本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如圖1，傳統(tǒng)空調(diào)及熱泵制熱/制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流件、以及蒸發(fā)器，制熱/冷系統(tǒng)內(nèi)的低溫低壓工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器吸收熱量氣化，在壓縮機(jī)中被壓縮為高溫高壓的氣體，流經(jīng)冷凝器釋放熱量，最后經(jīng)節(jié)流件降壓后再次進(jìn)入蒸發(fā)器。工質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)過程中不斷的吸熱、放熱，實現(xiàn)系統(tǒng)制熱/制冷。

制熱/制冷系統(tǒng)在用于制熱時，將冷凝器安裝于需要制熱的環(huán)境中，工質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收蒸發(fā)器所處環(huán)境中的熱量，并經(jīng)工質(zhì)流道輸送至冷凝器中釋放熱量，以提高冷凝器所處環(huán)境的溫度，達(dá)到制熱效果。制熱/制冷系統(tǒng)在用于制冷時，將蒸發(fā)器安裝于需要制冷的環(huán)境中，工質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收蒸發(fā)器所處環(huán)境中的熱量以降低蒸發(fā)器所處環(huán)境的溫度，并經(jīng)工質(zhì)流道輸送至冷凝器中將吸收到的熱量釋放到冷凝器所處的環(huán)境中，達(dá)到制冷效果。

如圖2，傳統(tǒng)空調(diào)及熱泵制冷/制熱系統(tǒng)的應(yīng)用場景被劃分為了兩個區(qū)域：在節(jié)流件之前的冷凝區(qū)，以及在節(jié)流件之后的蒸發(fā)區(qū)。高溫高壓工質(zhì)經(jīng)冷凝器進(jìn)入到蒸發(fā)器之間有兩個環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)一，由冷凝器流出的高溫高壓工質(zhì)首先經(jīng)過工質(zhì)管道到達(dá)節(jié)流件；環(huán)節(jié)二，經(jīng)過節(jié)流件到達(dá)蒸發(fā)器。在環(huán)節(jié)一中，工質(zhì)的一部分熱量散發(fā)到環(huán)境當(dāng)中，沒有被充分利用，造成了工質(zhì)熱量資源的浪費(fèi)。在環(huán)節(jié)二中，工質(zhì)通過節(jié)流件的作用以后溫度被降低，最終入蒸發(fā)區(qū)蒸發(fā)吸熱。但是，傳統(tǒng)空調(diào)制冷/制熱系統(tǒng)中節(jié)流件對工質(zhì)的降溫作用是有限的，工質(zhì)仍然會帶著一部分冷凝余熱進(jìn)入到蒸發(fā)器中。對于制冷/制熱系統(tǒng)而言，在一定范圍內(nèi)，進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度越低，蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)與蒸發(fā)區(qū)環(huán)境之間的溫度差越大，蒸發(fā)器中工質(zhì)吸收的熱量越多，相應(yīng)地，換熱系統(tǒng)的制冷/制熱能力也就越強(qiáng)。但是，環(huán)節(jié)二中工質(zhì)攜帶的冷凝余熱卻縮小了蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)與外界環(huán)境之間的溫度差，破壞了蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景。因此，傳統(tǒng)的空調(diào)熱泵制冷/制熱系統(tǒng)中，冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)并不是完全獨(dú)立隔離的，工質(zhì)將冷凝余熱帶入到蒸發(fā)器內(nèi)，不僅浪費(fèi)了部分冷凝余熱，而且造成冷凝區(qū)與蒸發(fā)區(qū)的相互感染，整個系統(tǒng)的能效無法達(dá)到最優(yōu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供一種換熱系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種換熱系統(tǒng)，包括通過工質(zhì)流道連接的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、以及第一節(jié)流件；所述蒸發(fā)器的出口連接所述壓縮機(jī)的入口，所述壓縮機(jī)的出口連接所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口連接所述第一節(jié)流件的入口，所述第一節(jié)流件的出口連接所述蒸發(fā)器的入口；其特征在于：所述冷凝器出口和所述第一節(jié)流件入口之間設(shè)有熱量置換區(qū)。建立在所述冷凝器和所述第一節(jié)流件之間的熱量置換區(qū)將傳統(tǒng)的冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)隔離開，在提升冷凝同時，隔絕冷凝余熱對蒸發(fā)區(qū)的影響，使得系統(tǒng)能效大大提升。

