[实用新型]复叠式热泵系统

说明书

本实用新型涉及热泵技术领域，公开了一种复叠式热泵系统，包括高温级循环回路和低温级循环回路，高温级循环回路依次连接的高温级压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发冷凝器的第一换热侧，低温级循环回路包括依次连接的低温级压缩机、蒸发冷凝器的第二换热侧、第二节流装置和蒸发器，冷凝器的第一换热侧的两端分别连接于高温级压缩机和第一节流装置，冷凝器的第二换热侧接入使用侧流体回路；还包括压缩机变频器以及设于蒸发冷凝器的目标参数传感器；压缩机变频器电连接于高温级压缩机和/或低温级压缩机；低温级循环回路还包括四通换向阀。该复叠式热泵系统可以使得使用侧流体温度达80℃‑140℃。

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种复叠式热泵系统。

背景技术

随着全球能源形势及环境污染等问题日益严峻，节能减排已成为全世界关注的焦点，节能技术成为各国积极研发的目标。热泵因其制热效率高、节能、环保等优点而成为能源应用领域的研究热点。目前应用的热泵绝大多数为蒸汽压缩式的单级循环热泵，在采用补气增焓技术后，在低环境温度下可保持较高的效率。然而普通单级热泵的供热温度一般不超过70℃。在工业生产中，常用到的干燥、加热等生产工艺都需要温度达到80℃以上，才能满足大部分工艺需求。因而，对热量需求较大的生产工艺一般采用燃油/燃气锅炉供热，对热量需求较小的多采用电加热或电锅炉形式。在生产工艺中采用热泵技术加热，与传统的锅炉加热系统相比，其热效率高，节能和环保效果显著，经济效益明显，且设备安全可靠，易于实现更高的自动化程度。

目前常规单级空气源热泵的加热温度只能满足部分的工业生产工艺低温加热的需求，空气源热泵技术要广泛地应用于工业加热领域还需要解决机组高温化的问题，采用复叠式热泵系统形式可以很好地解决常规单级空气源热泵低温环境下的适应性以及机组高温化等问题。在复叠式热泵系统中，蒸发冷凝器是连接低温级与高温级的关键部件，它的作用就是完成热量从低温级向高温级的传递。蒸发冷凝器在换热时，两侧流体都是工质相变换热，相变换热保持恒温，但是换热模型相比对流换热更为复杂。同时因为系统需要完成由低温级向高温级的传热过程，两级之间存在热量匹配问题，并不是孤立运行的，如果匹配不当，将会严重影响热泵机组的性能，同时对于复叠时热泵机组应用还须解决全年变工况运行稳定性问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种复叠式热泵系统，用以解决现有的复叠式热泵存在的两级热量不匹配的问题，以提高热泵机组的能效和运行稳定性，为工业领域生产工艺高温加热需求提供更加节能环保的技术解决方案。

本实用新型实施例提供一种复叠式热泵系统，包括高温级循环回路和低温级循环回路，所述高温级循环回路包括依次连接的高温级压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发冷凝器的第一换热侧，所述低温级循环回路包括依次连接的低温级压缩机、所述蒸发冷凝器的第二换热侧、第二节流装置和蒸发器，所述冷凝器的第一换热侧的两端分别连接于所述高温级压缩机和所述第一节流装置，所述冷凝器的第二换热侧接入使用侧流体回路；

还包括压缩机变频器以及设于所述蒸发冷凝器的目标参数传感器，所述目标参数传感器电连接于所述压缩机变频器；所述压缩机变频器电连接于所述高温级压缩机和/或所述低温级压缩机；所述低温级循环回路还包括四通换向阀，所述四通换向阀的第一端连接于所述低温级压缩机的出口，所述四通换向阀的第二端连接于所述蒸发冷凝器的第二换热侧的进口，所述四通换向阀的第三端连接于所述低温级压缩机的进口，所述四通换向阀的第四端连接于所述蒸发器的出口。

其中，所述目标参数传感器包括设于所述蒸发冷凝器的第一换热侧的第二温度传感器、设于所述蒸发冷凝器的第二换热侧的第三温度传感器、设于所述蒸发冷凝器的第一换热侧的第一压力传感器和设于所述蒸发冷凝器的第二换热侧的第二压力传感器中的一种或者多种。

其中，所述第一节流装置为第一毛细管组件，所述第一毛细管组件包括多根第一毛细管以及与所述第一毛细管一一对应的第一电磁阀；所述第二节流装置为第二毛细管组件，所述第二毛细管组件包括多根第二毛细管以及与所述第二毛细管一一对应的第二电磁阀。