门和第十四阀门开启、第十五阀门和第十六阀门关闭,可以实现将压缩机所在循环回路中制冷剂的循环方向进行调整,在第十三阀门和第十四阀门关闭、第十五阀门和第十六阀门开启时,热泵系统可以实现为用户侧制冷。

21、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。


技术特征:

1.一种热泵系统,其特征在于,包括:相变换热器、第一循环泵、第一换热器、压缩机、第二换热器、节流阀、第二循环泵和用户侧换热器;

2.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,还包括:翅片换热器,配置在所述第一管道或所述第二管道上。

3.根据权利要求2所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第一阀门、第二阀门;

4.根据权利要求3所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第三阀门,配置在所述翅片换热器的输入口或输出口的一侧的管道上,且位于所述第一阀门不同的一侧;

5.根据权利要求3所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第四阀门和第五阀门;

6.根据权利要求5所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第六阀门,配置在所述相变换热器的输入口或输出口一侧的管道上,且位于所述第四阀门不同的一侧;

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第三换热器、第七阀门、第八阀门、第三循环泵、第九阀门;

8.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第十阀门和/或第十一阀门;

9.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第十二阀门,配置在所述第五管道上。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的热泵系统,其特征在于,还包括:第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门和第十六阀门;


技术总结
本公开提供了一种热泵系统,涉及能源技术领域。该热泵系统包括:相变换热器、第一循环泵、第一换热器、压缩机、第二换热器、节流阀、第二循环泵和用户侧换热器;其中,相变换热器的分别通过第一管道、第二管道与第一换热器连接,第一循环泵配置在第一管道或第二管道上;第二换热器分别通过第三管道、第四管道与第一换热器连接,压缩机、节流阀分别配置在第三管道、第四管道上,压缩机的输入口通过第三管道连接第一换热器;用户侧换热器通过第五管道、第六管道与第二换热器连接,第二循环泵配置在第五管道或第六管道上。此种方式,提供了一种可以在生产、生活中应用相变能的热泵系统。

技术研发人员:张昌建,王森,张璇,罗景辉,赵静霄,平天祎,彭磊,姜钊乐,杨国栋
受保护的技术使用者:河北工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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