作為優(yōu)選，所述熱量置換區(qū)包括第二節(jié)流件、以及熱量置換裝置；所述第二節(jié)流件的入口連接所述冷凝器的出口，所述第二節(jié)流件的出口連接所述熱量置換裝置的入口，所述熱量置換裝置的第一出口連接所述第一節(jié)流件的入口。所述第二節(jié)流件之前為工質(zhì)等溫變換的冷凝區(qū)，所述第一節(jié)流件之后為蒸發(fā)區(qū)。所述第二節(jié)流件將傳統(tǒng)卡諾式循環(huán)中的節(jié)流件前移，縮短了冷凝器出口至節(jié)流件之間的距離，設(shè)置在第二節(jié)流件與蒸發(fā)器之間的熱量置換裝置回收利用原本在前述環(huán)節(jié)一種釋放到環(huán)境中的部分冷凝余熱，即避免了冷凝余熱釋放到環(huán)境中造成浪費(fèi)，又使得進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度能夠更低，避免了冷凝余熱對蒸發(fā)器蒸發(fā)場景的破壞，將冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)隔離開來，避免了冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)的相互感染。

作為優(yōu)選，所述熱量置換裝置包括熱量回收單元、熱量利用單元，所述熱量回收單元的入口連接所述熱量置換裝置的入口，所述熱量回收單元的出口連接所述熱量置換裝置的第一出口。

作為優(yōu)選，所述熱量置換裝置包括第三節(jié)流件，所述第三節(jié)流件的入口連接所述熱量置換裝置的第一出口，所述第三節(jié)流件的出口連接所述熱量利用單元的入口，所述熱量利用單元的出口連接所述熱量置換裝置的第二出口。

作為優(yōu)選，所述熱量置換裝置的第二出口連接至所述壓縮機(jī)的入口。

作為優(yōu)選，所述熱量置換裝置的第二出口連接至所述蒸發(fā)器的入口。

作為優(yōu)選，所述熱量置換裝置的第二出口連接至所述壓縮機(jī)的入口，所述熱量置換裝置的第二出口連接至所述蒸發(fā)器的入口。

作為優(yōu)選，所述熱量回收單元包括設(shè)有工質(zhì)流道的第一換熱板片，所述熱量利用單元包括設(shè)有工質(zhì)流道的第二換熱板片，所述熱量回收單元的入口和所述熱量回收單元的出口通過所述第一換熱板片的工質(zhì)流道連通，所述熱量利用單元的入口和所述熱量利用單元的出口通過所述第二換熱板片的工質(zhì)流道連通；所述第一換熱板片和所述第二換熱板片間隔貼地緊密貼合。

作為優(yōu)選，所述換熱系統(tǒng)為制熱系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述換熱系統(tǒng)為制冷系統(tǒng)。

如圖3，本發(fā)明的技術(shù)方案改變了傳統(tǒng)卡諾式循環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)兩大區(qū)域、四大部件的構(gòu)造格局，在所述冷凝區(qū)和所述蒸發(fā)區(qū)之間設(shè)置熱量置換區(qū)，經(jīng)所述冷凝器流出的工質(zhì)經(jīng)過所述熱量置換區(qū)再進(jìn)入所述蒸發(fā)器。使得整個換熱系統(tǒng)具有下述有益效果：

1. 所述第二節(jié)流件將傳統(tǒng)空調(diào)熱泵制冷/制熱系統(tǒng)中蒸發(fā)器前端的節(jié)流件前移，將原本浪費(fèi)釋放到外部環(huán)境中的冷凝熱回收利用，用于熱量置換裝置對工質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)，提高了系統(tǒng)的能效。

2. 所述熱量置換裝置的熱量回收單元提取經(jīng)所述冷凝器流出工質(zhì)的熱量，避免了工質(zhì)攜帶的冷凝余熱破壞蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景。

3. 所述熱量置換裝置的熱量回收單元提取經(jīng)冷凝器流出工質(zhì)的冷凝余熱，使得經(jīng)所述熱量置換裝置流出至蒸發(fā)器端的工質(zhì)溫度大大降低，增加了蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)與蒸發(fā)器外部環(huán)境之間的溫度差，增加了系統(tǒng)的吸熱能力，提高了系統(tǒng)的效率。

4. 所述熱量置換裝置的熱量利用單元利用所述熱量回收單元提取的冷凝余熱對工質(zhì)進(jìn)行加熱，使得部分工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)。將這部分氣態(tài)工質(zhì)輸出至壓縮機(jī)入口，可以提高壓縮機(jī)的吸氣壓力，從而提高壓縮機(jī)的效率。

