一種相變熱泵系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種相變熱泵系統，主要由室內換熱器、循環泵、儲液罐、壓縮機、節流裝置、室外換熱器、連接管道和電路控制部分組成；所述室外換熱器、節流裝置、儲液罐、壓縮機以及連接管道組成一個室外循環回路；所述室內換熱器、儲液罐、循環泵以及連接管道組成一個室內循環回路；所述電路控制部分控制著系統的運行動作。這種相變熱泵系統能夠充分利用蒸發器和冷凝器的作用，使蒸發器內最大限度的充滿液體進行吸熱蒸發，冷凝器內最大限度的充滿氣體進行放熱冷卻，解決了現有蒸發器和冷凝器的利用效率低的問題，提高了熱能輸運效率。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

Phase change heat pump system

The utility model discloses a phase-change heat pump system is mainly composed of an indoor heat exchanger, a circulating pump, a liquid storage tank, a compressor, a throttling device and an outdoor heat exchanger, a connecting pipeline and the circuit control part; the outdoor heat exchanger, a throttling device, a liquid storage tank, a compressor and a connecting pipe. Outside the loop; the indoor heat exchanger, a liquid storage tank and a circulating pump and a connecting pipe composed of an indoor circuit; the circuit control part controls the operation of the system. The phase change heat pump system can make full use of the evaporator and condenser, the maximum liquid filled in the evaporator evaporation endothermic, exothermic maximum cooling gas filled inside the condenser, it solves the problem of the low efficiency of the existing evaporator and condenser, improves the heat transport efficiency.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于空調制冷
，具體涉及一種相變熱泵系統。
技術介紹
目前，制冷循環技術主要采用卡諾逆循環，由制冷劑等溫蒸發、制冷劑蒸汽定熵壓縮、制冷劑等溫冷凝和制冷劑液體定熵膨脹四個循環過程構成。相應地，用于調控環境溫度的空調系統主要由蒸發器、壓縮機、噴射節流裝置和冷凝器四個部件組成，這種空調系統可以通過蒸發器內的制冷劑與高溫空氣換熱后等溫蒸發，壓縮機壓縮制冷劑蒸汽進入冷凝器中等溫冷凝，冷凝過程中制冷劑攜帶的熱量傳遞給低溫空氣，制冷劑在節流閥中膨脹完成定熵膨脹后回到蒸發器中重復上述循環。逆卡諾循環是理想的可逆制冷循環，它是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成。循環時，高、低溫熱源恒定，制冷工質在冷凝器和蒸發器中與熱源間無傳熱溫差，制冷工質流經各個設備中不考慮任何損失，因此，逆卡諾循環是理想制冷循環，它的制冷系數是最高的，但工程上無法實現。還有現有制冷系統的蒸發器和冷凝器的整個翅片結構一部分是熱的一部分是冷的，沒有得到充分的利用，不能夠進行徹底的熱交換，從而導致電能的無謂浪費，營運成本居高不下。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術存在的缺點，為解決制冷系統中存在的能耗大問題，而提供一種結構簡單、實施容易、節能減排的相變熱泵系統，使蒸發和冷凝能夠實現等溫相變蒸發和等溫相變冷凝。