CN214746577U - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热泵系统，该热泵系统包括：第一级回路，在第一级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第一级压缩机、冷凝蒸发器、第一级主路膨胀阀和第一级蒸发器；第二级回路，在第二级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第二级压缩机、第二级冷凝器、喷气增焓换热器、第二级主路膨胀阀和冷凝蒸发器，其中，冷凝蒸发器既在第一级回路中用作冷凝器，又在第二级回路中用作蒸发器；以及喷气增焓支路，其中，所第一级压缩机具有第一制冷剂补充口，并且，喷气增焓支路从第一级回路上的位于冷凝蒸发器下游的第一分支点开始延伸、经过喷气增焓换热器、并且连接至第一制冷剂补充口。

Description

热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵系统领域，更具体地，涉及一种针对工业热泵应用的复叠系统。

背景技术

本部分提供了与本实用新型相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。

在工业应用中100℃以上的高温热源的需求很大，例如转轮除湿的再生、锂电池烘干、水泥烘干等。目前这种高温热源通常采用电加热、燃气、燃油等传统方式实现，但存在耗能严重、高污染等问题。热泵系统作为高效、环保的新能源技术，能够在很在很多场合应用从而改善传统的高温热源供应方式中存在的问题。例如在北方煤改电工程中使用热泵系统，通过热泵系统从空气中吸收热量传递给热水，能够使效率达到3.0。

当前典型的热泵系统，冷凝温度大概在65℃左右，然而在工业热泵应用中对冷凝温度要求很高，通常超过100℃，甚至可达135℃。一方面，这意味着系统压比很高，因此通常采用复叠系统来实现。另一方面，高冷凝温度也导致对膨胀阀的高耐温要求，而一般膨胀阀的最高耐受温度为70℃。如果采用特制的膨胀阀，则会导致成本的增加。因此，膨胀阀的耐受温度限制了高温热泵系统的大规模推广应用。

因此，需要提供一种改进的热泵系统，一方面能够降低膨胀阀前的制冷剂温度，保证系统运行的可靠性，另一方面能够提高系统能效和可控性。

实用新型内容

在本部分中提供本实用新型的总体概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。

本实用新型的目的是提供一种可靠且高效的热泵系统，该热泵系统采用复叠系统设计，一方面，该热泵系统利用第一级回路中的制冷剂对第二级回路中的膨胀阀前的制冷剂进行冷却，从而降低第二级回路中的阀前温度，解决了现有的热泵系统中膨胀阀的耐温要求的问题；另一方面，第一级回路中的制冷剂对第二级回路中的膨胀阀前的制冷剂进行冷却之后作为喷气增焓流体喷入第一级压缩机，从而提高系统能效；又一方面，该热泵系统还可以在第二级回路中设置冷却支路，从而以少量的喷液实现高温压缩机的排气温度控制要求，提高系统的可控性和效率。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种热泵系统，该热泵系统包括：第一级回路，在第一级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第一级压缩机、冷凝蒸发器、第一级主路膨胀阀和第一级蒸发器；第二级回路，在第二级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第二级压缩机、第二级冷凝器、喷气增焓换热器、第二级主路膨胀阀和冷凝蒸发器，其中，冷凝蒸发器既在第一级回路中用作冷凝器，又在第二级回路中用作蒸发器；以及喷气增焓支路，其中，所第一级压缩机具有第一制冷剂补充口，并且，喷气增焓支路从第一级回路上的位于冷凝蒸发器下游的第一分支点开始延伸、经过喷气增焓换热器、并且连接至第一制冷剂补充口。

可选地，热泵系统构造成使得经由喷气增焓支路供给至第一制冷剂补充口的第一制冷剂为纯气态。

可选地，在喷气增焓支路上，在第一分支点与喷气增焓换热器之间设置有第一支路膨胀阀。

可选地，第二级压缩机具有第二制冷剂补充口，热泵系统还包括冷却支路，冷却支路从第二级回路上的位于喷气增焓换热器与第二级主路膨胀阀之间的第二分支点开始延伸并且连接至第二制冷剂补充口。