5. 將所述熱量置換裝置的熱量利用單元蒸發(fā)獲得的氣態(tài)工質(zhì)輸出至壓縮機(jī)入口，還可減小壓縮機(jī)的壓差，延長壓縮機(jī)的使用壽命。

6. 所述熱量置換裝置的熱量利用單元利用所述熱量回收單元提取的冷凝余熱對工質(zhì)進(jìn)行加熱，使得部分工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)。將這部分氣態(tài)工質(zhì)輸出至換熱系統(tǒng)中的蒸發(fā)器（如，異聚態(tài)聚熱板），可以提高蒸發(fā)器進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)中氣態(tài)工質(zhì)的占比，使得被動吸熱型的蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)的分布更均勻，避免在蒸發(fā)器內(nèi)形成液堆，提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率。

7. 本換熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，只需將熱量置換裝置和第二節(jié)流件加入到冷凝器與第一節(jié)流件之間就能完成對于傳統(tǒng)的空調(diào)熱泵制冷/制熱系統(tǒng)的改造，整個升級過程不涉及原系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)的改變。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有制熱/制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖2為現(xiàn)有制熱/制冷系統(tǒng)場景圖。

圖3為本發(fā)明的換熱系統(tǒng)場景圖。

圖4實施例一換熱系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖5實施例二換熱系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖6實施例三換熱系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖7實施例四換熱系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖8熱量置換裝置側(cè)視圖。

圖9熱量置換裝置結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖10熱量置換裝置結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖11多級串聯(lián)熱量置換裝置示意圖。

圖12多級并聯(lián)熱量置換裝置示意圖。

圖13多級混聯(lián)熱量置換裝置示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

實施例一

如圖4為一種制熱系統(tǒng)，包括通過工質(zhì)流道連接的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、第一節(jié)流件、第二節(jié)流件、以及熱量置換裝置。壓縮機(jī)的出口連接冷凝器的入口，冷凝器的出口連接第二節(jié)流件的入口，第三節(jié)流件的出口連接熱量置換裝置的入口，熱量置換裝置的第一出口連接至第一節(jié)流件的入口，第一節(jié)流件的出口連接蒸發(fā)器的入口，蒸發(fā)器的出口連接壓縮機(jī)的吸氣口。工質(zhì)在工質(zhì)流道中流動的過程中，吸收蒸發(fā)器外部環(huán)境的熱量，并釋放到冷凝器所在的環(huán)境中，為需要制熱的環(huán)境供熱，提高房間內(nèi)的溫度，達(dá)到制熱效果。

熱量置換裝置包括熱量回收單元、熱量利用單元、以及第三節(jié)流件。熱量回收單元連接熱量置換裝置的入口，熱量回收單元的出口連接熱量置換裝置的第一出口，第三節(jié)流件的入口連接連接熱量置換裝置的第一出口，第三節(jié)流件的出口連接熱量利用單元的入口，熱量利用單元的出口連接熱量置換裝置的第二出口。熱量置換裝置的第二出口連接至壓縮機(jī)的吸氣口。熱量置換裝置的熱量回收單元提取經(jīng)冷凝器流出的工質(zhì)的熱量，使得流出至第一節(jié)流件的工質(zhì)溫度大大降低。熱量利用單元利用熱量回收單元提取的工質(zhì)冷凝余熱蒸發(fā)部分工質(zhì)，使得工質(zhì)吸熱蒸發(fā)為氣態(tài)工質(zhì)。第二節(jié)流件在第一節(jié)流件和冷凝器之間建立一個將蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)隔離開的熱量置換區(qū)。工質(zhì)進(jìn)行等溫變換的冷凝區(qū)位于第二節(jié)流件之前，在熱量置換區(qū)內(nèi)的熱量回收單元對工質(zhì)熱量的吸收并且不會影響到冷凝器的冷凝壓差，因此可以最大限度的回收工質(zhì)的冷凝余熱，使得進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度大大降低。避免工質(zhì)攜帶過多冷凝熱進(jìn)入蒸發(fā)器破壞蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景；熱量置換區(qū)的熱量利用裝置利用熱量回收裝置提取的冷凝余熱將工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)，提高了系統(tǒng)的能效。