為了解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案如下：一種相變熱泵系統，包括室內換熱器（1）、室外換熱器（2）、儲液罐（3）、壓縮機（4）、節流裝置（5）、循環泵（6）、連接管道以及電路控制部分；所述儲液罐（3）包含四個外接接口，分別為接口一（31）、接口二（32）、接口三（33）和接口四（34）；所述儲液罐（3）的接口一（31）與所述儲液罐（3）的接口二（32）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的上部；所述儲液罐（3）的接口三（33）與所述儲液罐（3）的接口四（34）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的下部；所述循環泵（6）連接于室內換熱器（1）和儲液罐（3）的接口（33）之間；所述壓縮機（4）連接于儲液罐（3）的接口（32）和室外換熱器（2）之間；所述節流裝置（5）連接于儲液罐（3）的接口（34）和室外換熱器（2）之間；所述室內換熱器（1）、儲液罐（3）、循環泵（6）以及連接管道組成一個室內循環回路；所述室外換熱器（2）、節流裝置（5）、儲液罐（3）、壓縮機（4）以及連接管道組成一個室外循環回路；所述儲液罐（3）為室內循環回路與室外循環回路的接合點，它把兩個循環連接為完整的相變熱泵系統；所述壓縮機（4）和節流裝置（5）把所述相變熱泵系統分為高壓等溫區和低壓等溫區；所述室內循環回路是一個低壓等溫相變吸熱過程；所述室外循環回路是一個高壓等溫相變放熱過程；所述相變熱泵系統工作時，循環泵（6）把液態工作介質從儲液罐的接口三（33）吸入送至室內換熱器（1），室內換熱器（1）同時與高溫熱源接觸，液態工作介質在室內換熱器（1）內吸收熱量而在低壓區等溫蒸發為氣體，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發的液體在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從室內換熱器（1）流回到儲液罐（3）中，進入儲液罐（3）的氣液二相流體在儲液罐（3）中完成氣液分離，從而完成室內循環；在壓縮機（4）的抽吸力作用下，儲液罐（3）中的氣態工作介質通過儲液罐的接口二（32）進入室外換熱器（2），室外換熱器（2）同時與低溫熱源接觸，氣態工作介質在室外換熱器（2）內受低溫熱源的冷卻而在高壓區等溫冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體經過節流裝置（5）進入儲液罐（3），從而完成室外循環；室內循環和室外循環同時進行，室內循環產生的氣體工作介質進入室外循環，室外循環產生的液態工作介質進入室內循環，同時把熱量從室內搬運至室外。以上所述一種相變熱泵系統，還包括四通閥一（71）和四通閥二（72），所述四通閥一（71）與壓縮機（4）相連接；所述四通閥二（72）與循環泵（6）相連接；這樣通過控制四通閥一（71）和四通閥二（72）的流向，達到相變熱泵系統同時制冷制熱的目。以上所述四通閥二（72）與所述循環泵（6）能夠用電機可反向轉動、具有雙向輸送功能的齒輪泵、羅茨泵或螺桿泵來替代。以上所述節流裝置（5）是一個熱力膨脹閥。以上所述節流裝置（5）是一個電子膨脹閥（8）。以上所述節流裝置（5）是一個毛細管（9）。本技術與現有技術相比，解決了蒸發和冷凝不徹底、效率低的問題，同時蒸發能夠實現等溫相變蒸發和冷凝能夠實現等溫相變冷凝；本系統工作穩定、耗能少、制冷量能效比相當于傳統空調的2倍，適合大功率、遠距離傳輸熱量。附圖說明圖1為本技術的第一種實施方式的結構示意圖。圖2為本技術的第二種實施方式的結構示意圖。圖3為本技術的第三種實施方式的結構示意圖。圖4為本技術的第四種實施方式的結構示意圖。圖5為本技術的第五種實施方式的結構示意圖。圖中編號：（1）室內換熱器；（2）室外換熱器；（3）儲液罐；（31）儲液罐的接口一；（32）儲液罐的接口二；（33）儲液罐的接口三；（34）儲液罐的接口四；（4）壓縮機；（5）節流裝置；（6）循環泵；（71）四通閥一；（72）四通閥二；（8）電子膨脹閥；（9）閥毛細管。具體實施方式下面通過實施例并結合附圖做進一步說明。本實施例實現時涉及的系統主體結構包括室內換熱器（1）、室外換熱器（2）、儲液罐（3）、儲液罐的接口一（31）、儲液罐的接口二（32）、儲液罐的接口三（33）、儲液罐的接口四（34）、壓縮機（4）、節流裝置（5）、循環泵（6）、四通閥一（71）、四通閥二（72）、電子膨脹閥（8）、毛細管（9）、連接管道以及電路控制部分；所述室內換熱器（1）、儲液罐（3）、循環泵（6）、四通閥二（72）以及連接管道組成一個室內循環回路；所述室外換熱器（2）、節流裝置（5）、儲液罐（3）、壓縮機（4）、四通閥一（71）以及連接管道組成一個室外循環回路；所述儲液罐（3）為室內循環回路與室外循環回路的接合點，它把兩個循環連接為完整的相變熱泵系統；所述壓縮機（4）和節流裝置（5）把所述相變熱泵系統分為高壓等溫區和低壓等溫區；所述室內循環回路是一個低壓等溫相變吸熱過程；所述室外循環回路是一個高壓等溫相變放熱過程。