可选地，热泵系统构造成使得经由冷却支路供给至第二制冷剂补充口的第二制冷剂为纯液态。

可选地，在冷却支路上设置有节流阀。

可选地，热泵系统构造成使得第二级冷凝器的冷凝温度高于100℃而第二级主路膨胀阀的紧上游处的制冷剂温度低于70℃。

可选地，第一级回路中的第一制冷剂不同于第二级回路中的第二制冷剂。

总体上，根据本实用新型的热泵系统至少带来以下有益效果：根据本实用新型的热泵系统通过设置在第一级回路与第二级回路之间的喷气增焓支路，不仅能够有效降低第二级回路中的主路膨胀阀前的制冷剂温度，从而保证系统在采用普通膨胀阀的情况下仍然能够可靠地运行，扩大了热泵系统的应用范围，而且通过喷气增焓支路将喷气增焓流体喷入第一级压缩机，从而提高了系统的能效。另外，根据本实用新型的热泵系统还可以通过在第二级回路中设置冷却支路，从而以少量的喷液实现对高温压缩机的排气降温，提高了系统的可控性和效率。

附图说明

根据以下参照附图的详细描述，本实用新型的前述及另外的特征和特点将变得更加清楚，这些附图仅作为示例并且不一定是按比例绘制。在附图中采用相同的参考标记指示相同的部件，在附图中：

图1示出了根据本实用新型的第一实施方式的热泵系统的示意图；

图2和图3分别示出了根据本实用新型的第一实施方式的热泵系统的第一级回路和第二级回路的焓压图；

图4示出了根据本实用新型的第二实施方式的热泵系统的示意图；

图5示出了根据本实用新型的第二实施方式的热泵系统的第二级回路的焓压图；

图6示出了根据第一对比示例的热泵系统的示意图；

图7和图8分别示出了根据第一对比示例的热泵系统的第一级回路和第二级回路的焓压图；

图9示出了根据第二对比示例的热泵系统的高温回路的示意图；以及

图10示出了根据第二对比示例的热泵系统的第二级回路的焓压图。

具体实施方式

现在将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本实用新型及其应用或用途。在各视图中，相对应的构件或部分采用相同的参考标记。

图1示出了根据本实用新型的第一实施方式的热泵系统S的示意图，该热泵系统S为复叠系统，包括第一级回路(低温级回路)和第二级回路(高温级回路)。其中，优选地第一级回路中的制冷剂与第二级回路中的制冷剂不同，从而适用于不同的工况。例如，第一级回路可以采用常规的HFC、HCFC制冷剂，例如R410A、R22、R134a等，而第二级回路可以采用临界温度在100℃以上的制冷剂，例如R245fa或者R1233zde等HFO类制冷剂。

第一级回路包括将第一级压缩机PL、冷凝蒸发器EC、第一级主路膨胀阀VL和第一级蒸发器EL依次通过管道连接构成的低温级制冷剂循环主路径(在附图中箭头表示制冷剂的流向)。也就是说，第一级压缩机PL、冷凝蒸发器EC、第一级主路膨胀阀VL和第一级蒸发器EL沿着低温级制冷剂(第一制冷剂)的流动方向依次布置在第一级回路中。第二级回路则包括将第二级压缩机PH、冷凝器CH、喷气增焓换热器EH、第二级主路膨胀阀VH和冷凝蒸发器EC依次通过管道连接构成的高温级制冷剂循环主路径(在附图中箭头表示制冷剂的流向)。也就是说，第二级压缩机PH、冷凝器CH、喷气增焓换热器EH、第二级主路膨胀阀VH和冷凝蒸发器EC沿着高温级制冷剂(第二制冷剂)的流动方向依次布置在第二级回路中。

