一種雙熱源高效壓縮-噴射復(fù)合熱泵系統(tǒng)及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙熱源高效壓縮-噴射復(fù)合熱栗系統(tǒng)及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著北方城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)供熱負(fù)荷的需求急劇增長。北方冬季室外溫度較低，只依賴室外低溫空氣作為熱源有時(shí)并不能滿足供熱的需求。對(duì)于富煤、貧油、少氣的中國能源現(xiàn)狀，回收低溫?zé)嵩?、開發(fā)利用太陽能等是節(jié)能減排的主要措施，也是中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。采用何種“熱栗”技術(shù)及裝備以高效回收利用低溫?zé)嵩礋崃?、太陽能等是目前亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種雙熱源高效壓縮-噴射復(fù)合熱栗系統(tǒng)及應(yīng)用，具體技術(shù)方案為:
[0004]—種雙熱源高效壓縮-噴射復(fù)合熱栗系統(tǒng)，由冷凝器、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、噴射器、發(fā)生器、太陽能集熱器、閉式冷卻塔、工質(zhì)栗、循環(huán)栗、工質(zhì)罐、用戶、節(jié)流閥、連接管路系統(tǒng)及閥門構(gòu)成，其中連接管路系統(tǒng)分為第一水管路系統(tǒng)、第二水管路系統(tǒng)、第三水管路系統(tǒng)、乙二醇溶液管路系統(tǒng)和工質(zhì)管路系統(tǒng)；
[0005]第一蒸發(fā)器的出口、壓縮機(jī)入口、噴射器的出口連接在一起，且噴射器的出口管段上設(shè)置有第四閥門V4;壓縮機(jī)出口、冷凝器入口、噴射器的工作流體入口連接在一起，且壓縮機(jī)出口和噴射器的工作流體入口之間設(shè)置有第一閥門Vl;在壓縮機(jī)的出口、噴射器的出口連接一根管路，且在管路上安裝第三閥門V3;冷凝器的出口與工質(zhì)罐連接；
[0006]第一水管路系統(tǒng):太陽能集熱器的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第六閥門V6與發(fā)生器的水管路入口相連，經(jīng)第五閥門V5與第一蒸發(fā)器的水管路入口相連;太陽能集熱器的水管路系統(tǒng)入口經(jīng)第八閥門V8與發(fā)生器的水管路出口相連，經(jīng)第七閥門V7與第一蒸發(fā)器的水管路出口相連；
[0007]第二水管路系統(tǒng):用戶的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十二閥門V12與第二蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)入口相連，第二蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十一閥門VI1、循環(huán)栗與用戶的水管路系統(tǒng)入口相連;且用戶的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十閥門VlO與第一蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)入口相連，第一蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第九閥門V9、循環(huán)栗與用戶的水管路系統(tǒng)入口相連；第二蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)出口與第十一閥門Vll之間的管段上，引一條管路與第一蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)入口相連，并在管路上安裝第二十一閥門V21;
[0008]第三水管路系統(tǒng):用戶的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十四閥門V14與冷凝器的水管路系統(tǒng)入口相連，冷凝器的水管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十三閥門V13、循環(huán)栗與用戶的水管路系統(tǒng)入口相連；
