喷气增焓热泵系统的制作方法

本发明涉及热泵系统技术领域，特别涉及一种喷气增焓热泵系统。

背景技术：

如今，利用空气源的热泵系统，得到越来越多的推广和应用。传统的喷气增焓热泵系统较为普遍的是r410a热泵系统以及r22热泵系统，即在两种系统中采用的制冷剂分别为r410a和r22。

在现有的热泵系统中，对于压缩机排气温度较高的制冷剂来说，尤其是制冷剂r32，其gwp值约为现有常用的hfc类冷媒的一半，同时单位容积制热能力高出r410a近15％，可以进一步降低压缩机的排量，有利于优化成本结构。但是采用类似r32制冷剂的热泵系统中，冷凝温度始终居高不下，尤其在秋冬季节高压比的环境条件下，r32热泵系统中的喷气增焓压缩机的排气温度要高于相同条件下的r410a至少20℃，而单独采用补气增焓的方式降温效果较差，降温能力有限，使得压缩机长期在高温条件下运行，导致安全风险增大，可靠性降低，由此限制了类似r32等具有高排气温度制冷剂在热泵系统中的广泛使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种喷气增焓热泵系统，以解决现有的具有高排气温度的制冷剂不能够在传统喷气增焓压缩机中广泛应用的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种喷气增焓热泵系统，包括喷气增焓压缩机、冷凝单元、中间换热单元以及蒸发单元，所述喷气增焓压缩机上设有喷气口、吸气口以及排气口，

所述排气口、冷凝单元、中间换热单元以及喷气口之间依次连通，形成喷气回路，用以对所述喷气增焓压缩机进行喷气；

所述排气口、冷凝单元、中间换热单元、蒸发单元以及吸气口之间依次连通，形成主回路，用以实现冷媒的回收循环；

所述排气口、冷凝单元以及喷气口之间依次连通，形成降温回路，用以进一步降低所述喷气增焓压缩机的排气温度；

在所述中间换热单元中，所述喷气回路中的冷媒用以对所述主回路中的冷媒进行降温。

可选的，所述冷凝单元包括冷凝器，在所述降温回路中，所述排气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的排液口与所述喷气口连接；

在所述喷气回路中，所述排气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的排液口与所述中间换热单元连接；

在所述主回路中，所述排气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的排液口与所述中间换热单元连接。

可选的，所述喷气回路还包括第一流量控制装置，所述第一流量控制装置位于所述冷凝单元与中间换热单元之间，并用以对所述喷气回路中的冷媒进行流量控制。

可选的，所述第一流量控制装置为电子膨胀阀。

可选的，所述主回路包括第二流量控制装置，所述第二流量控制装置位于所述中间换热单元与所述蒸发单元之间。

可选的，所述第二流量控制装置为电子膨胀阀。

可选的，所述降温回路中包括第三流量控制装置，所述第三流量控制装置位于所述冷凝单元与所述喷气口之间。

可选的，所述第三流量控制装置为电子膨胀阀。

可选的，所述中间换热单元包括经济器，所述经济器包括吸热路径和放热路径，所述经济器中的吸热路径连接到所述喷气回路中，所述经济器中的放热路径连接到所述主回路中。

可选的，所述蒸发单元包括蒸发器，连接在所述中间换热单元与所述吸气口之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：，

有效降低了热泵系统中采用具有高排气温度制冷剂压缩机的排气温度，使得现有的喷气增焓压缩机在热泵系统中能够正常、稳定的使用具有高排气温度的冷媒作为制冷剂，并且由于本发明可以采用具有高排气温度的冷媒，例如r32作为制冷剂，因此节能环保，极大地优化了成本结构，有利于类似r32等具有高排气温度制冷剂在喷气增焓热泵系统中的推广应用。