第一级回路和第二级回路通过冷凝蒸发器EC热联接。也就是说，冷凝蒸发器EC包括作为第二级回路的一部分的制冷剂蒸发通道和作为第一级回路的一部分的制冷剂冷凝通道，在冷凝蒸发器EC中高温级制冷剂与低温级制冷剂进行换热，由此制冷剂蒸发通道中的第二制冷剂被蒸发而制冷剂冷凝通道中的第一制冷剂被冷凝。换句话说，冷凝蒸发器EC在第一级回路中用作冷凝器，而在第二级回路中用作蒸发器。

热泵系统S还包括喷气增焓支路，该喷气增焓支路中可以布置有第一支路膨胀阀VX和喷气增焓换热器EH。喷气增焓换热器EH为制冷剂-制冷剂换热器，可以为板式换热器、套管式换热器等。喷气增焓换热器EH包括作为第二级回路的一部分的第二制冷剂通道和作为喷气增焓支路的一部分的第一制冷剂通道。在具有喷气增焓支路的热泵系统中，第一级压缩机PL构造为喷气增焓压缩机，与普通压缩机相比，喷气增焓压缩机除了具有吸气口和排气口之外，还具有第一制冷剂补充口PLI。在第一级回路中还包括位于冷凝蒸发器EC下游、冷凝蒸发器EC与第一级主路膨胀阀VL之间的路径上的第一分支点P。喷气增焓支路从该第一分支点P开始延伸，经过喷气增焓换热器EH中的第一制冷剂通道并最终连接至第一级压缩PL的第一制冷剂补充口PLI(在附图中箭头表示制冷剂的流向)，第一支路膨胀阀VX设置在该第一分支点P与第一制冷剂通道的入口(c点处)之间的路径上。

下面参照图2至图3对该热泵系统S的工作过程进行说明。在第一级回路中，从第一级压缩机PL排出的第一制冷剂处于高温高压的状态(对应于图2中点2的状态)，此时第一制冷剂为气体。随后第一制冷剂经由管道进入冷凝蒸发器EC，在冷凝蒸发器EC中被冷凝而转变成液态(对应于图2中点3的状态)。在本实施方式中，第一级回路的冷凝温度为80℃左右。被冷凝后的第一制冷剂从冷凝蒸发器EC中排出。接着，该第一制冷剂中的一部分(以下称为第一制冷剂第一部分)进入第一级主路膨胀阀VL，并经过第一级主路膨胀阀VL的降压作用而转变为低温低压的制冷剂(对应于图2中点4的状态)。随后，该第一制冷剂第一部分进入第一级蒸发器EL，在第一级蒸发器EL中被蒸发而转变成气态(对应于图2中点1的状态)。在本实施方式中，第一级回路的蒸发温度为30℃左右。被蒸发后的第一制冷剂第一部分从第一级蒸发器EL中排出，随后进入第一级压缩机PL的进气口。

从冷凝蒸发器EC排出的第一制冷剂中的另一部分(下称第一制冷剂第二部分)从第一级回路上的第一分支点P进入喷气增焓支路，经过第一支路膨胀阀VX节流后，第一制冷剂第二部分的压力降低，从液体制冷剂转变为气液混合态制冷剂。此时，第一制冷剂第二部分的温度大约为53℃。随后，第一制冷剂第二部分进入喷气增焓换热器EH中的第一制冷剂通道，也就是说，在喷气增焓换热器EH的第一制冷剂通道的入口c点处，第一制冷剂第二部分的温度约为53℃。第一制冷剂第二部分在第一制冷剂通道中与第二制冷剂通道中的第二制冷剂发生热交换，吸收第二制冷剂的热量而使第二制冷剂的温度降低。随后第一制冷剂第二部分从喷气增焓换热器EH的第一制冷剂通道的出口d点处排出，并输送至第一级压缩机PL的与其中压部位连通的第一制冷剂补充口PLI。被输送回第一级压缩机PL的第一制冷剂补充口PLI的第一制冷剂第二部分最终与从第一级压缩机PL的进气口进入的第一制冷剂第一部分在第一级压缩机PL内混合，并被再次压缩至点2的状态后排出第一级压缩机PL。优选地，从喷气增焓换热器EH的第一制冷剂通道的出口d点处排出并输送至第一级压缩机PL的第一制冷剂补充口PLI的第一制冷剂为纯气态，从而进一步有效降低第二级回路中的主路膨胀阀紧上游处的制冷剂温度并且有效地提高系统效率。