如圖8為熱量置換裝置1的側(cè)視圖。熱量回收單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第一換熱板片2，熱量利用單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第二換熱板片3。熱量回收單元可包括多個第一換熱板片2，熱量利用單元也可包含多個第二換熱板片3。第一換熱板片2與第二換熱板片的數(shù)量相同，并且間隔地重疊在一起。

如圖9，第一換熱板片2包括設(shè)置在頂部的工質(zhì)入口21、設(shè)置在底部的工質(zhì)出口22、以及設(shè)置在工質(zhì)入口和工質(zhì)出口之間的工質(zhì)流道23。該第二換熱板片3包括設(shè)置在底部的工質(zhì)入口31、設(shè)置在頂部的工質(zhì)出口32、以及設(shè)置在工質(zhì)入口31和工質(zhì)出口32之間的工質(zhì)流道33。第一換熱板片2的工質(zhì)流道23內(nèi)的工質(zhì)流向與第二換熱板片3的工質(zhì)流道33內(nèi)的工質(zhì)流向相反。第一換熱板片2的工質(zhì)入口連接熱量回收單元的入口，第一換熱板片2的工質(zhì)出口連接熱量回收單元的出口。第二換熱板片3的工質(zhì)入口連接熱量利用單元的入口，第二換熱板片3的工質(zhì)出口32連接熱量利用單元的出口。

第三節(jié)流件4的入口連接熱量回收單元的出口（即第一換熱板片的工質(zhì)出口22），第三節(jié)流件4的出口連接熱量利用單元入口（即第二換熱板片的工質(zhì)入口31）。經(jīng)冷凝器出來的高溫高壓工質(zhì)在未完全冷凝之前會以氣液兩相態(tài)的形式進(jìn)入第三節(jié)流件4,第三節(jié)流件4可以調(diào)節(jié)由熱量回收單元流向熱量利用單元的工質(zhì)的流量實現(xiàn)對熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。通過第三節(jié)流件4調(diào)節(jié)熱量回收單元內(nèi)的工質(zhì)密度大于熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度，使得第一換熱板片2內(nèi)工質(zhì)的總焓值大于第二換熱板3內(nèi)的工質(zhì)的總焓值。金屬材質(zhì)的第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密地重疊在一起，由于兩者的總焓值不同，導(dǎo)致他們相互之間進(jìn)行熱傳遞。在第二換熱板片3內(nèi)的氣液混合態(tài)工質(zhì)吸收第一換熱板片2內(nèi)的氣液混合態(tài)的工質(zhì)熱量，第二換熱板片3內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，第一換熱板片2內(nèi)的工質(zhì)釋放熱量被液化，并且溫度進(jìn)一步降低。

第二節(jié)流件的入口連接冷凝器的出口，第二節(jié)流件的出口連接熱量回收單元的入口。第二節(jié)流件相當(dāng)于將原來換熱系統(tǒng)中蒸發(fā)器前端的第一節(jié)流件前移，有效的將冷凝余熱用于熱量置換系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的有效產(chǎn)熱量，避免熱量浪費(fèi)。

冷凝器的出口流出的氣液混合態(tài)工質(zhì)，順著工質(zhì)流道進(jìn)入熱量置換區(qū)。在熱量置換裝置中，熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)工質(zhì)進(jìn)行充分的熱量置換。最后，經(jīng)熱量置換裝置的第一出口流出并進(jìn)入第一節(jié)流件的入口的工質(zhì)溫度比由冷凝器的出口流出的工質(zhì)溫度更低。降低了通過第一節(jié)流件進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)的熱量，進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度更低，調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力，使得蒸發(fā)器的吸熱能力更高。

如圖4在熱量利用單元中吸收熱量被蒸發(fā)的含有更多氣態(tài)工質(zhì)的工質(zhì)經(jīng)熱量利用單元的出口流出?？蓪崃恐脫Q裝置的第二出口連接至壓縮機(jī)的入口（壓縮機(jī)也可采用補(bǔ)焓式壓縮機(jī)，此時可將熱量置換裝置的第二出口連接至該補(bǔ)焓壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口），提高了壓縮機(jī)吸氣壓力，從而提升了壓縮機(jī)的壓縮比，提高了壓縮機(jī)的壓縮效率，并且延長了壓縮機(jī)的使用壽命。

