本發(fā)明涉及空調(diào)熱泵的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)及工作方式。

背景技術(shù)：

空氣能熱泵產(chǎn)品的工作原理簡(jiǎn)述為吸收空氣里低品級(jí)的熱量，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮來(lái)制熱或制熱水，產(chǎn)品能效受制于環(huán)境溫度，其中，環(huán)境溫度越高，產(chǎn)品越節(jié)能；環(huán)境溫度越低，產(chǎn)品能效隨之下降。現(xiàn)有產(chǎn)品在西北及東北地區(qū)得不到推廣，因低溫環(huán)境下，單位空氣所帶來(lái)的熱量較少，制冷系統(tǒng)冷媒得不到足夠的熱量蒸發(fā)，使得系統(tǒng)冷媒循環(huán)量下降，壓縮機(jī)壓縮比變大，排氣量變高，產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)引起低壓和排氣高溫保護(hù)故障。

其次，現(xiàn)有噴液增焓系統(tǒng)為了增加循環(huán)流路冷媒量，系統(tǒng)將冷凝器出口冷媒一分為二，一部分冷媒通過(guò)噴液增焓支路進(jìn)入壓縮機(jī)，另一部冷媒流到室外蒸發(fā)器進(jìn)行吸熱蒸發(fā)，而采用這種方式，會(huì)導(dǎo)致制冷系統(tǒng)制熱量變小，能效變低。

為此，需要一種具有多重增焓、多重過(guò)冷、適用于超低溫環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)的一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)及工作方式。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明所提供的一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)，包括有以下部件:壓縮機(jī)、四通閥、蓄熱箱、冷凝器、過(guò)冷換熱器、噴液增焓換熱器、輔熱增焓換熱器、室外蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器、第一截止閥、增焓截止閥、第一節(jié)流部件、第二節(jié)流部件、第三節(jié)流部件、增焓節(jié)流部件、第一單向閥和第二單向閥，其中，所述四通閥含有D、S、E、C四個(gè)接口、所述噴液增焓換熱器含有a、b、c、d四個(gè)接口，所述過(guò)冷換熱器含有e、f、g、h四個(gè)接口，所述輔熱增焓換熱器含有i、j、m、n四個(gè)接口；所述冷凝器安裝與蓄熱箱內(nèi)；上述部件連接組成了主流路和增焓流路。

所述主流路的連接組成：所述四通閥接口D與壓縮機(jī)出口相連接，所述四通閥接口C與蓄熱箱內(nèi)的冷凝器相連接，所述第一單向閥與第二節(jié)流部件相并聯(lián)連接且并聯(lián)后的兩端分別與冷凝器和過(guò)冷換熱器接口e相連接，其中，所述第一單向閥輸入端與冷凝器相連接且其輸出端與過(guò)冷換熱器接口e相連接，所述第一截止閥和第一節(jié)流部件相并聯(lián)連接且并聯(lián)后兩端分別與四通閥接口S和過(guò)冷換熱器接口h相連接，所述過(guò)冷換熱器接口g與壓縮機(jī)進(jìn)口相連接，所述過(guò)冷換熱器接口f與儲(chǔ)液器相連接，所述儲(chǔ)液器與噴液增焓換熱器接口d相連接，所述第三節(jié)流部件與第二單向閥相并聯(lián)連接且并聯(lián)后兩端分別與噴液增焓換熱器接口c和室外蒸發(fā)器相連接，其中，所述第二單向閥輸出端與噴液增焓換熱器接口c相連接且其輸入端與室外蒸發(fā)器相連接，所述輔熱增焓換熱器接口i和接口j分別與室外蒸發(fā)器和四通閥接口E相連接。

增焓流路的連接組成：所述增焓截止閥兩端分別與儲(chǔ)液器和增焓節(jié)流部件相連接，所述增焓節(jié)流部件與噴液增焓換熱器接口a相連接，所述噴液增焓換熱器接口b與壓縮機(jī)相連接。

進(jìn)一步，所述蓄熱箱內(nèi)設(shè)置有換熱介質(zhì)。

進(jìn)一步，所述輔熱增焓換熱器接口m和接口n分別為輔熱進(jìn)口和輔熱出口。

一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)的工作方式，所述輔熱增焓熱泵系統(tǒng)包括有常溫制熱模式、低溫制熱模式、制冷化霜模式。