在第二级回路中，从第二级压缩机PH排出的第二制冷剂处于高温高压的气体状态(对应于图3中点6的状态)。随后第二制冷剂经由管道进入第二级冷凝器CH，在第二级冷凝器CH中被冷凝而转变成液态(对应于图3中的点7的状态)。在本实施方式中，第二级回路的冷凝温度为135℃左右。被冷凝后的第二制冷剂从冷凝蒸发器EC中排出，接着从喷气增焓换热器EH的第二制冷剂通道的入口a点处进入喷气增焓换热器EH。在喷气增焓换热器EH中，第二制冷剂通道中的第二制冷剂的热量被第一制冷剂通道中的第一制冷剂第二部分吸收，由此第二制冷剂的温度进一步降低，随后从第二制冷剂通道的出口b点处排出喷气增焓换热器EH。接着，第二制冷剂进入第二级主路膨胀阀VH，并经过第二级主路膨胀阀VH的降压作用而转变为对应于图3中点8的状态。随后，该第二制冷剂进入冷凝蒸发器EC的制冷剂蒸发通道，在冷凝蒸发器EC中，制冷剂蒸发通道内的第二制冷剂与制冷剂冷凝通道内的第一制冷剂发生热交换，第二制冷剂被蒸发而转变成气态(对应于图3中点5的状态)。在本实施方式中，第二级回路的蒸发温度为75℃。被蒸发后的第二制冷剂从冷凝蒸发器EC中排出后进入第二级压缩机PH的进气口。

下面结合附图6至8所示的第一对比示例的热泵系统对根据本实用新型的第一实施方式的热泵系统的有益效果进行说明。

图6示出了根据第一对比示例的热泵系统S'的示意图，与本实用新型的第一实施方式类似，该热泵系统S'也是包括第一级回路和第二级回路的复叠系统。其中，第一级回路和第二级回路的主要组成装置、布置、连接方式、制冷剂的选择等均与本实用新型的第一实施方式相同，例如，第一级回路由第一级压缩机PL、冷凝蒸发器EC、第一级主路膨胀阀VL和第一级蒸发器EL沿着低温级制冷剂(第一制冷剂)的流动方向依次连接而形成，第二级回路由第二级压缩机PH、第二级冷凝器CH、喷气增焓换热器EH、第二级主路膨胀阀VH和冷凝蒸发器EC沿着高温级制冷剂(第二制冷剂)的流动方向依次连接形成，并且第一级回路和第二级回路通过冷凝蒸发器EC热联接。

