CN206377889U - 一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，包括太阳能集热板、喷射器、第一冷凝器、涡流管、第一蒸发器、第二蒸发器、第二冷凝器、蒸汽加热器和循环水泵；所述涡流管分别与所述第一冷凝器、第二冷凝器、第二蒸发器和蒸汽加热器相连通；所述蒸汽加热器分别与所述喷射器、太阳能集热板、循环水泵和第二蒸发器相连通；所述太阳能集热板和所述循环水泵相连通；所述喷射器还分别与所述第一冷凝器和第一蒸发器相连通，所述第二冷凝器与所述第一蒸发器相连通。本实用新型公开的一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其可以稳定、可靠地利用太阳能，在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵循环技术领域，特别是涉及一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***。
背景技术
目前，热泵循环***在各行各业中得到广泛的使用，方便了人们的工作和生活，已经成为人们工作和生活中不可缺少的重要组成部分。
虽然目前的太阳能资源丰富，在许多领域得到了广泛的应用，但是，在热泵循环***技术领域，还没有一种技术，可以有效地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源。
因此，目前迫切需要开发出一种热泵循环***，其可以稳定、可靠地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，从而节约能源，减少用户的电费支出，减低用户的日常工作和生活成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其可以稳定、可靠地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，从而节约能源，减少用户的电费支出，减低用户的日常工作和生活成本，有利于广泛地生产应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本实用新型提供了一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，包括太阳能集热板、喷射器、第一冷凝器、涡流管、第一蒸发器、第二蒸发器、第二冷凝器、蒸汽加热器和循环水泵；
所述涡流管分别与所述第一冷凝器、第二冷凝器、第二蒸发器和蒸汽加热器相连通；
所述蒸汽加热器分别与所述喷射器、太阳能集热板、循环水泵和第二蒸发器相连通；
所述太阳能集热板和所述循环水泵相连通；
所述喷射器还分别与所述第一冷凝器和第一蒸发器相连通，所述第二冷凝器与所述第一蒸发器相连通。
其中，所述太阳能集热板的出水口与所述加热盘管相连通；
所述蒸汽加热器内具有加热盘管，所述蒸汽加热器的外壁还具有低压入口和高压出口；
所述加热盘管的出口与循环水泵的入口相连通，所述循环水泵的出口与所述太阳能集热板的进水口相连通；
所述蒸汽加热器的高压出口与所述喷射器的入口相连通，所述喷射器的出口与第一冷凝器的入口相连通；
所述涡流管上具有工质入口、热端出口、饱和液出口和冷气出口；
所述第一冷凝器的出口与所述涡流管的工质入口相连通，所述涡流管的热端出口与所述第二冷凝器的入口相连通，所述第二冷凝器的出口通过一个节流阀与第一蒸发器入口相连通；
所述第一蒸发器的出口与所述喷射器的引射口连接，所述涡流管的饱和液出口与所述第二蒸发器的入口相连通，所述蒸发器的出口与所述涡流管的冷气出口合流后与所述蒸汽加热器的低压入口相连通。
其中，所述蒸汽加热器内还具有辅助电加热器。
其中，所述辅助电加热器为弯曲缠绕的加热电阻丝。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其可以稳定、可靠地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，从而节约能源，减少用户的电费支出，减低用户的日常工作和生活成本，有利于广泛地生产应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***的结构示意简图；
图中，1为太阳能集热板，2为喷嘴，3为喷射器，4为扩压器，5为引射口，6为第一冷凝器，7为工质入口，8为热端出口，9为涡流管，10为饱和液出口，11为节流阀，12为第一蒸发器，13为冷气出口，14为第二蒸发器，15为蒸汽加热器，16为加热盘管，17为辅助电加热器，18为循环水泵，19为第二冷凝器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型提供了一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，包括太阳能集热板1、喷射器3(也叫引射器)、第一冷凝器6、涡流管9、第一蒸发器12、第二蒸发器14、第二冷凝器19、蒸汽加热器15和循环水泵18。