實施例一：本實施例為第一種能量輸運的工作流程，如圖1所示的一種相變熱泵系統的工作流程圖，整個系統包括室內換熱器（1）、室外換熱器（2）、儲液罐（3）、儲液罐的接口一（31）、儲液罐的接口二（32）、儲液罐的接口三（33）、儲液罐的接口四（34）、壓縮機（4）、節流裝置（5）、循環泵（6）、連接管道以及電路控制部分；所述室內換熱器（1）、儲液罐（3）、循環泵（6）以及連接管道組成一個室內循環回路；所述室外換熱器（2）、節流裝置（5）、儲液罐（3）、壓縮機（4）以及連接管道組成一個室外循環回路；此相變熱泵系統工作時，循環泵（6）把液態工作介質從儲液罐的接口三（33）吸入送至室內換熱器（1），室內換熱器（1）同時與高溫熱源接觸，液態工作介質在室內換熱器（1）內吸收熱量而在低本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種相變熱泵系統，其特征在于，包括室內換熱器（1）、室外換熱器（2）、儲液罐（3）、壓縮機（4）、節流裝置（5）、循環泵（6）、連接管道以及電路控制部分；所述儲液罐（3）包含四個外接接口，分別為接口一（31）、接口二（32）、接口三（33）和接口四（34）；所述儲液罐（3）的接口一（31）與所述儲液罐（3）的接口二（32）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的上部；所述儲液罐（3）的接口三（33）與所述儲液罐（3）的接口四（34）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的下部；所述循環泵（6）連接于室內換熱器（1）和儲液罐（3）的接口（33）之間；所述壓縮機（4）連接于儲液罐（3）的接口（32）和室外換熱器（2）之間；所述節流裝置（5）連接于儲液罐（3）的接口（34）和室外換熱器（2）之間；所述室內換熱器（1）、儲液罐（3）、循環泵（6）以及連接管道組成一個室內循環回路；所述室外換熱器（2）、節流裝置（5）、儲液罐（3）、壓縮機（4）以及連接管道組成一個室外循環回路；所述儲液罐（3）為室內循環回路與室外循環回路的接合點，它把兩個循環連接為完整的相變熱泵系統；所述壓縮機（4）和節流裝置（5）把所述相變熱泵系統分為高壓等溫區和低壓等溫區；所述室內循環回路是一個低壓等溫相變吸熱過程；所述室外循環回路是一個高壓等溫相變放熱過程；所述相變熱泵系統工作時，循環泵（6）把液態工作介質從儲液罐的接口三（33）吸入送至室內換熱器（1），室內換熱器（1）同時與高溫熱源接觸，液態工作介質在室內換熱器（1）內吸收熱量而在低壓區等溫蒸發為氣體，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發的液體在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從室內換熱器（1）流回到儲液罐（3）中，進入儲液罐（3）的氣液二相流體在儲液罐（3）中完成氣液分離，從而完成室內循環；在壓縮機（4）的抽吸力作用下，儲液罐（3）中的氣態工作介質通過儲液罐的接口二（32）進入室外換熱器（2），室外換熱器（2）同時與低溫熱源接觸，氣態工作介質在室外換熱器（2）內受低溫熱源的冷卻而在高壓區等溫冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體經過節流裝置（5）進入儲液罐（3），從而完成室外循環；室內循環和室外循環同時進行，室內循環產生的氣體工作介質進入室外循環，室外循環產生的液態工作介質進入室內循環，同時把熱量從室內搬運至室外。...

【技術特征摘要】
1.一種相變熱泵系統，其特征在于，包括室內換熱器（1）、室外換熱器（2）、儲液罐（3）、壓縮機（4）、節流裝置（5）、循環泵（6）、連接管道以及電路控制部分；所述儲液罐（3）包含四個外接接口，分別為接口一（31）、接口二（32）、接口三（33）和接口四（34）；所述儲液罐（3）的接口一（31）與所述儲液罐（3）的接口二（32）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的上部；所述儲液罐（3）的接口三（33）與所述儲液罐（3）的接口四（34）位于儲液罐（3）內的工作介質液面的下部；所述循環泵（6）連接于室內換熱器（1）和儲液罐（3）的接口（33）之間；所述壓縮機（4）連接于儲液罐（3）的接口（32）和室外換熱器（2）之間；所述節流裝置（5）連接于儲液罐（3）的接口（34）和室外換熱器（2）之間；所述室內換熱器（1）、儲液罐（3）、循環泵（6）以及連接管道組成一個室內循環回路；所述室外換熱器（2）、節流裝置（5）、儲液罐（3）、壓縮機（4）以及連接管道組成一個室外循環回路；所述儲液罐（3）為室內循環回路與室外循環回路的接合點，它把兩個循環連接為完整的相變熱泵系統；所述壓縮機（4）和節流裝置（5）把所述相變熱泵系統分為高壓等溫區和低壓等溫區；所述室內循環回路是一個低壓等溫相變吸熱過程；所述室外循環回路是一個高壓等溫相變放熱過程；所述相變熱泵系統工作時，循環泵（6）把液態工作介質從儲液罐的接口三（33）吸入送至室內換熱器（1），室內換熱器（1）同時與高溫熱源接觸，液態工作介質在室內換熱器（1）內吸收熱量而在低壓區等溫蒸發為氣體，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發...

【專利技術屬性】
技術研發人員：祝長宇，丁式平，何慧麗，
申請(專利權)人：北京德能恒信科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11