与第一实施方式不同的是，在该热泵系统S'中，第二级压缩机PH构造为具有补气口的喷气增焓压缩机，喷气增焓支路从第二级回路中的喷气增焓换热器EH的下游、喷气增焓换热器EH与第二级主路膨胀阀VH之间的分支点Q开始延伸，经过第二支路膨胀阀VX和喷气增焓换热器EH后连接至第二级压缩机PH的补气口。参见图7和图8，从喷气增焓换热器EH的第二制冷剂通道的出口b点处排出的第二制冷剂中的一部分(下称第二制冷剂第一部分)进入第二级主路膨胀阀VH，并经过第一级主路膨胀阀VH的降压作用而转变为与图8中的点8相对应的状态。随后，该第二制冷剂第一部分进入冷凝蒸发器EC，在冷凝蒸发器EC中被蒸发而转变成气态(对应于图8中点5的状态)，并接着从冷凝蒸发器EC中排出后进入第二级压缩机PL的进气口。从喷气增焓换热器EH的第二制冷剂通道的出口b点处排出的第二制冷剂中的另一部分(下称第二制冷剂第二部分)从第二级回路上的分支点Q进入喷气增焓支路，经过第二支路膨胀阀VX'节流后，第二制冷剂第二部分的压力降低。此时，第二制冷剂第二部分的温度为与喷射压力相对应的饱和温度、即大约103℃。随后，第二制冷剂第二部分进入喷气增焓换热器EH中的第一制冷剂通道，也就是说，在喷气增焓换热器EH的第一制冷剂通道的入口c点处，第二制冷剂第二部分的温度约为103℃。第二制冷剂第二部分在第一制冷剂通道中与第二制冷剂通道中的第二制冷剂发生热交换，吸收第二制冷剂的热量而使第二制冷剂的温度降低，从而降低了第二级主路膨胀阀VH前的第二制冷剂的温度。随后第二制冷剂第二部分从喷气增焓换热器EH的第一制冷剂通道的出口d点处排出，并输送至第二级压缩机PH的与其中压部位连通的补气口。被输送回第二级压缩机PH的补气口的第二制冷剂第二部分最终与从第二级压缩机PH的进气口进入第二级压缩机PH的第二制冷剂第一部分混合，并被再次压缩至高温高压的气体(对应于点6的状态)后排出第二级压缩机PH。从图8中可以看出，第二级回路的冷凝温度约为135℃，而经第二支路膨胀阀VX'节流后(即c点处)的第二制冷剂温度约为103℃，假设换热温差为5℃，那么第二级主路膨胀阀VH的阀前温度(对应于b点处的温度)约为108℃。该温度远超过绝大部分的电子膨胀阀的长期使用耐受温度(70℃左右)，因此市面上难以找到合适的电子膨胀阀产品，影响阀件乃至系统的可靠性。

相比之下，在根据本实用新型的第一实施方式中，第二级回路的冷凝温度可以高于100℃，例如约为135℃，而喷气增焓支路中经第一支路膨胀阀VX节流后的第一制冷剂温度为约53℃(即c点处的第一制冷剂温度)，因此在喷气增焓换热器中第一制冷剂能够对第二制冷剂进行充分冷却，使得第二制冷剂达到足够低的阀前温度(即b点处的第二制冷剂温度)，即低于于70℃。例如，假设换热温差为5℃，那么第二级主路膨胀阀VH的阀前温度(即b点处的第二制冷剂温度)即为58℃，普通的电子膨胀阀即可以满足耐温要求，使得系统的成本降低并且保证了系统的可靠运行。

因此，在根据本实用新型的第一实施方式的热泵系统中，一方面，通过将第一级回路中的经冷凝蒸发器EC冷凝后的一部分第一制冷剂引入喷气增焓支路，经第一支路膨胀阀VX节流后，利用温度较低的第一制冷剂在喷气增焓换热器EH中对第二级回路中的经冷凝后的第二制冷剂进行充分冷却，能够使得第二级回路中的第二级主路膨胀阀VH前的温度显著降低，使得系统能够采用普通电子膨胀阀，降低了系统的成本并且保证了系统的可靠运行。

另一方面，从喷气增焓换热器EH(d点处)排出的第一制冷剂以合适的中温中压被输送至第一级压缩机PL的第一制冷剂补充口PLI，相较于将该中温中压的第一制冷剂输送回第一级压缩机PL的进气口或进气口前的路径上的相关方案，由于将该中温中压的第一制冷剂直接提供给第一级压缩机PL的中压腔进行进一步的压缩，因此提高了系统效率。

本实用新型的第二实施方式是在本实用新型的第一实施方式的基础上做出的改型。下面参照图4和图5对本实用新型的第二实施方式进行说明。

与本实用新型的第一实施方式类似，根据本实用新型的第二实施方式的热泵系统S也是包括第一级回路和第二级回路的复叠系统。其中，第一级回路、第二级回路和喷气增焓支路的主要组成装置、布置、连接方式、制冷剂的选择等均与本实用新型的第一实施方式相同，在此不再赘述。