附图说明

图1是本发明提供的喷气增焓压热泵系统示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种喷气增焓热泵系统，通过在系统中增加降温回路的方法，来降低使用具有高排气温度制冷剂--r32制冷剂的喷气增焓压缩机的排气温度，同时增加系统制热量，实现具有高排气温度制冷剂和热泵系统的推广使用。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的喷气增焓热泵系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，为本实施例提供的带有降温回路的喷气增焓热泵系统示意图，其中采用的冷媒(制冷剂)是具有高排气温度的r32，所述喷气增焓热泵系统，包括喷气增焓压缩机1、冷凝单元2、中间换热单元3以及蒸发单元4，对于喷气增焓压缩机1来说，为了更好的适应喷气增焓热泵系统，需要采用带有喷气口、吸气口以及排气口的喷气增焓压缩机，其中吸气口用以回收来自系统中循环的冷媒，所述排气口用于排出高温高压冷媒，而喷气口用于对所述喷气增焓压缩机进行补充冷媒(补气)，提高喷气增焓压缩机1的冷媒流量。

为了实现本发明的目的，实现系统内的冷媒循环，需要在系统中建立喷气回路、主回路以及降温回路。在喷气回路中，所述排气口、冷凝单元2、中间换热单元3以及喷气口之间依次连通，用以对所述喷气增焓压缩机进行喷气，其中，在所述中间换热单元3中，所述喷气回路中的冷媒用以对所述主回路中的冷媒进行降温，例如可以在在中间换热单元3中设置独立流通的第一通路和第二通路，所述第一通路连接到所述喷气回路中，所述第二通路连接到所述主回路中，当喷气回路中的冷媒和主回路中的冷媒均流经所述中间换热单元3时，喷气回路中的冷媒对主回路中的冷媒吸热降温。

进一步，所述喷气回路中的冷媒循环顺序是这样的：排气口排出经所述喷气增焓压缩机1压缩的气态冷媒，进入冷凝单元2中，冷凝单元2通过水循环或其他介质的吸热循环系统，吸收气态冷媒的热量，实现系统的制热功能，将气态冷媒液化形成液态冷媒，液态冷媒分成喷气回路液态冷媒、主回路液态冷媒和降温回路液态冷媒，其中所述喷气回路液态冷媒参与到所述喷气回路中，所述喷气回路液态冷媒进入所述中间换热单元3中，而在所述中间换热单元3中的喷气回路液态冷媒需要对所述主回路中流经所述中间换热单元3的所述主回路液态冷媒进行吸热降温，吸热后的所述喷气回路液态冷媒会再次汽化成气态冷媒，最终经所述喷气口进入所述喷气增焓压缩机1中，形成喷气回路。

接着，在主回路中，所述排气口、冷凝单元、中间换热单元、蒸发单元以及吸气口之间依次连通，用以实现冷媒的回收循环，所述主回路中的冷媒循环顺序是这样的：排气口排出经所述喷气增焓压缩机压缩的气态冷媒，进入冷凝单元，冷凝单元通过水循环或其他介质的吸热循环系统，吸收高气态冷媒的热量，实现系统的制热功能，将气态冷媒液化形成液态冷媒(与所述喷气回路中的路径相同)，所述主回路液态冷媒参与到所述主回路中，接着，来自所述冷凝单元2的主回路液态冷媒进入中间换热单元3中，经过所述喷气回路液态冷媒的吸热降温后，进入所述蒸发单元4中，并与外界空气进行热交换，再次汽化成气态冷媒，最终经过所述吸气口进入喷气增焓压缩机1中，形成主回路。

为了实现传统的喷气增焓压缩机1能够正常、稳定的使用r32制冷剂，必须要降低所述喷气增焓压缩机1排气口排出的气体温度，为此在降温回路中，所述排气口、冷凝单元2以及喷气口之间依次连通，用以降低所述喷气增焓压缩机的排气温度，所述降温回路中的冷媒循环顺序是这样的：排气口排出经所述喷气增焓压缩机1压缩的气态冷媒，进入冷凝单元2，冷凝单元2通过水循环或其他介质的吸热循环系统，吸收高气态冷媒的热量，实现系统的制热功能，将气态冷媒液化形成液态冷媒(与所述喷气回路中的路径相同)，接着，来自所述冷凝单元2的所述降温回路液态冷媒可以直接通过所述喷气口，进入所述喷气增焓压缩机1中，采用液态的冷媒来降低所述排气口排出气体的温度，需要说明的是，虽然在所述降温回路中是冷媒以液态的形式进入到所述喷气增焓压缩机1中，但是会吸收位于所述喷气增焓压缩机1中气态冷媒的热量并汽化，因此可以再次参与到冷媒循环中；