所述常溫制熱模式的工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)流入四通閥接口D，接著由四通閥接口C流向蓄熱箱內(nèi)的冷凝器，冷媒在冷凝器與蓄熱箱內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，放熱降溫后的冷媒接著由冷凝器流向第一單向閥，接著由第一單向閥流向過(guò)冷換熱器接口e，冷媒在過(guò)冷換熱器內(nèi)再次放熱降溫，放熱降溫后的冷媒由冷熱換熱器接口f流向儲(chǔ)液器，接著由儲(chǔ)液器流向噴液增焓換熱器接口d，冷媒接著由噴液增焓換熱器接口c流向第三節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流后的冷媒經(jīng)第三節(jié)流部件流向室外蒸發(fā)器，冷媒在室外蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)后流向輔熱增焓換熱器接口i，接著由輔熱增焓換熱器接口j流向四通閥接口E，冷媒接著由四通閥接口S流向第一節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流后冷媒流向過(guò)冷換熱器接口h，其中，該冷媒在過(guò)冷換熱器內(nèi)與從過(guò)冷換熱器接口e流入的冷媒進(jìn)行熱交換并吸收熱量，吸熱蒸發(fā)后的冷媒由過(guò)冷換熱器接口g流向壓縮機(jī)。

所述低溫制熱模式的工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)流入四通閥接口D，接著由四通閥接口C流入蓄熱箱內(nèi)的冷凝器，冷媒在冷凝器內(nèi)與蓄熱箱內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，放熱降溫后冷媒接著由冷凝器流向第一單向閥，接著由第一單向閥流向過(guò)冷換熱器接口e，冷媒在過(guò)冷換熱器內(nèi)再次放熱降溫后由過(guò)冷換熱器接口f流向儲(chǔ)液器，接著由儲(chǔ)液器流向第三節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流的冷媒由第三節(jié)流部件流向室外蒸發(fā)器，冷媒在室外蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，其中，冷媒在低溫環(huán)境下所能吸收熱量不足以使室外蒸發(fā)器內(nèi)冷媒全部蒸發(fā)，已蒸發(fā)和尚未蒸發(fā)的冷媒由室外蒸發(fā)器流向輔熱增焓換熱器接口i，尚未蒸發(fā)的冷媒在輔熱增焓換熱器內(nèi)與輔熱進(jìn)行熱交換，吸熱蒸發(fā)后的冷媒接著由輔熱增焓換熱器接口j流向四通閥接口E，冷媒接著由四通閥接口S流向第一節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流后的冷媒由第一節(jié)流部件流向過(guò)濾換熱器接口h，其中，該冷媒在過(guò)冷換熱器內(nèi)與從過(guò)冷換熱器接口e流入的冷媒進(jìn)行熱交換并吸收熱量，吸熱蒸發(fā)后冷媒由過(guò)冷換熱器接口g流向壓縮機(jī)；其次，當(dāng)輔熱熱量不足時(shí)，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，在上述流路的基礎(chǔ)上，打開(kāi)增焓流路上的增焓截止閥，冷媒經(jīng)儲(chǔ)液器后一分為二支路，一支路為上述主流路，另一支路為增焓流路，其中，增焓流路上的冷媒由增焓截止閥流向增焓節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流后的冷媒由增焓節(jié)流部件流向噴液增焓換熱器接口a，增焓流路上的冷媒在噴液增焓換熱器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒由噴液增焓換熱器接口b流回壓縮機(jī)。

所述制冷化霜模式的工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)流向四通閥接口D，接著由四通閥接口E流向輔熱增焓換熱器接口j，冷媒接著由輔熱增焓換熱器接口i流向室外蒸發(fā)器，冷媒在室外蒸發(fā)器內(nèi)放熱降溫，放熱降溫后由第二單向閥流向噴液增焓換熱器接口c，冷媒接著由噴液增焓換熱器接口d流向儲(chǔ)液器，接著由儲(chǔ)液器流向過(guò)冷換熱器接口f，冷媒接著由過(guò)冷換熱器接口e流向第二節(jié)流部件，經(jīng)節(jié)流后的冷媒流向蓄熱箱內(nèi)的冷凝器，冷媒在冷凝器內(nèi)與蓄熱箱內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，冷媒吸熱蒸發(fā)后由冷凝器流向四通閥接口C，接著由四通閥接口S流向第一截止閥，冷媒接著由第一截止閥流向過(guò)冷換熱器接口h，接著由過(guò)冷換熱器接口g流回壓縮機(jī)。

