CN105241121A - 串联式双级蒸发和双级冷凝热泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其包括有用于U型热管、具有工质的一级蒸发器和二级蒸发器、用于使工质显热的一级冷凝器和二级冷凝器，该热管包括用于吸热侧和放热侧，该一级蒸发器和二级蒸发器分别间隔设置于吸热侧和放热侧之间；该一级冷凝器和二级冷凝器分别间隔设置于放热侧右侧；并一级蒸发器和二级冷凝器相连，二级蒸发器和一级冷凝器相连。藉此，通过采用一级蒸发器和二级冷凝器连接、二级蒸发器和一级冷凝器连接的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵构造，并选用不同工质进行独立做功，充分利用不同工质的制冷和制热性能，大大提高了热泵的能量转换效率，而且，整个热泵排布和设计简单合理、节能高效。
Description
技术领域
本发明涉及热泵领域技术，尤其是指一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵。
背景技术
热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵可以通过利用工质发生相变，从而，实现热量的转换，达到提供热量的目的，传统热泵包括热管、蒸发器和冷凝器，制热能力一般，无法快速加热需提高温度的介质，加热效率低。因此，应对现有热泵进行改进，以提高热泵加热效率。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，通过利用热管放热侧、一级、二级冷凝放热释放出三倍热量，大大提高热泵的制热能力。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其包括有用于传导热量的U型热管、具有用于能量转换工质的一级蒸发器和二级蒸发器、用于使工质显热的一级冷凝器和二级冷凝器，该热管包括用于吸收热量的吸热侧和用于释放热量的放热侧，该一级蒸发器和二级蒸发器分别间隔设置于吸热侧和放热侧之间；该一级冷凝器和二级冷凝器分别间隔设置于放热侧右侧；并一级蒸发器和二级冷凝器相连，二级蒸发器和一级冷凝器相连，一级蒸发器和二级蒸发器中工质分别吸收U型热管吸热侧热量，转化为蒸汽后，分别经一级冷凝器和二级冷凝器释放热量，加热空气。
作为一种优选方案：所述一级蒸发器和二级蒸发器之间以及一级冷凝器和二级冷凝器之间分别设置有扰流隔板。
作为一种优选方案：所述一级蒸发器中具有用于制热的工质，二级蒸发器中具有用于制冷的工质。
作为一种优选方案：所述一级蒸发器、二级蒸发器和扰流隔板彼此相互平行设置；所述一级冷凝器、二级冷凝器和扰流隔板彼此相互平行设置。
作为一种优选方案：所述放热侧位于吸热侧右方。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过采用一级蒸发器和二级冷凝器连接、二级蒸发器和一级冷凝器连接的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵构造，并选用不同工质进行独立做功，充分利用不同工质的制冷和制热性能，大大提高了热泵的能量转换效率，而且，整个热泵排布和设计简单合理、节能高效，符合当今国家所提倡的“节能环保”中心思想。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1为本发明之热泵各部分分布示意图。
附图标识说明：
10、U型热管11、吸热侧
12、放热侧20、一级蒸发器
30、二级蒸发器40、一级冷凝器
50、二级冷凝器60、扰流隔板。
具体实施方式
本发明如图1所示，一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，包括有U型热管10、一级蒸发器20、二级蒸发器30、一级冷凝器40和二级冷凝器50，其中：
该热管10用于热量传导，其呈U形，包括用于吸收热量的吸热侧11和释放热量的放热侧12，该放热侧12位于吸热侧11右方。
该一级蒸发器20和二级蒸发器30分别间隔设置于吸热侧11和放热侧12之间，一级蒸发器20中具有用于制热的工质，二级蒸发器30中具有用于制冷的工质，于一级蒸发器20和二级蒸发器30之间设置有一用于稳定气流的扰流隔板60，该一级蒸发器20、二级蒸发器30和扰流隔板60彼此相互平行。
