一种超导聚能热泵系统的制作方法

本实用新型涉及热泵系统，具体涉及一种超导聚能热泵系统。

背景技术：

现有热泵系统主要分为空气源热泵、水源热泵以及空调，但是现有的热泵机组和空调普遍存在各种缺陷，不能完全满足生产和生活的要求，具体体现在以下几点：一、空气源热泵运行的环境温度一般为-30～50℃，水源热泵运行的环境温度一般为0～60℃，因此，不能满足在恶劣环境温度下的正常运行，当环境极冷或极热时，不仅能耗高，且不能保证正常的生产工作；二、当空气源热泵的在低温环境下(0℃以下) 运行时，蒸发器会结霜，且空冷蒸发器运行过程易结垢，使得蒸发器换热效率下降，进而导致热泵COP降低，传统的化霜和除灰装置都属于“先污染，后治理”的模式，无法从根本上解决结霜及结垢问题；三、水源热泵运行的环境温度一般为0～60℃，即采用循环水在吸收能量后通过蒸发器将热量传递给制冷工质，不能在0℃以下运行。当在循环水中加入了防冻液，存在能耗高的缺点；四、空气源热泵和空调的蒸发器一般为气液换热器且不能远离主机，不能吸收较远处的多种能量，与压缩机、冷凝器等一体化安装后，体积大，换热效率低；五、制冷系统受气体温度变化而波动较大；六、当热泵增加喷气增焓回路时，可以实现在-25℃的低温环境供热，但是仍存在能耗高，换热率低的缺陷，全年综合能效比仅为2:1。

为了解决现有热泵技术存在的能耗高、换热率低、运行温度范围小、取能距离近、取能源形式单一的缺陷，研发了一种超导聚能热泵系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有热泵和空调所存在的换热效率低和能耗高，运行温度范围小、取能距离近和取能源形式单一的缺点，而提供了一种超导聚能热泵系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种超导聚能热泵系统，包括超导聚能器、高热沉多源聚能泵，所述的高热沉多源聚能泵包括增距循环泵、增焓压缩机、冷凝器、换热器，其中增焓压缩机通过管路与冷凝器的出口连接，冷凝器进口通过膨胀阀Ⅱ与换热器连接，换热器通过喷气增焓回路与增焓压缩机连接，换热器通过设有膨胀阀Ⅰ的管路依次与超导聚能器和增距循环泵连接；

所述的超导聚能器由两组以上并列设置的双腔管组成，每个双腔管由内管和外管组成，外管同轴套装在内管外，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构，在内管内、外管和内管之间分别填充超低温导热介质。

进一步地，还包括高热沉双冷媒超低温蒸发器，所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器通过管路分别连接增距循环泵、超导聚能器、增焓压缩机、换热器。

所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器为双腔双通道换热器。

所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器为板式换热器、双螺旋换热管、降膜蒸发换热器等多种形式换热器，为超导聚能冷媒与压缩机冷媒进行液-液高热沉率充分换热。

所述的超导聚能器的双腔管的内管和外管以钛合金或者铝合金等材质制成，内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层，既可以快速高效的吸收太阳能、空气能、风能、雨能、电磁能以及废水和废气的余热，又可以快速传递能力，进行高效的产热、制冷，能效比可以达到7:1。

所述的超导聚能器的双腔管为星型翅片双腔导热管，在外管的外表面喷涂吸热蓝膜或红膜，导热介质超低温导热液与环境热源发生热交换，使超低温介质迅速提升至热源温度，与传统的空气源或者水源集热器相比，具有坚固、轻便、耐腐蚀、多维度吸热、全天候工作的优势。

所述的换热器为套管式换热器。

所述的套管式换热器的内管外侧为低肋翅片结构，内侧为低肋内螺旋结构。

本实用新型组合增距循环泵和增焓压缩机创造一种双增压缩泵，并用超导聚能器取代蒸发器，用压缩机冷媒替代超导聚能冷媒在系统内循环，形成一种全新的超导聚能热泵——增焓、增距的双增聚能热泵系统；也可以在这一基础上增加高热沉双冷媒超低温蒸发器；与空气能热泵相比，高热沉双冷媒超低温蒸发器的应用大幅度提升了本实用新型的换热效率，从而大幅度提升机组能效比；与水源热泵相比，克服了水源热泵不能在低于零度的超低温环境运行的弊端；与所有热泵系统包括空调机组相比，本实用新型能够实现蒸发器远离主机在远端吸收多种形式热源，并且能够实现机械振动除霜技术。

