本发明属于热泵领域，涉及一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器。
背景技术：
能源是人类生存、社会进步、经济发展与现代文明建设不可或缺的重要物质基础，是关乎国防安全与国家经济命脉的重要战略资源，在现代化建设中有着极其重要的地位。当前，能源消费继续强劲增长，供需矛盾进一步恶化，尽管各国出台了相应的节能减排政策，一时也无法阻挡能源消费上涨的势头。面对当今国内外能源形势，除了研究和开发新能源外，节能降耗也是一项迫在眉睫的任务。无排放无污染、节能减耗可为生产生活各领域提供热水的热泵受到了极大的欢迎。但是现如今市面上的热泵多为单级压缩的形式，这种形式的热泵不但能耗大，而且能源利用率低。而且无法适应低温的环境，尤其是我国东北、西北、华北等地区。同时这种热泵系统仅能提供单一温度的热源，不能满足用户对多种温度的使用要求。因此提高热泵系统的能源利用率、提升工作使用范围和满足用户的多种需求成为了亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了克服已有热水器的能源利用率较低、工作使用范围受限、不能满足用于对多种温度的需求的不足，本发明提供了一种能源利用率较高、工作使用范围较大、有效满足用于对多种温度的需求的极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，所述热水器包括蒸发器、第一压缩机、中间换热器、回热器、第一节流装置、第一水泵、第一储水箱、第二水泵和第三水泵，所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相；第一水泵出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，第一储水箱的第二出口为中温热水出口。
进一步，所述热水器还包括第二压缩机、冷凝器、第二节流装置、第二储水箱和第四水泵，所述第二压缩机的排气口与冷凝器的第一进口相连，冷凝器的第一出口与第二节流装置的进口相连，第二节流装置的出口与中间换热器的第三进口连接，中间换热器的第三出口与第二压缩机的吸气口连接；第一储水箱的第一出口还与第三水泵进口相连，第三水泵的出口与第二储水箱的第一进口连接，第二储水箱的第一出口与第四水泵的进口相连，第四水泵的出口与冷凝器的第二进口连接，第二冷凝器的第二出口与第二储水箱的第一进口和第三水泵的出口分别相连，第二储水箱的第二出口为高温热水出口。
本发明的有益效果主要表现在：第一，当环境温度极低时，蒸发温度也相应很低，为了提高其焓值，本发明结合回热器回收节流前工质的热量，与传统的热泵系统相比可显著提升制热量和能效比，因此具有很强的节能实用性。第二，本发明采用了复叠式的结构，与普通热泵相比可以大大的减小单个压缩机的压缩比，与普通热泵相比可以大大的减小在低环境温度下单个压缩机的压缩比，改善压缩机工况，提高了单个压缩机的效率与系统的稳定性。第三，本发明采用了分级供水模式，传统的热泵热水器采用的高温水与冷水直接混合的方式，这样在混合过程有大量的
附图说明
图1是一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种极低温回热式双温升梯级耦合热泵热水器，包括蒸发器1、第一压缩机2、中间换热器3、回热器4、第一节流装置5、第一水泵6、第一储水箱7、第二水泵8、第三水泵9、第二压缩机10、冷凝器11、第二节流装置12、第二储水箱13和第四水泵14。