与本实用新型的第一实施方式不同的是，本实用新型的第二实施方式在根据本实用新型的第一实施方式所示的热泵系统的基础上，还增设有冷却支路。该冷却支路从第二级回路的喷气增焓换热器EH的下游开始延伸，经过节流阀VY，最终连接至第二级压缩机PH的与其中压腔连通的第二制冷剂补充口PHI。优选地，该冷却支路从喷气增焓换热器EH与第二级主路膨胀阀VH之间的第二分支点R开始延伸，从而使得供应至第二制冷剂补充口PHI的制冷剂具有合适的温度和压力。参见图4，从喷气增焓换热器EH的第二制冷剂通道的出口b点处排出的第二制冷剂中的一部分(下称第二制冷剂第一部分)进入第二级主路膨胀阀VH，并经过第二级主路膨胀阀VH的降压作用而转变为与图5中的点8所对应的状态。随后，该第二制冷剂第一部分进入冷凝蒸发器EC，在冷凝蒸发器EC中被蒸发而转变成气态(对应于图5中的点5的状态)，并接着从冷凝蒸发器EC中排出后进入第二级压缩机PL的进气口。从喷气增焓换热器EH的第二制冷剂通道的出口b点处排出的第二制冷剂中的另一部分(下称第二制冷剂第二部分)从第二级回路上的第二分支点R进入冷却支路，经过节流阀VY节流后，第二制冷剂第二部分的压力降低，随后第二制冷剂第二部分以较低的温度和合适的压力被喷射到第二级压缩机PH的中压腔中，与该中压腔中的高温气体(该高温气体是从第二级压缩机PH的进气口吸入的第二制冷剂的被压缩至该中压腔的部分，其处于与图5中的点g所对应的状态)混合而达到与图5中的点e所对应的状态，再一同被压缩至与图5中的点6所对应的状态后从第二级压缩机PH中排出。

与第一实施方式相比，第二实施方式中增设的冷却支路能够向第二级压缩机PH的补充口PHI提供温度较低的制冷剂，从而实现防止第二级压缩机排气过热的目的，由此提高系统的可控性和效率。优选地，经过节流阀VY节流后而被供应至第二制冷剂补充口PHI的第二制冷剂第二部分为纯液态，从而以尽可能少量的制冷剂提供充分的冷却效果，也有利于降低第二级回路中的主路膨胀阀紧上游处的制冷剂温度。

另一方面，从图5中可以看出，第二级回路的冷凝温度为约135℃，由于喷气增焓换热器中的第一制冷剂能够对第二制冷剂进行充分冷却，使得喷气增焓换热器的第二制冷剂通道的出口b点处温度低至58℃，因此进入冷却支路的第二制冷剂第二部分的温度也足够低，仅需要少量喷液即可以满足对第二级压缩机排气温度控制的要求。而在如图9和图10所示的第二对比示例中，由于没有从第一级回路引入的喷气增焓支路，因此无法对第二级回路中的第二制冷剂提供充分的冷却，第二制冷剂的温度较高，导致需要大量的喷液才能够满足控制第二级压缩机的排气温度的要求。

图9示出了第二对比示例的第二级回路的示意图。在第二对比示例中，冷却支路从第二级回路的第二级冷凝器CH的下游、第二级冷凝器CH与第二级主路膨胀阀VH之间的第二分支点R开始延伸，经过节流阀VY，最终连接至第二级压缩机PH的与其中压腔连通的第二制冷剂补充口PHI'。从第二级冷凝器CH中排出的处于与图10中的点7所对应的状态的第二制冷剂中的一部分(下称第二制冷剂第一部分)进入第二级主路膨胀阀VH，并经过第二级主路膨胀阀VH的降压作用而转变为与图10中的点8所对应的状态。随后，该第二制冷剂第一部分进入冷凝蒸发器EC，在冷凝蒸发器EC中被蒸发而转变成气态(对应于图10中的点5的状态)，并接着从冷凝蒸发器EC中排出后进入第二级压缩机PL的进气口。从冷凝器CH中排出的第二制冷剂中的另一部分(下称第二制冷剂第二部分)从第二级回路上的第二分支点R进入冷却支路，经过节流阀VY节流后，第二制冷剂第二部分的压力降低而转变为与图10中的点f'所对应的状态，随后第二制冷剂第二部分经由第二制冷剂补充口PHI'被喷射到第二级压缩机PH的中压腔中，与中压腔中的高温气体(该高温气体是从第二级压缩机PH的进气口吸入的第二制冷剂被压缩至中压腔的部分，其处于与图10中的点g'所对应的状态)混合而达到与图10中的点e所对应的状态，再一同被压缩至与图10中的点6所对应的状态后从第二级压缩机PH中排出。

