一种嵌套式双复叠冷热联供系统

1.本发明涉及制冷供热系统领域，具体为一种嵌套式双复叠冷热联供系统。


背景技术：

2.自复叠制冷系统是一种采用多元非共沸混合制冷剂的制冷系统，它使用单台压缩机，混合制冷剂经压缩后在循环过程中经过一次或多次节流及分离,使得整个制冷循环中有两种以上成分的混合制冷剂同时流动和传递能量,在高沸点组分和低沸点组分之间实现复叠,从而达到制取低温的目的，而且其产生的热量非常可观，如果能够有效回收就能达到冷热量高效利用的目的。
3.现有的自复叠制冷系统运行时存在以下问题：
4.(1)自复叠制冷系统运行所产生的热量大多是排放到空气中，造成热量浪费且加剧热岛效应。
5.(2)若想在自复叠式制冷系统冷凝端直接用冷凝水制取较高温度的热水，需要提高冷凝温度，而冷凝温度提高会使制冷系数会下降，系统经济性差。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种嵌套式双复叠冷热联供系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种嵌套式双复叠冷热联供系统，包括压缩机a、压缩机b、蒸发器a、蒸发器b、蒸发冷凝器a、蒸发冷凝器b、冷凝器a和冷凝器b；
8.所述蒸发器a出口端依次与回热器进口端和压缩机b进口端通过管道连接；
9.所述压缩机b出口端分别与冷凝器a进口端和蒸发冷凝器b进口端通过管道连接；
10.所述蒸发冷凝器b出口端依次与压缩机a和冷凝器b通过管道连接；
11.所述冷凝器a和蒸发冷凝器b出口端通过管道与气液分离器连接；
12.所述气液分离器顶端通过管道与蒸发冷凝器a顶端连接，气液分离器底端通过管道与高沸点制冷剂储液器连接，高沸点制冷剂储液器通过管道与蒸发冷凝器a底端连接；
13.所述蒸发冷凝器a底端依次与低沸点制冷剂储液器、回热器和蒸发器a连接，蒸发冷凝器a顶端则与蒸发器b连接。
14.优选的，所述高沸点制冷剂储液器与蒸发冷凝器a连接的管道内部设置有膨胀阀a；所述回热器与蒸发器a连接的管道内部设置有膨胀阀b；所述冷凝器b出口端通过管道与蒸发冷凝器b连接且该管道内部设置有膨胀阀c。
15.优选的，所述压缩机b与冷凝器a连接的管道内部设置有截止阀a；所述蒸发冷凝器a与蒸发器b连接的管道内部设置有截止阀b；所述蒸发冷凝器a与压缩机b之间通过管道连接且该管道内部设置有截止阀c。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明通过左端制冷循环的加入克服了自复叠制冷循环冷凝温度较高时，制冷
量会下降的缺陷，改善了系统性能。
18.2.本发明在运行时受外界空气参数影响较小，运行比较稳定，能在获得较高温度热水的同时，能为人员活动室冬季供暖夏季制冷,能将系统中的能量充分利用。
19.3.本发明通过利用自复叠制冷循环系统的冷凝热，提升了左端制冷循环的蒸发温度，相比于单一的空气源热泵，不会出现蒸发器上结霜的现象，同时将系统中的冷热量都利用起来，实现了冷热量的综合高效利用，进而达到节能的目的。
附图说明
20.图1为本发明的制冷循环原理图；
21.图2为本发明冬季模式的原理图；
22.图3为本发明夏季模式的原理图；
23.图4为本发明过渡季节模式的原理图。
24.图中：1
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蒸发器a；2
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回热器；3
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低沸点制冷剂储液器；4
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蒸发冷凝器a；5
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高沸点制冷剂储液器；6
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气液分离器；7
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蒸发器b；8
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冷凝器a；9
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蒸发冷凝器b；10
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冷凝器b；11
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压缩机a；12
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压缩机b；13
