中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统的制作方法

本发明涉及热管理，特别涉及一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统。

背景技术：

1、当前储能热管理系统一般会采用热泵、冷水或者直冷式空调(冷媒直接在电池冷却板内换热)来制冷或制热。它们的制冷或制热原理图如图1所示，其中高温高压冷媒在离开压缩机以后在冷凝器中凝结以降低内能，然后凝结的冷媒在蒸发器中蒸发以从冷却回路中吸收热量，从而实现冷却回路中的冷却剂的制冷。制热的过程是制冷过程的逆过程，即先经过蒸发器再经过冷凝器。然而，这样的制冷或者热泵循环回路的效率仍有进一步提升的空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，以解决现有的储能热管理效率较低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，包括：

3、压缩机；

4、换热装置，被配置为连接在压缩机与经济器之间；

5、经济器，被配置为使得进入其中的冷媒分为两部分，其中第一部分冷媒蒸发以带走第二部分冷媒的热量并回到压缩机，第二部分冷媒与换热装置进行热量交换并回到压缩机。

6、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，所述经济器包括两个输出端，所述压缩机包括两个输入端；

7、所述压缩机的第一输入端和经济器的第一输出端之间直接连接。

8、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，所述换热装置包括第一换热器，所述第一换热器被配置为连接在压缩机的输出端和经济器的输入端之间；

9、所述换热装置还包括第二换热器，所述第二换热器被配置为连接在压缩机的第二输入端和经济器的第二输出端之间。

10、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，所述中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统还包括第一节流装置；

11、所述经济器包括一个输入端，则第一节流装置连接在第一换热器的输出端和经济器的输入端之间；或者

12、所述经济器包括两个输入端，则第一节流装置连接在第一换热器的输出端和经济器的第一输入端之间，以及第一换热器的输出端和经济器的第二输入端直接连接。

13、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，还包括：

14、第二节流装置，被配置为连接在第二换热器的输入端和经济器的第二输出端之间；

15、过滤器，被配置为连接在经济器的第二输出端和第二节流装置的输入端之间。

16、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，所述第一节流装置为第一电子膨胀阀，第二节流装置为第二电子膨胀阀；

17、在制冷工况下，所述第一换热器为冷凝器，第二换热器为蒸发器；在制热工况下，所述第二换热器为冷凝器，第一换热器为蒸发器。

18、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，

19、在制冷工况下，冷凝器出来的冷媒全部或部分通过第一电子膨胀阀进入经济器，经济器中的第一部分冷媒通过蒸发，冷却未蒸发的第二部分冷媒，未蒸发的第二部分冷媒经过主路的第二电子膨胀阀进入蒸发器，在蒸发器中蒸发，并最终回到压缩机回气侧，经济器中蒸发的第一部分冷媒以气体经过辅路进入压缩机补气口；

20、所述压缩机补气口为压缩机的第一输入端，所述压缩机回气侧为压缩机的第二输入端；

21、根据经济器的选型以及第一节流装置的控制参数确定辅路冷媒的流量。

22、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，根据下列方法确定经济器的选型：

23、根据计算得出额定工况下补气压力以及冷凝器出来的冷媒参数，进行经济器的选型；

24、其中补气压力为：

25、其中pd为排气压力，ps为吸气压力。

26、可选的，在所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，第一节流装置的控制参数包括：通过调节第一节流装置，使压缩机的辅路进口过热度为2℃-10℃。

27、本发明还提供一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，包括：

28、压缩机；

29、第一换热装置和第二换热装置，其分别布置在压缩机与第一电子膨胀阀之间和压缩机与第二电子膨胀阀之间；

30、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，其分别布置在第一换热装置与经济器之间，以及主路中；以及

31、经济器，其中的冷媒被分为主路和辅路，其中辅路冷媒在经济器中蒸发带走主路冷媒的部分热量并直接回到压缩机，并且主路冷媒在经过第二电子膨胀阀和第二换热装置后回到压缩机。

32、本发明的发明人通过研究发现，如图1所示的现有的制冷或者热泵循环具有以下缺点：

33、1)目前储能热管理领域在用的系统无中间冷却装置，其效率较低；

34、2)稳定性差，储能热管理领域特性是压比低，而目前所用压缩机都有运行特性曲线，对压比过低有一定的限制，压比过低时，常规系统只能通过降频或者提高吸气过热度方式来规避，影响系统稳定性，温差波动大，且效率进一步降低。

35、在本发明提供的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统中，通过使得进入经济器中的冷媒分为两部分，其中第一部分冷媒蒸发以带走第二部分冷媒的热量后直接回到压缩机，第二部分冷媒配合换热装置进行热量交换后回到压缩机，实现了部分冷媒进行中间换热，提高了储能热管理系统能效，另外中间换热提高了压缩机的压比，进而提高了系统运行稳定性。

36、本发明增加中间冷却装置后，冷媒过冷度增加，蒸发段增加△h，△h大小与经济器选型以及第一节流装置的开度有关，一般可以增加10％左右，同冷媒流量能力增加，能效增大。增加中间冷却后，高压会增大，压比增大，压缩机运行更稳定，更适用于储能热管理领域压比偏小的特性。

技术特征：

1.一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，所述经济器包括两个输出端，并且所述压缩机包括两个输入端；以及

3.如权利要求2所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，所述换热装置包括第一换热器，所述第一换热器被配置为连接在压缩机的输出端和经济器的输入端之间；

4.如权利要求3所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，所述中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统还包括第一节流装置；以及

5.如权利要求4所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，还包括：

6.如权利要求5所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，所述第一节流装置为第一电子膨胀阀，第二节流装置为第二电子膨胀阀；以及

7.如权利要求6所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，

8.如权利要求7所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，根据下列方法确定经济器的选型：

9.如权利要求8所述的中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，第一节流装置的控制参数包括：通过调节第一节流装置，使压缩机的辅路进口过热度为2℃-10℃。

10.一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供了一种中间冷媒直接蒸发的补气增焓储能热管理系统，包括：压缩机；换热装置，被配置为连接在压缩机和经济器之间；经济器，被配置为使得进入其中的冷媒分为两部分，其中第一部分冷媒蒸发以带走第二部分冷媒的热量后直接回到压缩机，第二部分冷媒配合换热装置进行热量交换后回到压缩机。技术研发人员：舒涛,刘学松,冯福金,宋云建受保护的技术使用者：华涧新能源科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18