CN105953454B - 双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵 - Google Patents

双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵 Download PDF

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Abstract

本发明提供双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵，属于动力、制冷与热泵技术领域。工质自低温开始的升压过程12，自高温热源吸热过程23，自高温开始的降压过程34，向中温热源放热过程45，自中温开始的降压过程56，自低温热源吸热过程6，组成双向热力循环1234561；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器有低温热介质通道与外部连通，供热器有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

Description

双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵
技术领域：
本发明属于动力、制冷与热泵技术领域。
背景技术：
冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；现实中，人们经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力，也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行供热。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。
以吸收式热泵技术为代表的热能(温差)利用技术，利用高温热负荷驱动实现供热或制冷；但因受到工作介质(溶液和冷剂介质)的性质影响，其应用领域和应用范围受到较大限制。利用机械能与热能之间的品位差的压缩式热泵技术，具有一定的灵活性，但其很多情况下难以实现对热能的高效利用。同时，两种技术还有共同的不足之处——无法在制热或制冷同时实现热能向机械能的转化。
本发明针对利用高温热源进行供热或供冷，也考虑到同时利用动力驱动，或考虑兼顾动力需求，提出对高温热源与被加热介质之间温差进行有效利用或对高温热源与环境之间温差进行有效利用，具有简单流程的双向热力循环和简单结构的第一类热驱动压缩式热泵。
发明内容：
本发明主要目的是要提供双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵，具体发明内容分项阐述如下：
1.双向热力循环，是工作在高温热源、中温热源和低温热源之间，由六个依序进行的过程——工质自低温开始的升压过程12，自高温热源吸热过程23，自高温开始的降压过程34，向中温热源放热过程45，自中温开始的降压过程56，自低温热源吸热过程61——组成的闭合过程1234561。
2.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和供热器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
3.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二高温热交换器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
4.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，压缩机还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
5.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
6.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机和第二供热器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经第二供热器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
7.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机、第二供热器和第四膨胀机所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道与膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经供热器与第四膨胀机连通，第四膨胀机还有循环工质通道与第二膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经第二供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机和第四膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
8.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和第二压缩机所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
9.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二供热器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
10.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经第二低温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器和第二低温热交换器还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
11.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道与第二膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经第二低温热交换器与第二压缩机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器和第二低温热交换器还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
12.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机有循环工质通道经回热器和高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器和供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
13.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机有循环工质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经供热器和回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有循环工质通道经低温热交换器和回热器与压缩机连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
14.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，将高温热交换器有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器、第二供热器和低温热交换器之后低温热交换器再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。
15.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增高温热交换器，新增压缩机有循环工质通道经新增高温热交换器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环工质通道经高温热交换器与新增压缩机连通，新增高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
16.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有热源介质通道与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有热源介质通道经高温热交换器与新增压缩机连通，新增压缩机还有热源热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
17.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增低温热交换器，新增压缩机有循环工质通道经低温热交换器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环工质通道经新增低温热交换器与新增压缩机连通，新增低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
18.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增低温热交换器和新增回热器，新增压缩机有循环工质通道经低温热交换器和新增回热器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环工质通道经新增低温热交换器和新增回热器与新增压缩机连通，新增低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
19.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增高温热交换器和新增供热器，将第二膨胀机有循环工质通道经低温热交换器与压缩机连通调整为第二膨胀机有循环工质通道经低温热交换器与新增压缩机连通，新增压缩机还有循环工质通道经新增高温热交换器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环工质通道经新增供热器与压缩机连通，新增高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，新增供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
20.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有低温热介质通道与新增压缩机连通，新增压缩机还有低温热介质通道经低温热交换器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