在本实用新型中，所述涡流管9分别与所述第一冷凝器6、第二冷凝器19、第二蒸发器14和蒸汽加热器15相连通；
所述蒸汽加热器15分别与所述喷射器3、太阳能集热板1、循环水泵18和第二蒸发器14相连通；
所述太阳能集热板1和所述循环水泵18相连通；
所述喷射器3还分别与所述第一冷凝器6和第一蒸发器12相连通，所述第二冷凝器19与所述第一蒸发器12相连通。
在本实用新型中，具体实现上，所述太阳能集热板1的出水口与所述加热盘管16相连通(例如可以通过一根管道)；
所述蒸汽加热器15内具有加热盘管16，所述蒸汽加热器15的外壁还具有低压入口和高压出口；所述低压入口设置有止回阀。
所述加热盘管16的出口与循环水泵18的入口相连通，所述循环水泵18的出口与所述太阳能集热板1的进水口相连通；
所述蒸汽加热器15的高压出口与所述喷射器3的入口相连通，所述喷射器3的出口与第一冷凝器6的入口相连通；
所述涡流管9上具有工质入口7、热端出口8、饱和液出口10和冷气出口13；
所述第一冷凝器6的出口与所述涡流管9的工质入口7相连通，所述涡流管9的热端出口8与所述第二冷凝器19的入口相连通，所述第二冷凝器19的出口通过一个节流阀11与第一蒸发器12入口相连通；
所述第一蒸发器12的出口与所述喷射器3的引射口5相连通，所述涡流管9的饱和液出口10与所述第二蒸发器14的入口相连通，所述蒸发器14的出口与所述涡流管9的冷气出口13合流后与所述蒸汽加热器15的低压入口相连通。
因此，基于上述技术结构可知，本实用新型提供的利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其通过太阳能集热板1和其他部件组成热泵循环***，可以稳定、可靠地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，从而节约能源，减少用户的电费支出。
在本实用新型中，具体实现上，所述喷射器3内具有扩压器4，所述扩压器4作为扩压段，用于将吸入其中的物质的动能转换为压力能，并排出喷射器3。
在本实用新型中，具体实现上，所述蒸汽加热器15内还具有辅助电加热器17，所述辅助电加热器17用于将电能转换为热能，为本实用新型的热泵循环***提供热能，从而在没有太阳或者阴雨天气的情况下，即使太阳能集热板1无法正常才能太阳能，也可以确保本实用新型的热泵循环***能够正常工作，为用户的工作和生活提供必要的热能。
具体实现上，所述辅助电加热器17可以为预设长度的加热电阻丝，优选为弯曲缠绕的加热电阻丝。
在本实用新型中，需要说明的是，对于本实用新型提供的利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，在运行时，太阳能集热板1中的热水进入加热盘管16，在对蒸汽加热器15中的工质(例如可以为CO2)加热后，继续经循环水泵18加压后，返回进入太阳能集热板1中吸收太阳能。蒸汽加热器15中被加热的工质进入喷射器3，经喷嘴2高速喷出，在喷嘴2处产生负压，同时引射口5将引射来自第一蒸发器12中的工质蒸汽进入到喷嘴2处，从而与来自蒸汽加热器15中的被加热的工质混合后进入喷射器3的扩压器4中，由扩压器4增压后继续进入第一冷凝器6中，经过第一冷凝器6冷却后的工质继续进入涡流管9的工质入口7，在涡流管9的作用下进行冷热分离，其中，分离出的较高温度的气态工质进入第二冷凝器19中冷却或冷凝，经过节流阀11节流降压后进入第一蒸发器12，在第一蒸发器12中吸热后被引射进入喷射器3；另外，由涡流管9分离产生的液态工质通过饱和液出口10进入第二蒸发器14中，在第二蒸发器14中吸热，并与通过冷气出口13分离出的较低温度的气态工质一起混合后，进入蒸汽加热器15继续加热，如此循环，周而复始地完成热泵循环过程。
对于本实用新型，其具体工作过程为：由太阳能集热板1采集太阳能辐射热量，太阳能辐射热量通过蒸汽加热器15中的加热盘管16，从而对冷气工质(例如可以为CO2)和冷气液态工质(例如可以为CO2)进行加热，加热后的冷气工质和冷气液态工质通过管道传送进入到喷射器3；
接着，通过喷射器3的喷嘴2对冷气工质和冷气液态工质进行加速处理后形成低压环境，同时由喷射器3的引射口5引射来自第一蒸发器12中的低压工质蒸汽(例如可以为CO2)，将冷气工质、冷气液态工质与低压工质蒸汽进行混合，然后进入扩压器4进行增压，然后传送进入第一冷凝器6中发生冷凝；
通过第一冷凝器6的冷凝作用，可以对外提供一部分热量。然后，第一蒸发器6中的冷凝液继续进入涡流管9沿内切向分布的涡流管喷嘴，在涡流管9中的涡流室内高速旋转分离出冷气、饱和液与热气；