从图10中可以看出，第二级回路的冷凝温度为约135℃，假设冷凝器CH的过冷度为5℃，从冷凝器CH中排出的处于与点7所对应的状态的第二制冷剂温度约为130℃，显著地高于图5所示的处于b点的第二制冷剂的温度(58℃)。假设制冷剂为R245fa，喷射压力对应的饱和温度约为103℃，假设喷入中压腔的冷却用的制冷剂与中压腔内的处于状态g/g'的制冷剂混合后压力不变，其他关于处于状态f/f'和状态g/g'的制冷剂的参数如下表(表1)所示。

表1

根据以上参数，假设第二级压缩机PH的中压腔内的制冷剂(即处于与点g或点g'对应的状态的制冷剂)质量为0.1kg，混合后的状态e的目标温度为110℃，那么可以计算得出，根据本实用新型的第二实施方式所需要喷射的冷却用的制冷剂质量约为0.015kg，而第二对比示例所需要喷射的冷却用的制冷剂质量约为0.033kg。因此，根据本实用新型的第二实施方式的热泵系统可以以少量的喷液实现控制第二级压缩机的排气温度控制的目的，进一步提高了系统效率。

上文结合具体实施方式描述了根据本实用新型的优选实施方式的高温热泵系统。可以理解，以上描述仅为示例性的而非限制性的，在不背离本实用新型的范围的情况下，本领域技术人员参照上述描述可以想到多种变型和修改。这些变型和修改同样包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种热泵系统，所述热泵系统包括：

第一级回路，在所述第一级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第一级压缩机、冷凝蒸发器、第一级主路膨胀阀和第一级蒸发器；

第二级回路，在所述第二级回路上沿着制冷剂流动方向依次布置有第二级压缩机、第二级冷凝器、喷气增焓换热器、第二级主路膨胀阀和所述冷凝蒸发器，其中，所述冷凝蒸发器既在所述第一级回路中用作冷凝器，又在所述第二级回路中用作蒸发器；以及

喷气增焓支路，

其特征在于，所述第一级压缩机具有第一制冷剂补充口，并且，所述喷气增焓支路从所述第一级回路上的位于所述冷凝蒸发器下游的第一分支点开始延伸、经过所述喷气增焓换热器、并且连接至所述第一制冷剂补充口。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统构造成使得经由所述喷气增焓支路供给至所述第一制冷剂补充口的第一制冷剂为纯气态。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，在所述喷气增焓支路上，在所述第一分支点与所述喷气增焓换热器之间设置有第一支路膨胀阀。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述第二级压缩机具有第二制冷剂补充口，所述热泵系统还包括冷却支路，所述冷却支路从所述第二级回路上的位于所述喷气增焓换热器与所述第二级主路膨胀阀之间的第二分支点开始延伸并且连接至所述第二制冷剂补充口。

5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统构造成使得经由所述冷却支路供给至所述第二制冷剂补充口的第二制冷剂为纯液态。

6.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，在所述冷却支路上设置有节流阀。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统构造成使得所述第二级冷凝器的冷凝温度高于100℃而所述第二级主路膨胀阀的紧上游处的制冷剂温度低于70℃。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述第一级回路中的第一制冷剂不同于所述第二级回路中的第二制冷剂。

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