所述蒸发器的出口与回热器的第二进口相连，回热器的第二出口与第一压缩机的吸气口相连，第一压缩机的排气口与中间换热器的第一进口相连，中间换热器的第一出口与回热器的第一进口相连，回热器的第一出口与第一节流装置的进口连接，第一节流装置的出口与蒸发器的进口相连，这就组成了一级回热式压缩系统。第一水泵6出口与第一储水箱的第一进口相连，第一储水箱的第一出口与第二水泵的进口相连，第二水泵的出口与中间换热器的第二进口连接，中间换热器的第二出口与第一储水箱的第二进口相连，用户通过第一储水箱的第二出口取用中温热水，这就组成了一级压缩供取水循环系统。第二压缩机的排气口与第二冷凝器的第一进口相连，第二冷凝器的第一出口与第二节流装置的进口相连，第二节流装置的出口与中间换热器的第三进口连接，中间换热器的第三出口与第二压缩机的吸气口连接，这就组成了二级压缩系统。第一储水箱的第一出口还与第三水泵进口相连，第三水泵的出口与第二储水箱的第一进口连接，第二储水箱的第一出口与第四水泵的进口相连，第四水泵的出口与第二冷凝器的第二进口连接，第二冷凝器的第二出口与第二储水箱的第一进口和第三水泵的进口分别相连，第二储水箱的第二出口提供用户使用高温热水，这就组成了二级压缩的供取水模式。
本发明的工作过程为：
单级回热压缩模式：当环境温度极低时，所需热水温度正常时，采用该模式。第三水泵9、第二压缩机10、第二节流装置12、第四水泵14关闭，蒸发器1、第一压缩机2、第一节流装置5、第一水泵6、第二水泵8均开启。第一压缩机2吸入中温中压的气态制冷剂，经过压缩后变为高温高压的气态制冷剂，然后由中间换热器3第一进口进入换热器放热变为中温高压的气态制冷剂，再经由回热器4的第一进口进入冷凝器放热成为了低温高压的气态制冷剂，然后由第一节流装置5节流减压变为低温中压的两相态制冷剂，再进入蒸发器1吸热变为了低温中压的气态制冷剂，然后由回热器4的第二进口进入回热器4吸热成为中温中压的气态制冷剂，最后由第一压缩机2吸气口回到压缩机进行循环。第一水泵6将冷水打入第一储水箱7中进行储存，由第二水泵8抽出从中间换热器3的第二进口进入换热器吸热，然后从中间换热器3的第二出口沿着第一储水箱7的第二进口回到储水箱直至将冷水全部加热，最后用户可以从第一储水箱7的第二出口取用中温热水。
两级压缩加热模式：当环境非常低，所需的水温度很高时，采用该模式。蒸发器1、第一压缩机2、第一节流装置5、第一水泵6、第二水泵8、第三水泵9、第二压缩机10、第二节流装置12、第四水泵14全部打开。第一压缩机2吸入中温中压的气态制冷剂，经过压缩后变为高温高压的气态制冷剂，然后由中间换热器3第一进口进入换热器放热变为中温高压的气态制冷剂，再经由回热器4的第一进口进入冷凝器放热成为了低温高压的气态制冷剂，然后由第一节流装置5节流减压变为低温中压的两相态制冷剂，再进入蒸发器1吸热变为了低温中压的气态制冷剂，然后由回热器4的第二进口进入回热器4吸热成为中温中压的气态制冷剂，最后由第一压缩机2吸气口回到压缩机进行循环。第一水泵6将冷水打入第一储水箱7中进行储存，由第二水泵8抽出从中间换热器3的第二进口进入换热器吸热，然后从中间换热器3的第二出口沿着第一储水箱7的第二进口回到储水箱直至将冷水全部加热。同时，第二压缩机10吸入中温中压的气态制冷剂，经过压缩后变为高温高压的气态制冷剂，再由第二冷凝器11的第一进口进入冷凝器放热变为中温高压的气态制冷剂，然后经由第二冷凝器11的第一出口进入第二节流装置12，节流降压后变为中温中压的两相态制冷剂，再沿着中间换热器3的第三进口进入换热器吸热成为中温中压的气态制冷剂，最后通过中间换热器3的第三出口回到第二压缩机10中进行压缩循环。第三水泵9将第一储水箱7中的中温水抽出，由第二储水箱13的第一进口送入第二储水箱13中储存，然后第四水泵14由第二储水箱的第一出口将中温水抽入第二冷凝器11中吸热成为高温水，再回到第二储水箱13中进行循环，直到将第二储水箱中的中温水全部加热至高温为止。若用户此时需要高温热水，可以通过第二储水箱13的第二出口进行取用；若用户需要中温热水，也可以从第一储水箱7的第二出口取用，用来满足用户对不同温度热水的需求。