其中，涡流管9分离出的热气通过热端出口8流出，并进入第二冷凝器19中发生冷凝，通过第二冷凝器19的冷凝作用可以对外提供另一部分热量，冷凝后形成的液态工质经节流阀11降温降压后进入第一蒸发器12吸热气化；涡流管9分离出的饱和液通过饱和液出口10进入第二蒸发器14中，由第二蒸发器14吸热气化后，将与涡流管9的冷气出口13处流出的冷气汇合后，共同从蒸汽加热器15的低压入口进入，由蒸汽加热器15中的加热盘管16执行升温或部分升温气化，从而使得由饱和液蒸汽和冷气工质形成的混合物的压力和温度升高，继而传输进入喷射器3，由喷射器3继续进水引射处理，因此，本实用新型提供的热泵循环***可以如此周而复始的进行，不断地为用户的工作和生活提供必要的热能。
需要说明的是，与现有技术相比，本实用新型提供的利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***具有以下的有益效果：
1、可以利用辅助电加热器，从而确保***在无太阳或者太阳能辐射不够大的情况下进行正常运行；
2、涡流管结构的设计，能够进行冷热分离，其能量损失小，并且涡流管冷端有饱和液与冷气出口，通过涡流管冷端分离出的饱和液态工质及冷气工质能够同时交换空气及太阳能中的热量；
3、以太阳能为动能，利用喷射器与涡流管结合，在太阳能的驱动下驱动喷射器，能够形成温度较高的热源，从而不需要过多的消耗电能，减少二次能源的利用，节约了运行成本。
综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其可以稳定、可靠地利用太阳能，使得可以在太阳能的驱动下提供稳定、可靠的热源，从而节约能源，减少用户的电费支出，减低用户的日常工作和生活成本，有利于广泛地生产应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种利用太阳能驱动喷射涡流管的热泵循环***，其特征在于，包括太阳能集热板(1)、喷射器(3)、第一冷凝器(6)、涡流管(9)、第一蒸发器(12)、第二蒸发器(14)、第二冷凝器(19)、蒸汽加热器(15)和循环水泵(18)；
所述涡流管(9)分别与所述第一冷凝器(6)、第二冷凝器(19)、第二蒸发器(14)和蒸汽加热器(15)相连通；
所述蒸汽加热器(15)分别与所述喷射器(3)、太阳能集热板(1)、循环水泵(18)和第二蒸发器(14)相连通；
所述太阳能集热板(1)和所述循环水泵(18)相连通；
所述喷射器(3)还分别与所述第一冷凝器(6)和第一蒸发器(12)相连通，所述第二冷凝器(19)与所述第一蒸发器(12)相连通。
2.如权利要求1所述的热泵循环***，其特征在于，所述太阳能集热板(1)的出水口与所述加热盘管(16)相连通；
所述蒸汽加热器(15)内具有加热盘管(16)，所述蒸汽加热器(15)的外壁还具有低压入口和高压出口；
所述加热盘管(16)的出口与循环水泵(18)的入口相连通，所述循环水泵(18)的出口与所述太阳能集热板(1)的进水口相连通；
所述蒸汽加热器(15)的高压出口与所述喷射器(3)的入口相连通，所述喷射器(3)的出口与第一冷凝器(6)的入口相连通；
所述涡流管(9)上具有工质入口(7)、热端出口(8)、饱和液出口(10)和冷气出口(13)；
所述第一冷凝器(6的出口与所述涡流管(9)的工质入口(7)相连通，所述涡流管(9)的热端出口(8)与所述第二冷凝器(19)的入口相连通，所述第二冷凝器(19)的出口通过一个节流阀(11与第一蒸发器(12)入口相连通；
所述第一蒸发器(12)的出口与所述喷射器(3)的引射口(5)连接，所述涡流管(9)的饱和液出口(10)与所述第二蒸发器(14)的入口相连通，所述蒸发器(14)的出口与所述涡流管(9)的冷气出口(13)合流后与所述蒸汽加热器(15)的低压入口相连通。
3.如权利要求1或2所述的热泵循环***，其特征在于，所述蒸汽加热器(15)内还具有辅助电加热器(17)。
4.如权利要求3所述的热泵循环***，其特征在于，所述辅助电加热器(17)为弯曲缠绕的加热电阻丝。
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| CN108362026A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-03 | 天津商业大学 | 一种二氧化碳跨临界循环冷热电组合*** |
| CN114543381A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-27 | 浙江工业大学 | 一种涡流喷射自适应太阳能转化制冷*** |
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| CN114543381A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-27 | 浙江工业大学 | 一种涡流喷射自适应太阳能转化制冷*** |
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