[0009]乙二醇溶液管路系統(tǒng):閉式冷卻塔的乙二醇溶液管路系統(tǒng)出口經(jīng)第十六閥門V16與冷凝器的乙二醇溶液管路系統(tǒng)入口連接，經(jīng)第十八閥門V18與第二蒸發(fā)器的乙二醇溶液管路系統(tǒng)入口連接;閉式冷卻塔的乙二醇溶液系統(tǒng)入口經(jīng)循環(huán)栗、第十五閥門V15與冷凝器的乙二醇溶液系統(tǒng)出口連接，經(jīng)循環(huán)栗、第十七閥門V17與第二蒸發(fā)器的乙二醇溶液管路系統(tǒng)出口連接；
[0010]工質(zhì)管路系統(tǒng):工質(zhì)罐的第一路工質(zhì)管路系統(tǒng)出口經(jīng)第一節(jié)流閥Vtl與第一蒸發(fā)器的工質(zhì)管路入口連接，并與壓縮機(jī)的工質(zhì)管路入口相連;工質(zhì)罐的第二路工質(zhì)管路系統(tǒng)出口通過工質(zhì)栗、第二節(jié)流閥Vt2后與發(fā)生器的工質(zhì)管路入口連接，然后經(jīng)第二閥門V2接入噴射器工作流體入口 ；工質(zhì)罐的第三路工質(zhì)管路系統(tǒng)出口依次通過第三節(jié)流閥Vt3、第二蒸發(fā)器，接入噴射器引射流體入口。
[0011]進(jìn)一步地，在噴射器的混合流體出口至節(jié)點(diǎn)I的管段上設(shè)置第一增壓機(jī)，且在第一增壓機(jī)的進(jìn)出口并聯(lián)一管路，管路上安裝第十九閥門V19。
[0012]進(jìn)一步地，在第二蒸發(fā)器的工質(zhì)出口與噴射器的引射流體入口之間的管段上設(shè)置第二增壓機(jī)，且在第二增壓機(jī)的進(jìn)出口并聯(lián)一管路，管路上安裝第二十閥門V20。
[0013]進(jìn)一步地，在噴射器的混合流體出口至節(jié)點(diǎn)I的管段上設(shè)置第一增壓機(jī)，且在第一增壓機(jī)的進(jìn)出口并聯(lián)一管路，管路上安裝第十九閥門V19;同時(shí)，在第二蒸發(fā)器的工質(zhì)出口與噴射器的引射流體入口之間的管段上設(shè)置第二增壓機(jī)，且在第二增壓機(jī)的進(jìn)出口并聯(lián)一管路，管路上安裝第二十閥門V20。
[0014]進(jìn)一步地，所述工質(zhì)栗為定頻或變頻工質(zhì)栗，所述循環(huán)栗為定頻或變頻循環(huán)栗，所述壓縮機(jī)為定頻或變頻壓縮機(jī)，所述噴射器為氣-氣噴射器，所述增壓機(jī)為風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)或壓縮機(jī)。
[0015]如上所述一種雙熱源高效壓縮-噴射復(fù)合熱栗系統(tǒng)的應(yīng)用。
[0016](— )在夏季，采用壓縮-噴射耦合制冷運(yùn)行方法，具體流程為:
[0017]第一閥門Vl和第四閥門V4關(guān)閉，第一節(jié)流閥Vt1、第二節(jié)流閥Vt2、第三節(jié)流閥Vt3、第二閥門V2和第三閥門V3打開;發(fā)生器的工質(zhì)蒸氣作為噴射器的工作流體進(jìn)入噴射器，弓丨射來自第二蒸發(fā)器的工質(zhì)，并在噴射器內(nèi)混合、減速增壓后流出，流出的混合工質(zhì)經(jīng)第三閥門V3，與來自第一蒸發(fā)器且經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)混合，一起進(jìn)入冷凝器；
[0018]第一水管路系統(tǒng):第六閥門V6、第八閥門V8打開，第五閥門V5、第七閥門V7關(guān)閉；水從太陽能集熱器流出進(jìn)入發(fā)生器，然后再從發(fā)生器的水管路系統(tǒng)出口回到太陽能集熱器；
[0019]第二水管路系統(tǒng)有兩種運(yùn)行方法:第一種，第九閥門V9、第十二閥門V12、第二十一閥門V21打開，第十閥門V10、第十一閥門Vll關(guān)閉；用戶水管路系統(tǒng)出口的冷凍水通過第十二閥門V12進(jìn)入第二蒸發(fā)器，然后從第二蒸發(fā)器的水管路系統(tǒng)出口流出，經(jīng)過第二十一閥門V21流入第一蒸發(fā)器;冷凍水依次經(jīng)第二蒸發(fā)器和第一蒸發(fā)器放熱降溫后，通過第九閥門V9、循環(huán)栗返回用戶，在用戶末端吸熱升溫后，從用戶水管路系統(tǒng)出口流出，如此循環(huán);第二種，第九閥門V9、第十閥門VlO、第^^一閥門Vl 1、第十二閥門Vl2打開，第二^^一閥門V21關(guān)閉；用戶水管路系統(tǒng)出口的冷凍水分兩路，一路通過第十閥門VlO進(jìn)入第一蒸發(fā)器，另一路通過第十二閥門V12進(jìn)入第二蒸發(fā)器，兩路冷凍水降溫后分別通過第九閥門V9、第十一閥門VII，然后匯合為一路，經(jīng)過循環(huán)栗返回用戶，在用戶末端吸熱升溫后，從用戶水管路系統(tǒng)出口流出，如此循環(huán)；
