[发明专利]一种多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置与方法

权利要求书

1.一种多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置，其特征在于，包括第一通路、第二通路、第三通路、回热器(16)、闪蒸罐(28)和多热源系统；

沿流动方向，所述第一通路由低压级压缩机(1)、高压级压缩机(2)、气体冷却器(7)、第一质量流量计(9)连接组成；所述第二通路由第一电子膨胀阀(20)、蒸发器(24)、气液分离器(22)连接组成；所述第三通路由电加热器(30)和第二质量流量计(31)连接组成；所述第三通路的末端与所述低压级压缩机(1)的出口连接，所述第二通路的末端与所述第一通路的始端连接；

所述多热源系统包括环境模拟仓(22)，所述蒸发器(24)布置于所述环境模拟仓(22)中；

将所述第一通路的末端与所述第二通路的始端连接，则第一通路和第二通路构成简单两级压缩热泵循环回路；

将所述第一通路的末端分为两个a支路，第一a支路经第二电子膨胀阀(10)、回热器(16)低压侧与所述第三通路的始端连接，第二a支路经回热器(16)高压侧与所述第二通路的始端连接，则第一通路、第二通路、第三通路以及所述两个a支路构成两级压缩回热器中间补气热泵循环回路；

将所述第一通路的末端依次与第二电子膨胀阀(10)、闪蒸罐(28)连接，所述闪蒸罐(28)出口分成两个b支路，第一b支路经第三电子膨胀阀(29)与所述第三通路的始端连接，第二b支路与所述第二通路的始端连接，则第一通路、第二通路、第三通路以及所述两个b支路构成两级压缩闪蒸罐中间补气热泵循环回路。

2.根据权利要求1所述多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置，其特征在于，所述闪蒸罐(28)的入口设置第一手动调节阀(11)，第二b支路设置第五手动调节阀(18)，回热器(16)低压侧入口设置第二手动调节阀(12)，出口设置第六手动调节阀(19)，高压侧入口设置第三手动调节阀(13)，出口设置第四手动调节阀(17)；

关闭第一手动调节阀(11)、第二手动调节阀(12)、第五手动调节阀(18)、第六手动调节阀(19)，打开第三手动调节阀(13)、第四手动调节阀(17)，切换成简单两级压缩循环；关闭第二手动调节阀(12)、第六手动调节阀(19)、第三手动调节阀(13)、第四手动调节阀(17)，打开第一手动调节阀(11)、第五手动调节阀(18)，切换成两级压缩闪蒸罐补气循环；关闭第一手动调节阀(11)、第五手动调节阀(18)，打开第三手动调节阀(13)、第四手动调节阀(17)、第二手动调节阀(12)、第六手动调节阀(19)，切换成两级压缩回热器补气循环。

3.根据权利要求1所述多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置，其特征在于，所述蒸发器(24)热源有风机(27)、废水余热回收装置(26)和太阳能模拟装置(25)三种类型，风机(27)通过翅片管式换热器提供空气中的热能，加热制冷剂，废水余热回收装置(26)中废水流经套管式换热器与制冷剂换热，太阳能模拟装置(25)中，太阳能模拟器加热集热管中的传热流体，传热流体与制冷剂进行换热，三种热源类型的蒸发器采用串联方式布置，利用热源不同的品位，由低到高，依次对制冷剂进行加热。

4.根据权利要求1所述多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置，其特征在于，所述第一通路还包括第一换热器(3)和第二换热器(8)，所述第一换热器(3)连接在高压级压缩机(2)与气体冷却器(7)之间，所述第二换热器(8)连接在气体冷却器(7)与第一质量流量计(9)之间，所述第一换热器(3)、第二换热器(8)为套管式换热器。

5.根据权利要求4所述多热源互补跨临界二氧化碳热泵系统综合性能测试装置，其特征在于，从蒸发器出口的低压制冷剂首先进入低压级压缩机(1)被压缩至中间压力状态，再进入高压级压缩机(2)被连续压缩至高压状态，所述低压级压缩机(1)和高压级压缩机(2)均为回转式变频压缩机。