21.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增回热器，外部有低温热介质通道经新增回热器与新增压缩机连通，新增压缩机还有低温热介质通道经低温热交换器和新增回热器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
22.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增低温热交换器和新增节流阀，新增压缩机有循环工质通道与低温热交换器连通，低温热交换器还有循环工质通道经新增节流阀与新增低温热交换器连通，新增低温热交换器还有循环工质通道与新增压缩机连通，新增低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
23.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2-22项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接压缩机并向压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热泵。
24.第一类热驱动压缩式热泵，是在第2-22项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热泵。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的双向热力循环流程示例图。
图2是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第1种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第2种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第3种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第4种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第5种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第6种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第7种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第8种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第9种原则性热力系统图。
图11是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第10种原则性热力系统图。
图12是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第11种原则性热力系统图。
图13是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第12种原则性热力系统图。
图14是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第13种原则性热力系统图。
图15是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第14种原则性热力系统图。
图16是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第15种原则性热力系统图。
图17是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第16种原则性热力系统图。
图18是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第17种原则性热力系统图。
图19是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第18种原则性热力系统图。
图20是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第19种原则性热力系统图。
图21是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第20种原则性热力系统图。
图22是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第21种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-第二膨胀机，4-高温热交换器，5-低温热交换器，6-供热器，7-动力机，8-工作机，9-第二压缩机，10-第二高温热交换器，11-第三膨胀机，12-第二供热器，13-第四膨胀机，14-第二低温热交换器，15-回热器；A-新增压缩机，B-新增膨胀机，C-新增高温热交换器，D-新增低温热交换器，E-新增回热器，F-新增供热器，G-新增节流阀。
具体实施方式：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示T-s图中的双向热力循环流程示例分别是这样的：
示例①，由可逆绝热压缩过程12，定温吸热过程23，可逆绝热膨胀过程34，定温放热过程45，节流降压过程56，定温吸热过程61，合计共6个依序进行的过程组成。
示例②，由可逆绝热压缩过程12，定温吸热过程23，可逆绝热膨胀过程34，定温放热过程45，可逆绝热膨胀过程56，定温吸热过程61，合计共6个依序进行的过程组成。
示例③，由可逆绝热压缩过程12，定压吸热过程23，可逆绝热膨胀过程34，定压放热过程45，可逆绝热膨胀过程56，定压吸热过程61，合计共6个依序进行的过程组成。
示例④，由不可逆绝热压缩过程12，定压吸热过程23，不可逆绝热膨胀过程34，定压放热过程45，不可逆绝热膨胀过程56，定压吸热过程61，合计共6个依序进行的过程组成。
上述示例①中，34过程输出的功用于12压缩过程；上述示例②、③和④中，34和56两过程输出的功用于12压缩过程；或同时对外输出机械能，或借助外部机械能完成循环。
图2所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和供热器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力——即膨胀机2和第二膨胀机3驱动压缩机1，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图3所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二高温热交换器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与第二压缩机9连通，第二压缩机9还有循环工质通道经第二高温热交换器10与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4和第二高温热交换器10还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机9并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入第二压缩机9升压升温，第二压缩机9排放的循环工质流经第二高温热交换器10并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机9作动力，高温热介质通过高温热交换器4和第二高温热交换器10提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图4所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，压缩机1还有循环工质通道与第二压缩机9连通，第二压缩机9还有循环工质通道经第二高温热交换器10与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4和第二高温热交换器10还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机9并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质分成两路——第一路流经高温热交换器4吸热之后进入膨胀机2降压作功，第二路依次流经第二压缩机9升压升温、流经第二高温热交换器10吸热、流经第三膨胀机11降压作功和流经和膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机9作动力，高温热介质通过高温热交换器4和第二高温热交换器10提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图5所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、动力机、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道经第二高温热交换器10与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4和第二高温热交换器10还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3、第三膨胀机11和动力机7连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的循环工质流经第二高温热交换器10并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3、第三膨胀机11和动力机7输出的功提供给压缩机1作动力，高温热介质通过高温热交换器4和第二高温热交换器10提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图6所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、工作机、第三膨胀机和第二供热器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道经第二供热器12与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11连接压缩机1和工作机8并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的循环工质流经第二供热器12并放热于被加热介质，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和工作机8作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6和第二供热器12获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图7所