[0020]乙二醇溶液管路系統(tǒng):第十七閥門Vl7、第十八閥門V18關(guān)閉，第十五閥門Vl5、第十六閥門V16打開;來自閉式冷卻塔的乙二醇溶液進(jìn)入冷凝器吸熱升溫，然后返回至閉式冷卻塔散熱降溫，如此循環(huán)。
[0021]當(dāng)設(shè)置有第一增壓機(jī)時(shí)，發(fā)生器的工質(zhì)蒸氣作為噴射器的工作流體進(jìn)入噴射器，引射來自第二蒸發(fā)器的工質(zhì)，然后兩路工質(zhì)在噴射器內(nèi)混合、減速增壓后流出;流出的混合工質(zhì)經(jīng)第一增壓機(jī)增壓后，經(jīng)第三閥門與來自第一蒸發(fā)器且經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)混合，一起進(jìn)入冷凝器；
[0022]當(dāng)設(shè)置有第二增壓機(jī)時(shí)，來自第二蒸發(fā)器的低壓工質(zhì)蒸氣經(jīng)第二增壓機(jī)增壓后，作為引射流體被來自發(fā)生器的工質(zhì)引射至噴射器，兩路工質(zhì)在噴射器內(nèi)進(jìn)行混合、減速增壓后流出；流出的混合工質(zhì)經(jīng)第三閥門與來自第一蒸發(fā)器且經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)混合，一起進(jìn)入冷凝器；
[0023]當(dāng)同時(shí)設(shè)置有第一增壓機(jī)和第二增壓機(jī)時(shí)，來自第二蒸發(fā)器的低壓工質(zhì)蒸氣經(jīng)第二增壓機(jī)增壓，并作為引射流體被來自發(fā)生器的工質(zhì)引射至噴射器，兩路工質(zhì)在噴射器內(nèi)進(jìn)行混合、減速增壓后流出；流出的混合工質(zhì)經(jīng)第一增壓機(jī)增壓后，經(jīng)第三閥門與來自第一蒸發(fā)器且經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的工質(zhì)混合，一起進(jìn)入冷凝器。
[0024](二)在夏季，采用噴射制冷運(yùn)行方法，具體流程為:
[0025]第一節(jié)流閥Vt 1、第一閥門Vl和第四閥門V4關(guān)閉，第二節(jié)流閥Vt2、第三節(jié)流閥Vt3、第二閥門V2和第三閥門V3打開;發(fā)生器的工質(zhì)蒸氣作為噴射器的工作流體進(jìn)入噴射器，弓丨射來自第二蒸發(fā)器的工質(zhì)，并在噴射器內(nèi)混合、減速增壓后流出，流出的混合工質(zhì)經(jīng)第三閥門V3通向冷凝器；
[0026]第一水管路系統(tǒng):第六閥門V6、第八閥門V8打開，第五閥門V5、第七閥門V7關(guān)閉；水從太陽能集熱器流出進(jìn)入發(fā)生器，然后再從發(fā)生器的水管路系統(tǒng)出口回到太陽能集熱器；
[0027]第二水管路系統(tǒng):第九閥門V9、第十閥門V10、第二十一閥門V21關(guān)閉，第十一閥門Vl 1、第十二閥門Vl2打開；用戶水管路系統(tǒng)出口的冷凍水經(jīng)第十二閥門Vl2進(jìn)入第二蒸發(fā)器，在第二蒸發(fā)器降溫后經(jīng)第十一閥門VI1、循環(huán)栗返回用戶，在用戶末端吸熱升溫后，從用戶水管路系統(tǒng)出口流出，如此循環(huán)；
[0028]乙二醇溶液管路系統(tǒng):第十七閥門Vl7、第十八閥門V18關(guān)閉，第十五閥門Vl5、第十六閥門V16打開;來自閉式冷卻塔的乙二醇溶液進(jìn)入冷凝器吸熱升溫，然后返回至閉式冷卻塔散熱降溫，如此循環(huán)。
[0029]當(dāng)設(shè)置有第一增壓機(jī)時(shí)，發(fā)生器的工質(zhì)蒸氣作為噴射器的工作流體進(jìn)入噴射器，引射來自第二蒸發(fā)器的工質(zhì)，然后兩路工質(zhì)在噴射器內(nèi)混合、減速增壓后流出;流出的混合工質(zhì)經(jīng)第一增壓機(jī)增壓后經(jīng)第三閥門V3進(jìn)入冷凝器