该一级冷凝器40和二级冷凝器50用于使上述一级蒸发器20和二级蒸发器30中工质显热，该两冷凝器分别间隔设置于上述热管10之放热侧12右侧，并该一级冷凝器40与上述二级蒸发器30相连，该二级冷凝器50与上述一级蒸发器20相连，于一级冷凝器40和二级冷凝器50之间设置有一扰流隔板60，该一级冷凝器40、二级冷凝器50和扰流隔板60彼此相互平行。
本发明原理如下：当风机抽送的湿热空气经过热管10吸热侧11吸热后将热量传递到热管放热侧12，制热能力强的工质在一级蒸发器20中吸收干燥室排出湿热空气中的热量，由低压液态工质蒸发成低压蒸汽，经压缩机压缩后成为高温高压的蒸汽，进入二级冷凝器50后，蒸汽放出热量，加热空气，同时，蒸汽被冷凝成高压液体；制冷能力强的工质在二级蒸发器30内吸收湿热空气中的热量，并汽化成低压蒸汽，然后，经过压缩机压缩成高温高压的蒸汽，该蒸汽进入一级冷凝器40中，放出热量，加热空气，并在一级冷凝器40内被冷却凝结成高压液体，再次低温低压制冷工质，整个过程，工质经过U型热管放热侧加热，再经过一级冷凝器40显热、最后经过二级冷凝器50显热，实现工质三次加热，释放出更多的热量。
该热泵具有以下优势：
1、制热能力强：预冷、一级加热、二级加热，湿热空气经过U型热管10吸热侧11吸收热量传递到热管10放热侧12，一级蒸发器20和二级蒸发器30加热吸收湿热空气中的热量，通过U型热管10放热侧12加热、一级冷凝器40、二级冷凝器50放热释放出三倍的热量，大大提高了热泵的制热能力。
2、能耗低、效率高：湿热空气经过U型热管10吸热侧11吸收热量传递到热管10放热侧12，换热器不消耗任何电力直接获取一定的热量，降低了能耗；一级蒸发器20和二级冷凝器40连接并且采用制热能力强的工质，二级蒸发器30和一级冷凝器40连接并且采用制冷能力强的工质，采用这种方式布置，充分利用不同工质的制冷和制热性能，大大提高了能量转换效率。
本发明的设计重点在于，通过采用一级蒸发器和二级冷凝器连接、二级蒸发器和一级冷凝器连接的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵构造，并选用不同工质进行独立做功，充分利用不同工质的制冷和制热性能，大大提高了热泵的能量转换效率，而且，整个热泵排布和设计简单合理、节能高效，符合当今国家所提倡的“节能环保”中心思想。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其特征在于：包括有用于传导热量的U型热管、具有用于能量转换工质的一级蒸发器和二级蒸发器、用于使工质显热的一级冷凝器和二级冷凝器，该热管包括用于吸收热量的吸热侧和用于释放热量的放热侧，该一级蒸发器和二级蒸发器分别间隔设置于吸热侧和放热侧之间；该一级冷凝器和二级冷凝器分别间隔设置于放热侧右侧；并一级蒸发器和二级冷凝器相连，二级蒸发器和一级冷凝器相连，一级蒸发器和二级蒸发器中工质分别吸收U型热管吸热侧热量，转化为蒸汽后，分别经一级冷凝器和二级冷凝器释放热量，加热空气。
2.根据权利要求1所述的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其特征在于：所述一级蒸发器和二级蒸发器之间以及一级冷凝器和二级冷凝器之间分别设置有扰流隔板。
3.根据权利要求1所述的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其特征在于：所述一级蒸发器中具有用于制热的工质，二级蒸发器中具有用于制冷的工质。
4.根据权利要求2所述的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其特征在于：所述一级蒸发器、二级蒸发器和扰流隔板彼此相互平行设置；所述一级冷凝器、二级冷凝器和扰流隔板彼此相互平行设置。
5.根据权利要求1所述的串联式双级蒸发和双级冷凝热泵，其特征在于：所述放热侧位于吸热侧右方。
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| CN201510568839.XA CN105241121A (zh) | 2015-09-09 | 2015-09-09 | 串联式双级蒸发和双级冷凝热泵 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN105241121A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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