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机、第二供热器和第四膨胀机所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道与膨胀机2连通，第三膨胀机11还有循环工质通道经供热器6与第四膨胀机13连通，第四膨胀机13还有循环工质通道与第二膨胀机3连通，膨胀机2还有循环工质通道经第二供热器12与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3、第三膨胀机11和第四膨胀机13连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的循环工质分成两路——第一路依次流经膨胀机2降压作功、流经第二供热器12并放热于被加热介质和进入第二膨胀机3降压作功，第二路依次流经供热器6并放热于被加热介质、流经第四膨胀机13降压作功和进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3、第三膨胀机11和第四膨胀机13输出的功提供给压缩机1作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6和第二供热器12获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图8所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和第二压缩机所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二压缩机9连通，第二压缩机9还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机9并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二压缩机9升压升温；第二压缩机9排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3第输出的功提供给压缩机1和第二压缩机9作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图9所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二供热器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经第二供热器12与第二压缩机9连通，第二压缩机9还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6和第二供热器12还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机9并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经第二供热器12并放热于被加热介质，之后进入第二压缩机9升压升温；第二压缩机9排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3第输出的功提供给压缩机1和第二压缩机9作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6和第二供热器12获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图10所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经第二低温热交换器14与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5和第二低温热交换器14还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经第二低温热交换器14并吸热，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5和第二低温热交换器14提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图11所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机1有循环工质通道与第二压缩机9连通，第二压缩机9还有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有循环工质通道与第二膨胀机3连通，第三膨胀机11还有循环工质通道经第二低温热交换器14与第二压缩机9连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5和第二低温热交换器14还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机9并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质进入第二压缩机9，来自第二低温热交换器14的循环工质进入第二压缩机9；第二压缩机9产生的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热于被加热介质，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的循环工质分成两路——第一路依次流经第二膨胀机3降压作功、流经低温热交换器5并吸热和进入压缩机1升压升温，第二路依次流经第二低温热交换器14并吸热和进入第二压缩机9升压升温；膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机9作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5和第二低温热交换器14提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图12所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机1有循环工质通道经回热器15和高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经回热器15和供热器6与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质依次流经回热器15和高温热交换器4并逐步吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质依次流经回热器15和供热器6并逐步放热，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图13所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机1有循环工质通道经高温热交换器4与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经供热器6和回热器15与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有循环工质通道经低温热交换器5和回热器15与压缩机1连通，高温热交换器4还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器5还有低温热介质通道与外部连通，供热器6还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质依次流经供热器6和回热器15并逐步放热，之后进入第二膨胀机3降压作功；第二膨胀机3排放的循环工质依次流经低温热交换器5和回热器15并逐步吸热，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力，高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图14所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，将高温热交换器4有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器4、第二供热器12和低温热交换器5之后低温热交换器5再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器12还有被加热介质通道与外部连通；高温热介质依次流经高温热交换器4、第二供热器12和低温热交换器5并逐步放热降温，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图15所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器4与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增高温热交换器，新增压缩机A有循环工质通道经新增高温热交换器C与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环工质通道经高温热交换器4与新增压缩机A连通，新增高温热交换器C还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，新增压缩机A排放的循环工质流经新增高温热交换器C并吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排放的循环工质流经高温热交换器4并放热，之后进入新增压缩机A升压升温；高温热介质通过新增高温热交换器C提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图16所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器4与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有热源介质通道与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有热源介质通道经高温热交换器4与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有热源热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，外部热源介质进入新增膨胀机B降压作功，新增膨胀机B排放的热源介质流经高温热交换器4并放热，之后进入新增压缩机A升压升温并对外排放；热源介质通过进出流程提供高温驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图17所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增低温热交换器，新增压缩机A有循环工质通道经低温热交换器5与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环工质通道经新增低温热交换器D与新增压缩机A连通，新增低温热交换器D还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