進(jìn)一步，所述低溫制熱模式中，所述冷媒經(jīng)所述室外蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)后接著流入所述輔熱增焓換熱器吸收所述輔熱熱量繼續(xù)蒸發(fā)，所述輔熱增焓換熱器實(shí)現(xiàn)對(duì)熱泵系統(tǒng)增焓功能。

本發(fā)明采用上述的方案，其有益效果在于通過(guò)輔熱增焓換熱器來(lái)提高系統(tǒng)冷媒循環(huán)量以及通過(guò)噴液增焓換熱器來(lái)協(xié)助調(diào)節(jié)冷媒循環(huán)，從而縮小壓縮比和排氣溫度，使得輔熱增焓熱泵系統(tǒng)可在超低溫環(huán)境下正常穩(wěn)定運(yùn)行；其次，通過(guò)設(shè)置輔熱增焓換熱器，使冷媒盡量通過(guò)室外蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，通過(guò)設(shè)置過(guò)冷換熱器，可降低進(jìn)入室外蒸發(fā)器冷媒的冷凝溫度，也可以使流回壓縮機(jī)前的冷媒在過(guò)冷換熱器內(nèi)吸收蓄熱箱出口冷媒余熱再次制熱，從而提高制冷系統(tǒng)的制熱量和能效比；另外，通過(guò)吸收蓄熱箱熱量用于對(duì)室外蒸發(fā)器的化霜，提高化霜熱量供應(yīng)量，從而實(shí)現(xiàn)快速化霜。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的輔熱增焓熱泵系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明的常溫制熱模式示意圖。

圖3為本發(fā)明的低溫制熱模式示意圖。

圖4為本發(fā)明的制冷化霜模式示意圖。

其中，1-壓縮機(jī)，2-四通閥，3-蓄熱箱，31-冷凝器，4-過(guò)冷換熱器，5-噴液增焓換熱器，6-輔熱增焓換熱器，7-室外蒸發(fā)器，8-儲(chǔ)液器，91-第一截止閥，92-增焓截止閥，101-第一節(jié)流部件，102-第二節(jié)流部件，103-第三節(jié)流部件，104-增焓節(jié)流部件，111-第一單向閥，112-第二單向閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

參見(jiàn)附圖1所示，在本實(shí)施例中，一種輔熱增焓熱泵系統(tǒng)，包括有以下部件:壓縮機(jī)1、四通閥2、蓄熱箱3、冷凝器31、過(guò)冷換熱器4、噴液增焓換熱器5、輔熱增焓換熱器6、室外蒸發(fā)器7、儲(chǔ)液器8、第一截止閥91、增焓截止閥92、第一節(jié)流部件101、第二節(jié)流部件102、第三節(jié)流部件103、增焓節(jié)流部件104、第一單向閥111、第二單向閥112，所述四通閥2含有D、S、E、C四個(gè)接口、所述噴液增焓換熱器5含有a、b、c、d四個(gè)接口，所述過(guò)冷換熱器4含有e、f、g、h四個(gè)接口，所述輔熱增焓換熱器6含有i、j、m、n四個(gè)接口，所述冷凝器31安裝與蓄熱箱3內(nèi)；所述蓄熱箱3內(nèi)設(shè)置有換熱介質(zhì)。上述部件連接組成了主流路和增焓流路。

主流路的連接組成：所述四通閥2接口D與壓縮機(jī)1出口相連接，所述四通閥2接口C與蓄熱箱3內(nèi)的冷凝器31相連接，所述第一單向閥111與第二節(jié)流部件102相并聯(lián)連接且并聯(lián)后的兩端分別與冷凝器31和過(guò)冷換熱器4接口e相連接，其中，所述第一單向閥111輸入端與冷凝器31相連接且其輸出端與過(guò)冷換熱器4接口e相連接，所述第一截止閥91和第一節(jié)流部件101相并聯(lián)連接且并聯(lián)后兩端分別與四通閥2接口S和過(guò)冷換熱器4接口h相連接，所述過(guò)冷換熱器4接口g與壓縮機(jī)1進(jìn)口相連接，所述過(guò)冷換熱器4接口f與儲(chǔ)液器8相連接，所述儲(chǔ)液器8與噴液增焓換熱器5接口d相連接，所述第三節(jié)流部件103與第二單向閥112相并聯(lián)連接且并聯(lián)后兩端分別與噴液增焓換熱器5接口c和室外蒸發(fā)器7相連接，其中，所述第二單向閥112輸出端與噴液增焓換熱器5接口c相連接且其輸入端與室外蒸發(fā)器7相連接，所述輔熱增焓換熱器6接口i和接口j分別與室外蒸發(fā)器7和四通閥2接口E相連接。流路的連接組成：所述增焓截止閥92分別與儲(chǔ)液器8和增焓節(jié)流部件104相連接，所述增焓節(jié)流部件104與噴液增焓換熱器5接口a相連接，所述噴液增焓換熱器5接口b與壓縮機(jī)1相連接。通過(guò)上述部件的連接組成，構(gòu)成了輔熱增焓熱泵系統(tǒng)。