进一步，所述冷凝单元2主要是对所述喷气增焓压缩机1排出的气态冷媒进行热交换，因此所述冷凝单元2可以包括冷凝器，在所述降温回路中，所述排气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的排液口与所述喷气口连接，这样便可实现制热功能，实现气态冷媒的液化操作。

当然，如图1所示，所述降温回路、喷气回路以及主回路中共用一个冷凝单元，因此在所述喷气回路和主回路中，所述排气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的排液口与所述中间换热单元连接。

为了实现所述喷气回路液态冷媒对所述主回路液态冷媒的吸热降温操作，可以在所述喷气回路中设置能够实现节流作用的第一流量控制装置5a，所述第一流量控制装置5a位于所述冷凝单元2与中间换热单元3之间，用以对所述喷气回路中的冷媒进行流量控制，通过节流膨胀降温的原理，可以通过所述第一流量控制阀对所述喷气回路液态冷媒的节流作用，首先降低还未进入所述第一通路时的所述喷气回路液态冷媒的温度，温度降低后再进入所述中间换热单元3的第一通路中，与处在所述第二通路中的没有经过降温处理的所述主回路液态冷媒进行热交换，降低所述主回路液态冷媒的温度。

为了进一步降低流出所述中间换热单元3的主回路液态冷媒的温度，所述主回路可以包括第二流量控制装置5b，所述第二流量控制装置5b位于所述中间热交换单3元与所述蒸发单元4之间。

由于采用r32制冷剂的喷气增焓压缩机1并不会在开始的阶段喷出温度过高的气体，因此，为了实现更加灵活的操作，可以通过温度检测的方式实时查看所述喷气增焓压缩机1的排气温度，例如在所述喷气增焓压缩机1的排气口处，连接温度计(图中未示出)，当温度高于合理的值时，再开通所述降温回路，所以在所述降温回路中，可以包括第三流量控制装置5c，所述第三流量控制装置5c位于所述冷凝单元2与所述喷气口之间，用以实现所述降温回路的通断。

作为一种优选的实现方案，所述第一流量控制装置5a、第二流量控制装置5b和第三流量控制装置5c均可以采用电子膨胀阀，来进行更加精确地流量控制。

当然，由于中间热交换单元3需要实现喷气回路液态冷媒对主回路液态冷媒的吸热降温操作，因此所述中间换热单元3可以包括经济器，通常情况下，经济器内会有两条独立流通的路径，其中一条路径流通用来吸热的流体，可以称为吸热路径；另一条路径用来流通放热的流体，可以称为放热路径。所述经济器中的吸热路径对应第一通路，连接到所述喷气回路中，所述经济器中的放热路径对应所述第二通路，连接到所述主回路中。

同样的，所述蒸发单元4需要对所述主回路中的主回路液态冷媒进行蒸发吸热操作，因此，所述蒸发单元4可以包括蒸发器，连接在所述中间换热单元3与所述吸气口之间。

需要说明的是，所述喷气回路也可以在喷气增焓压缩机1的排气温度超过合理值时才开启，由于降温回路是在所述喷气增焓压缩机1的排气温度超过合理值时才进行开启，因此，可以根据实际的排气温度，来及时通断所述降温回路；排气温度如果过高，甚至可以关闭喷气回路，只保留降温回路开通，以最大限度的降低所述喷气增焓压缩机1的排气温度。

综上，本发明通过设置降温回路解决了提出的技术问题，达到了对应的技术效果。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。