运行时，本实用新型装置以太阳能、空气能、风能、雨能、电磁能以及废水和废气的余热为热源，当运行环境处于极湿、极冷条件时依然可以稳定运行，系统运行温度在-60℃～60℃之间，吸收快速，温度传递速度快，可以进行高效的产热、制冷，能效比为7:1；换热器采用套管式换热器，可极大的提高传热效果；安装时，将超导聚能器的双腔管竖直安装，高热沉双冷媒超低温蒸发器通过管路与设置在超导聚能器上部的进、出液口连接形成循环，压缩机通过管路与冷凝器的出口连接，冷凝器进口通过膨胀阀Ⅱ与中间换热器连接，换热器通过喷气增焓回路与压缩机连接，换热器通过膨胀阀Ⅰ的管路依次与高热沉双冷媒超低温蒸发器和压缩机连接，其中超导聚能器可以保证系统在极湿、极冷的-60℃～60℃的温度范围内运行，高热沉双冷媒超低温蒸发器和喷气增焓回路可提高系统的工作效率，降低能耗。

本实用新型具有强度高、吸放热速度快、运行温度范围广，取能距离远、多种能源形式、能耗低、效率高的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图中：1-增距循环泵、2-增焓压缩机、3-冷凝器、4-换热器、5-膨胀阀Ⅱ、6-膨胀阀Ⅰ、7-高热沉双冷媒超低温蒸发器、8-超导聚能器、9-喷气增焓回路。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步的说明，但应该理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。本领域技术人员在本实用新型基础上对本实用新型作出的各种改动或修改，均应同样落于本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1所示的一种超导聚能热泵系统，包括超导聚能器8、高热沉多源聚能泵，所述的高热沉多源聚能泵包括增距循环泵1、增焓压缩机2、冷凝器3、换热器4，其中增焓压缩机2通过管路与冷凝器3的出口连接，冷凝器3进口通过膨胀阀Ⅱ5与换热器4连接，换热器4通过喷气增焓回路9与增焓压缩机2连接，换热器4通过膨胀阀Ⅰ6的管路依次与超导聚能器8和增距循环泵1连接；

所述的超导聚能器8由两组以上并列设置的双腔管组成，每个双腔管由内管和外管组成，外管同轴套装在内管外，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构，在内管内、外管和内管之间分别填充超低温导热介质。

其中双腔管为星型翅片双腔导热管，在外管的外表面喷涂吸热蓝膜或红膜，内管和外管以钛合金制成，内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层，安装时，超导聚能器可以为双腔管安装矩阵形式布置的矩形结构；换热器为套管式换热器，其中内管外侧为低肋翅片结构，内侧为低肋内螺旋结构。

实施例2

如图2所示的如图1所示的一种超导聚能热泵系统，包括超导聚能器8、高热沉多源聚能泵，所述的高热沉多源聚能泵包括增距循环泵1、增焓压缩机2、冷凝器3、换热器4，其中增焓压缩机2通过管路与冷凝器3的出口连接，冷凝器3进口通过膨胀阀Ⅱ5与换热器4连接，换热器4通过喷气增焓回路9与增焓压缩机2连接，换热器4通过膨胀阀Ⅰ6的管路依次与超导聚能器8和增距循环泵1连接；

所述的超导聚能器8由两组以上并列设置的双腔管组成，每个双腔管由内管和外管组成，外管同轴套装在内管外，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构，在内管内、外管和内管之间分别填充超低温导热介质；

还包括高热沉双冷媒超低温蒸发器7，所述的高热沉双冷媒超低温蒸发器7通过管路分别连接增距循环泵1、超导聚能器8、增焓压缩机2、换热器4。

其中高热沉双冷媒超低温蒸发器7为双腔双通道换热器，可为板式换热器、双螺旋换热管、降膜蒸发换热器等多种形式换热器，为超导聚能冷媒与压缩机冷媒进行液-液高热沉率充分换热。

其中双腔管为星型翅片双腔导热管，在外管的外表面喷涂吸热蓝膜或红膜，内管和外管以铝合金制成，内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层，安装时，超导聚能器可以为双腔管安装类似于暖气片的长方形结构。