在本實(shí)施例中，輔熱增焓換熱器6接口m和接口n分別為輔熱進(jìn)口和輔熱出口，其中，輔熱增焓可采用暖氣、太陽(yáng)能等輔助熱源來(lái)提供熱量，使經(jīng)室外蒸發(fā)器7蒸發(fā)器吸熱后尚未蒸發(fā)的冷媒在輔熱換熱器內(nèi)繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，提高冷媒蒸發(fā)量，從而提高系統(tǒng)冷媒循環(huán)量。

輔熱增焓熱泵系統(tǒng)通過(guò)在室外蒸發(fā)器7前設(shè)有噴液增焓換熱器5，當(dāng)輔熱增焓因熱量波動(dòng)增焓有限時(shí)，可通過(guò)噴液增焓的方式來(lái)提高制冷系統(tǒng)冷媒循環(huán)流量；其次，通過(guò)在冷凝器31后設(shè)置過(guò)冷換熱器4，利用經(jīng)用輔熱增焓換熱器6流出的冷媒吸收過(guò)冷換熱器4內(nèi)經(jīng)在冷凝器31流出的冷媒熱量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷媒的過(guò)冷；其次，當(dāng)啟動(dòng)增焓流路時(shí)，可在噴液增焓換熱器5內(nèi)，通過(guò)增焓流路的冷媒對(duì)主流路冷媒再次過(guò)冷，通過(guò)雙重過(guò)冷的方式，提高冷媒過(guò)冷度，從而提高制熱量和能效比；另外，輔熱增焓熱泵系統(tǒng)在化霜時(shí)，通過(guò)吸收蓄熱箱3熱量用來(lái)化霜，從而提高化霜熱量供應(yīng)量，實(shí)現(xiàn)快速化霜的效果。

輔熱增焓熱泵系統(tǒng)包括有常溫制熱模式、低溫制熱模式、制冷化霜模式，現(xiàn)結(jié)合具體附圖對(duì)其模式進(jìn)行說(shuō)明。

常溫制熱模式：參見(jiàn)附圖2所示，當(dāng)室外環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)常溫制熱模式，通過(guò)流路控制。其工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)1流入四通閥2接口D，接著由四通閥2接口C流向蓄熱箱3內(nèi)的冷凝器31，冷媒在冷凝器31與蓄熱箱3內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，放熱降溫后的冷媒接著由冷凝器31流向第一單向閥111，接著由第一單向閥111流向過(guò)冷換熱器4接口e，冷媒在過(guò)冷換熱器4內(nèi)再次放熱降溫，放熱降溫后的冷媒由冷熱換熱器接口f流向儲(chǔ)液器8，接著由儲(chǔ)液器8流向噴液增焓換熱器5接口d，冷媒接著由噴液增焓換熱器5接口c流向第三節(jié)流部件103，經(jīng)節(jié)流后的冷媒經(jīng)第三節(jié)流部件103流向室外蒸發(fā)器7，冷媒在室外蒸發(fā)器7內(nèi)吸熱蒸發(fā)后流向輔熱增焓換熱器6接口i，接著由輔熱增焓換熱器6接口j流向四通閥2接口E，冷媒接著由四通閥2接口S流向第一節(jié)流部件101，經(jīng)節(jié)流后冷媒流向過(guò)冷換熱器4接口h，其中，該冷媒在過(guò)冷換熱器4內(nèi)與從過(guò)冷換熱器4接口e流入的冷媒進(jìn)行熱交換并吸收熱量，吸熱蒸發(fā)后的冷媒由過(guò)冷換熱器4接口g流向壓縮機(jī)1；通過(guò)上述流路的循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了在常溫工況下輔熱增焓熱泵系統(tǒng)的制熱。