，新增膨胀机B排放的循环工质流经新增低温热交换器D并吸热，之后进入新增压缩机A升压升温；新增压缩机A排放的循环工质流经低温热交换器5并放热，之后进入新增膨胀机B降压作功；高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过新增低温热交换器D提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图18所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增低温热交换器和新增回热器，新增压缩机A有循环工质通道经低温热交换器5和新增回热器E与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环工质通道经新增低温热交换器D和新增回热器E与新增压缩机A连通，新增低温热交换器D还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，新增膨胀机B排放的循环工质依次流经新增低温热交换器D和新增回热器E并逐步吸热，之后进入新增压缩机A升压升温；经新增压缩机A升压升温之后的循环工质依次流经低温热交换器5和新增回热器E并逐步放热，之后进入新增膨胀机B降压作功；高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过新增低温热交换器D提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图19所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增高温热交换器和新增供热器，将第二膨胀机3有循环工质通道经低温热交换器5与压缩机1连通调整为第二膨胀机3有循环工质通道经低温热交换器5与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有循环工质通道经新增高温热交换器C与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环工质通道经新增供热器F与压缩机1连通，新增高温热交换器C还有高温热介质通道与外部连通，新增供热器F还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，第二膨胀机3排放的循环工质流经低温热交换器5并吸热，之后进入新增压缩机A升压升温；新增压缩机A排放的循环工质流经新增高温热交换器C并吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排放的循环工质流经新增供热器F并放热于被加热介质，之后经压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器4并吸热，之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器6并放热，之后进入第二膨胀机3降压作功；高温热介质分别通过高温热交换器4和新增高温热交换器C提供驱动热负荷，低温热介质通过低温热交换器5提供低温热负荷，被加热介质分别通过供热器6和新增供热器F获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图20所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有低温热介质通道与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有低温热介质通道经低温热交换器5与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，外部低温热介质进入新增压缩机A升压升温，新增压缩机A排放的低温热介质流经低温热交换器5并放热，之后进入新增膨胀机B降压作功并对外排放；高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图21所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增回热器，外部有低温热介质通道经新增回热器E与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有低温热介质通道经低温热交换器5和新增回热器E与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，外部低温热介质流经新增回热器E并吸热，之后进入新增压缩机A升压升温；新增压缩机A排放的低温热介质依次流经低温热交换器5和新增回热器E并逐步放热，之后进入新增膨胀机B降压作功并对外排放；高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过进出流程提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2、第二膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
图22所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示第一类热驱动压缩式热泵中，第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器5与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增低温热交换器和新增节流阀，新增压缩机A有循环工质通道与低温热交换器5连通，低温热交换器5还有循环工质通道经新增节流阀G与新增低温热交换器D连通，新增低温热交换器D还有循环工质通道与新增压缩机A连通，新增低温热交换器D还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和新增压缩机A并传输动力。
(2)流程上，新增压缩机A排放的循环工质进入低温热交换器5放热之后成冷凝液，之后经新增节流阀G节流进入新增低温热交换器D并吸热成气态循环工质，低温热交换器D释放的气态循环工质进入新增压缩机A升压升温；高温热介质通过高温热交换器4提供驱动热负荷，低温热介质通过新增低温热交换器D提供低温热负荷，被加热介质通过供热器6获取中温热负荷，膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和新增压缩机A作动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
这里顺便指出的是，当仅采用温差(热能)驱动时，为方便启动，可考虑在第一类热驱动压缩式热泵中设置启动电机。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵，具有如下效果和优势：
(1)提出了温差利用的新思路和新技术。
(2)热能(温差)驱动，实现供热/制冷，或可选择同时对外提供动力。
(3)流程合理，能够实现热能(温差)的充分和高效利用。
(4)必要时，借助外部动力实现供热/制冷，方式灵活，适应性好。
(5)以压缩机、膨胀机和热交换器为压缩式热泵组成部件，结构简单。
(6)单一工质完成双向热力循环，运行成本低。
(7)工质选择范围广，能够很好地适应供热/制冷需求，工质与工作参数之间匹配灵活。
(8)给出多种具体技术方案，能够应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
(9)扩展了热泵技术，丰富了压缩式热泵的类型，有利于更好地实现热能的高效利用。

Claims (24)

1.双向热力循环，是工作在高温热源、中温热源和低温热源之间，由六个依序进行的过程——工质自低温开始的升压过程12，自高温热源吸热过程23，自高温开始的降压过程34，向中温热源放热过程45，自中温开始的降压过程56，自低温热源吸热过程61——组成的闭合过程1234561。
2.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和供热器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
3.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二高温热交换器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与第二压缩机(9)连通，第二压缩机(9)还有循环工质通道经第二高温热交换器(10)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)和第二高温热交换器(10)还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(9)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
4.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，压缩机(1)还有循环工质通道与第二压缩机(9)连通，第二压缩机(9)还有循环工质通道经第二高温热交换器(10)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)和第二高温热交换器(10)还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(11)连接压缩机(1)和第二压缩机(9)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
5.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道经第二高温热交换器(10)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)和第二高温热交换器(10)还分别有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(11)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
6.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机和第二供热器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道经第二供热器(12)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(11)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
7.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机、第二供热器和第四膨胀机所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道经供热器(6)与第四膨胀机(13)连通，第四膨胀机(13)还有循环工质通道与第二膨胀机(3)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经第二供热器(12)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)、第三膨胀机(11)和第四膨胀机(13)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