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截止阀a；14
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截止阀b；15
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截止阀c；16
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膨胀阀a；17
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膨胀阀b；18
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膨胀阀c；a
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人员活动房间；b
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冷库。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.请参阅图1
‑
4，本发明提供一种技术方案：一种嵌套式双复叠冷热联供系统，包括压缩机a11、压缩机b12、蒸发器a1、蒸发器b7、蒸发冷凝器a4、蒸发冷凝器b9、冷凝器a8和冷凝器b10；
29.所述蒸发器a1出口端依次与回热器2进口端和压缩机b12进口端通过管道连接；
30.所述压缩机b12出口端分别与冷凝器a8进口端和蒸发冷凝器b9进口端通过管道连接；
31.所述蒸发冷凝器b9出口端依次与压缩机a11和冷凝器b10通过管道连接；
32.所述冷凝器a8和蒸发冷凝器b9出口端通过管道与气液分离器6连接；
33.所述气液分离器6顶端通过管道与蒸发冷凝器a4顶端连接，气液分离器6底端通过管道与高沸点制冷剂储液器5连接，高沸点制冷剂储液器5通过管道与蒸发冷凝器a4底端连接；
34.所述蒸发冷凝器a4底端依次与低沸点制冷剂储液器3、回热器2和蒸发器a1连接，蒸发冷凝器a4顶端则与蒸发器b7连接。
35.进一步的，所述高沸点制冷剂储液器5与蒸发冷凝器a4连接的管道内部设置有膨胀阀a16；所述回热器2与蒸发器a1连接的管道内部设置有膨胀阀b17；所述冷凝器b10出口端通过管道与蒸发冷凝器b9连接且该管道内部设置有膨胀阀c18。
36.进一步的，所述压缩机b12与冷凝器a8连接的管道内部设置有截止阀a13；所述蒸发冷凝器a4与蒸发器b7连接的管道内部设置有截止阀b14；所述蒸发冷凝器a4与压缩机b12之间通过管道连接且该管道内部设置有截止阀c15。
37.图1为本发明的制冷循环原理图，它分为冬季模式、夏季模式、过渡季节模式三种模式。图2、图3、图4分别为这三种模式的原理图。
38.图2为本发明冬季模式的原理图，在冬季时，打开截止阀13、15，关闭截止阀14(如附图2)，当制冷剂从压缩机12被压缩后，大部分到达蒸发冷凝器9与左端制冷剂进行换热，将热量转移到冷凝器10制取热水供日常使用。小部分制冷剂到达冷凝器8与房间内空气换热，使房间温度升高，混合后进入气液分离器6，高沸点制冷剂成为液态后先经过膨胀阀16节流后在蒸发冷凝器4与低沸点制冷剂换热使低沸点制冷剂成为液态进入储液器3，再经过回热器2与膨胀阀17对冷库进行制冷后，再经过回热器2与从蒸发冷凝器4出来的高沸点制冷剂混合后进入压缩机12完成循环。这样使冷库运行的余热得到充分利用；
39.图3为本发明夏季模式的原理图，在夏季时，关闭截止阀13、15，打开截止阀14(如附图3)，当制冷剂从压缩机12被压缩后，全部到达蒸发冷凝器9与左端制冷剂进行换热，将热量转移到冷凝器10制取热水供日常使用。之后进入气液分离器6，高沸点制冷剂成为液态后先经过膨胀阀16节流后在蒸发冷凝器4与低沸点制冷剂换热使低沸点制冷剂成为液态进入储液器3，再经过回热器2与膨胀阀17对冷库进行制冷。而高沸制冷剂将余冷供给房间给房间制冷，就相当于给高沸点制冷剂回热一样。再与低沸点制冷剂混合后进入压缩机12完成循环。与冬季不同之处在于冷凝器8停止向人员活动室供热，而是蒸发器7与人员活动室内空气换热，对房间进行制冷。这样使冷库运行的余冷得到充分利用；
40.图4为本发明过渡季节模式的原理图，在过渡季节时，关闭截止阀13、14，打开截止阀15，停止向房间制冷供热(如附图4)，当制冷剂从压缩机12被压缩后，全部到达蒸发冷凝器9与左端制冷剂进行换热，将热量转移到冷凝器10制取热水供日常使用。之后进入气液分离器6，高沸点制冷剂成为液态后先经过膨胀阀16节流后在蒸发冷凝器4与低沸点制冷剂换热使低沸点制冷剂成为液态进入储液器3，再经过回热器2与膨胀阀17对冷库进行制冷后再与高沸点制冷剂混合后进入压缩机12完成循环。
41.值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常识技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。