低溫制熱模式：參見(jiàn)附圖3所示，當(dāng)室外環(huán)境溫度低于設(shè)定值時(shí)，輔熱增焓熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)低溫制熱模式。其工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)1流入四通閥2接口D，接著由四通閥2接口C流入蓄熱箱3內(nèi)的冷凝器31，冷媒在冷凝器31內(nèi)與蓄熱箱3內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，放熱降溫后冷媒接著由冷凝器31流向第一單向閥111，接著由第一單向閥111流向過(guò)冷換熱器4接口e，冷媒在過(guò)冷換熱器4內(nèi)再次放熱降溫后由過(guò)冷換熱器4接口f流向儲(chǔ)液器8，接著由儲(chǔ)液器8流向第三節(jié)流部件103，經(jīng)節(jié)流的冷媒由第三節(jié)流部件103流向室外蒸發(fā)器7，冷媒在室外蒸發(fā)器7內(nèi)吸熱蒸發(fā)，其中，冷媒在低溫環(huán)境下所能吸收熱量不足以使室外蒸發(fā)器7內(nèi)冷媒全部蒸發(fā)，已蒸發(fā)和尚未蒸發(fā)的冷媒由室外蒸發(fā)器7流向輔熱增焓換熱器6接口i，尚未蒸發(fā)的冷媒在輔熱增焓換熱器6內(nèi)與輔熱進(jìn)行熱交換，吸熱蒸發(fā)后的冷媒接著由輔熱增焓換熱器6接口j流向四通閥2接口E，冷媒接著由四通閥2接口S流向第一節(jié)流部件101，經(jīng)節(jié)流后的冷媒由第一節(jié)流部件101流向過(guò)濾換熱器接口h，其中，該冷媒在過(guò)冷換熱器4內(nèi)與從過(guò)冷換熱器4接口e流入的冷媒進(jìn)行熱交換并吸收熱量，吸熱蒸發(fā)后冷媒由過(guò)冷換熱器4接口g流向壓縮機(jī)1；其次，當(dāng)輔熱熱量不足時(shí)，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，在上述流路的基礎(chǔ)上，打開(kāi)增焓流路上的增焓截止閥92，冷媒經(jīng)儲(chǔ)液器8后一分為二支路，一支路為上述主流路，另一支路為增焓流路，其中，增焓流路上的冷媒由增焓截止閥92流向增焓節(jié)流部件104，經(jīng)節(jié)流后的冷媒由增焓節(jié)流部件104流向噴液增焓換熱器5接口a，增焓流路上的冷媒在噴液增焓換熱器5內(nèi)吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒由噴液增焓換熱器5接口b流回壓縮機(jī)1；通過(guò)上述主流路的增焓流路的循環(huán)，利用輔熱增焓和噴液增焓來(lái)提高冷媒循環(huán)量，通過(guò)過(guò)冷換熱器4和噴液增焓換熱器5雙重過(guò)冷來(lái)提高冷媒過(guò)冷度，從而使輔熱增焓熱泵系統(tǒng)在超低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效制熱。

制冷化霜模式：參見(jiàn)附圖4所示，當(dāng)系統(tǒng)需要對(duì)蓄熱箱3進(jìn)行制冷或?qū)κ彝庹舭l(fā)器7除霜時(shí)，輔熱增焓熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)制冷化霜模式。其工作方式：高溫高壓的冷媒由壓縮機(jī)1流向四通閥2接口D，接著由四通閥2接口E流向輔熱增焓換熱器6接口j，冷媒接著由輔熱增焓換熱器6接口i流向室外蒸發(fā)器7，冷媒在室外蒸發(fā)器7內(nèi)放熱降溫后由第二單向閥112流向噴液增焓換熱器5接口c，冷媒接著由噴液增焓換熱器5接口d流向儲(chǔ)液器8，接著由儲(chǔ)液器8流向過(guò)冷換熱器4接口f，冷媒接著由過(guò)冷換熱器4接口e流向第二節(jié)流部件102，經(jīng)節(jié)流后的冷媒流向蓄熱箱3內(nèi)的冷凝器31，冷媒在冷凝器31內(nèi)與蓄熱箱3內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，冷媒吸熱蒸發(fā)后由冷凝器31流向四通閥2接口C，接著由四通閥2接口S流向第一截止閥91，冷媒接著由第一截止閥91流向過(guò)冷換熱器4接口h，接著由過(guò)冷換熱器4接口g流回壓縮機(jī)1；通過(guò)上述流路循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄熱箱3制冷或?qū)κ彝庹舭l(fā)器7除霜。

以上所述之實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出更多可能的變動(dòng)和潤(rùn)飾，或修改均為本發(fā)明的等效實(shí)施例。故凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明之思路所作的等同等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。