8.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和第二压缩机所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二压缩机(9)连通，第二压缩机(9)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(9)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
9.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机和第二供热器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经第二供热器(12)与第二压缩机(9)连通，第二压缩机(9)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)和第二供热器(12)还分别有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和第二压缩机(9)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
10.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经第二低温热交换器(14)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)和第二低温热交换器(14)还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(11)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
11.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二压缩机、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；压缩机(1)有循环工质通道与第二压缩机(9)连通，第二压缩机(9)还有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)与第三膨胀机(11)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道与第二膨胀机(3)连通，第三膨胀机(11)还有循环工质通道经第二低温热交换器(14)与第二压缩机(9)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)和第二低温热交换器(14)还分别有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(11)连接压缩机(1)和第二压缩机(9)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
12.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经回热器(15)和高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(15)和供热器(6)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
13.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和回热器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经高温热交换器(4)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经供热器(6)和回热器(15)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有循环工质通道经低温热交换器(5)和回热器(15)与压缩机(1)连通，高温热交换器(4)还有高温热介质通道与外部连通，低温热交换器(5)还有低温热介质通道与外部连通，供热器(6)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
14.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，增加第二供热器，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，将高温热交换器(4)有高温热介质通道与外部连通调整为外部有高温热介质通道依次连通高温热交换器(4)、第二供热器(12)和低温热交换器(5)之后低温热交换器(5)再有高温热介质通道与外部连通，第二供热器(12)还有被加热介质通道与外部连通，形成第一类热驱动压缩式热泵。
15.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器(4)与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增高温热交换器，新增压缩机(A)有循环工质通道经新增高温热交换器(C)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有循环工质通道经高温热交换器(4)与新增压缩机(A)连通，新增高温热交换器(C)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
16.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消高温热交换器(4)与外部连通的高温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有热源介质通道与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有热源介质通道经高温热交换站(4)与新增压缩机(A)连通，新增压缩机(A)还有热源热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
17.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增低温热交换器，新增压缩机(A)有循环工质通道经低温热交换器(5)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有循环工质通道经新增低温热交换器(D)与新增压缩机(A)连通，新增低温热交换器(D)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
18.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增低温热交换器和新增回热器，新增压缩机(A)有循环工质通道经低温热交换器(5)和新增回热器(E)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有循环工质通道经新增低温热交换器(D)和新增回热器(E)与新增压缩机(A)连通，新增低温热交换器(D)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
19.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增高温热交换器和新增供热器，将第二膨胀机(3)有循环工质通道经低温热交换器(5)与压缩机(1)连通调整为第二膨胀机(3)有循环工质通道经低温热交换器(5)与新增压缩机(A)连通，新增压缩机(A)还有循环工质通道经新增高温热交换器(C)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有循环工质通道经新增供热器(F)与压缩机(1)连通，新增高温热交换器(C)还有高温热介质通道与外部连通，新增供热器(F)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
20.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有低温热介质通道与新增压缩机(A)连通，新增压缩机(A)还有低温热介质通道经低温热交换器(5)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
21.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增回热器，外部有低温热介质通道经新增回热器(E)与新增压缩机(A)连通，新增压缩机(A)还有低温热介质通道经低温热交换器(5)和新增回热器(E)与新增膨胀机(B)连通，新增膨胀机(B)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和新增膨胀机(B)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
22.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2所述的第一类热驱动压缩式热泵中，取消低温热交换器(5)与外部连通的低温热介质通道，增加新增压缩机、新增低温热交换器和新增节流阀，新增压缩机(A)有循环工质通道与低温热交换器(5)连通，低温热交换器(5)还有循环工质通道经新增节流阀(G)与新增低温热交换器(D)连通，新增低温热交换器(D)还有循环工质通道与新增压缩机(A)连通，新增低温热交换器(D)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和新增压缩机(A)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
23.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-22所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机(7)连接压缩机(1)并向压缩机(1)提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热泵。
24.第一类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-22所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀机(2)连接工作机(8)并向工作机(8)提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热泵。
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