[发明专利]一种改进人工环境室的冷媒压缩热泵的方法及其系统

说明书

本发明提供了一种改进人工环境室的冷媒压缩热泵的方法及其系统，本发明在冷媒压缩热泵的循环过程中，利用人工环境室与室外环境传导的冷量冷却冷媒压缩热泵循环过程中冷凝后的高压高温冷媒液体；在冷媒压缩热泵循环过程的蒸发过程中，利用高温人工环境室向室外环境传导的热量使得节流后的冷媒吸热实现冷媒蒸发在冷媒压缩热泵循环过程的冷凝过程中，利用低温人工环境室与室外环境传导的冷量使得压缩后的冷媒放热实现冷媒冷凝。利用蒸发器从围护取热，对于低温环境室，利用围护为冷凝器散热。本发明具有简单实用，高效节能的特点，同时通过无能量损失的在线融霜改善人工环境室的温度的恒定性，避免了因融霜导致的人工环境室的室内温度的波动。

技术领域

本发明涉及一种改进用于人工环境室的冷媒压缩热泵的方法和冷媒压缩热泵系统。

背景技术

所谓的人工环境室，指温度高于环境或者低于环境的人工环境室，包括用于舒适性目的的室内环境，用于工艺性目的的车间、仓库等，高温工艺室，如高温烘烤房等，冷库，冷柜及冷藏车等。

人工环境室一般通过冷媒压缩系统的制冷或制热实现，冷媒压缩系统的蒸发温度和冷凝温度存在一定的差异，尤其是冷藏\冷冻应用，高温烘烤房，严寒气候条件下的冬季采暖，其温差更大，如当冷藏温度为-20℃时，环境温度为35℃，其温差可达70℃以上，因此，对从冷凝器出来的冷媒进行过冷具有显著的节能效果，实现冷媒过冷有不同的手段，包括采用外部冷源进行过冷，如采用自然冷源，如地下水，河水等，或采用另外一个人工制冷系统实现，这些手段均存在各种问题，如缺少自然冷源，增加人工制冷系统导致系统复杂等，对于人工环境室而言，一个切实可行的方法是利用人工环境室与室外环境之间传导的冷量，对于低温人工环境室而言，人工环境室内的冷量通过围护结构向室外环境传导冷量，对于高温人工环境室而言，室外的冷量通过围护结构向室内传导冷量，因此完全可以通过置于围护结构内或其二侧的换热器实现对冷媒压缩系统的高压高温冷媒进行过冷。同时，对于冷媒压缩系统而言，蒸发器的融霜往往是老大难问题，而上述高温高压冷媒还可以同时用来进行融霜。

目前的热泵系统，实际上是一个开式热泵系统，即制热时，从环境取热，人工环境得热，制冷时，从人工环境取热，环境得热。而这样一种系统实际上是不合理，至少对于人工环境室是不合理的，对于高温人工环境室而言，高温的人工环境室通过围护向环境散热，热泵完全可以吸收高温人工环境的散热而无需从室外环境取热，即人工环境的围护结构取热，其热的品质高，热泵的蒸发温度高，也无需大型的室外机，事实上，热泵无需全部吸收高温人工环境室的散热，因为热泵系统还需要输入功，所以从能量平衡的角度，还需要向环境散热，即压缩机输入的功，对于低温人工环境室而言，即从人工环境的围护结构取冷，同样因为热泵系统还需要输入功，所以从能量平衡的角度，还需要向环境散热，即压缩机输入的功，这样室外机散热能力只需要等于压缩机的功即可。

发明内容

基于上述思路，本发明提出的改进用于人工环境室的冷媒压缩热泵的方法和冷媒压缩热泵系统，即通过过冷回收人工环境室内外传导的冷量实现冷媒过冷并同时利用过冷进行融霜的方法和系统，同时对于高温人工环境室，利用蒸发器从围护取热，对于低温环境室，利用围护为冷凝器散热。

本发明采用的技术方案具体如下：

一种改进人工环境室的冷媒压缩热泵的方法，所述冷媒压缩热泵的循环过程为冷媒依次经过压缩、冷凝、节流、蒸发然后再压缩进行循环。

在冷媒压缩热泵的循环过程中，采用直接过冷器或间接过冷器与第一回收器，利用人工环境室与室外环境传导的冷量冷却冷媒压缩热泵循环过程中冷凝后的高压高温冷媒液体；所述的直接过冷器置于人工环境室的围护中或围护的两侧或一侧。所述的间接过冷器的一流体通道通入冷媒压缩热泵循环过程中冷凝后的高压高温冷媒液体，另一流体通道与第一回收器的循环流体通道连通，所述第一回收器置于人工环境室的围护中或围护的两侧或一侧，循环流体在间接过冷器和第一回收器之间循环，吸收冷量后在间接过冷器中与冷媒换热使冷媒冷却。