實施例二

如圖5為一種制熱系統(tǒng)，包括通過工質(zhì)流道連接的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、第一節(jié)流件、第二節(jié)流件、以及熱量置換裝置。其中，蒸發(fā)器包括普通蒸發(fā)器和聚熱板（被動式吸熱的異聚態(tài)吸熱板）。壓縮機(jī)的出口連接冷凝器的入口，冷凝器的出口連接第二節(jié)流件的入口，第三節(jié)流件的出口連接熱量置換裝置的入口，熱量置換裝置的第一出口連接至第一節(jié)流件的入口，第一節(jié)流件的出口連接蒸發(fā)器的入口，蒸發(fā)器的出口連接壓縮機(jī)的吸氣口。工質(zhì)在工質(zhì)流道中流動的過程中，吸收蒸發(fā)器外部環(huán)境的熱量，并釋放到冷凝器所在的環(huán)境中，為需要制熱的環(huán)境供熱，提高房間內(nèi)的溫度，達(dá)到制熱效果。

熱量置換裝置的結(jié)構(gòu)與實施例一相同，本實施例中不再贅述。同樣，冷凝器的出口流出的氣液混合態(tài)工質(zhì)，順著工質(zhì)流道進(jìn)入熱量置換裝置中。熱量置換裝置的熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)工質(zhì)進(jìn)行充分的熱量交換。最后，熱量回收單元的出口流出并進(jìn)入第一節(jié)流件的入口的工質(zhì)溫度比由冷凝器的出口流出的工質(zhì)溫度更低。降低了通過第一節(jié)流件進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)的熱量，進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度更低，調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力，使得蒸發(fā)器的吸熱能力更高。

如圖5在熱量利用單元中吸收熱量被蒸發(fā)的含有更多氣態(tài)工質(zhì)的工質(zhì)經(jīng)熱量利用單元的出口流出?？蓪崃恐脫Q裝置的第二出口連接至壓縮機(jī)的入口，提高了壓縮機(jī)吸氣壓力，從而提升了壓縮機(jī)的壓縮比。

實施例三

如圖6為一種制熱系統(tǒng)，包括通過工質(zhì)流道連接的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、第一節(jié)流件、第二節(jié)流件、以及熱量置換裝置。其中，蒸發(fā)器包括普通蒸發(fā)器和聚熱板（被動式吸熱的異聚態(tài)吸熱板）。壓縮機(jī)的出口連接冷凝器的入口，冷凝器的出口連接第二節(jié)流件的入口，第三節(jié)流件的出口連接熱量置換裝置的入口，熱量置換裝置的第一出口連接至第一節(jié)流件的入口，第一節(jié)流件的出口連接蒸發(fā)器的入口，蒸發(fā)器的出口連接壓縮機(jī)的吸氣口。工質(zhì)在工質(zhì)流道中流動的過程中，吸收蒸發(fā)器外部環(huán)境的熱量，并釋放到冷凝器所在的環(huán)境中，為需要制熱的環(huán)境供熱，提高房間內(nèi)的溫度，達(dá)到制熱效果。

熱量置換裝置的結(jié)構(gòu)與實施例一相同，本實施例中不再贅述。同樣，冷凝器的出口流出的氣液混合態(tài)工質(zhì)，順著工質(zhì)流道進(jìn)入熱量置換裝置中。熱量置換裝置中，熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)工質(zhì)充分進(jìn)行熱量交換。最后，經(jīng)熱量回收單元流出并進(jìn)入第一節(jié)流件的入口的工質(zhì)溫度比由冷凝器的出口流出的工質(zhì)溫度更低。降低了通過第一節(jié)流件進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)的熱量，進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度更低，調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力，使得蒸發(fā)器的吸熱能力更高。

如圖6在熱量利用單元中吸收熱量被蒸發(fā)的含有更多氣態(tài)工質(zhì)的工質(zhì)經(jīng)熱量利用單元的出口流出?？蓪崃恐脫Q裝置的第二出口連接至第一節(jié)流件的入口，通過第一節(jié)流件進(jìn)入聚熱板，提高進(jìn)入聚熱板工質(zhì)中的氣態(tài)工質(zhì)的占比，使得被動吸熱型的聚熱板內(nèi)的工質(zhì)分布更加均勻，相當(dāng)于為聚熱板進(jìn)行了一次初級蒸發(fā)，提高系統(tǒng)的制熱能力。

實施例四

本實施例中未描述部分與實施例三相同，在此不再贅述。本實施例與實施例的區(qū)別在于：

如圖7在熱量利用單元中吸收熱量被蒸發(fā)的含有更多氣態(tài)工質(zhì)的工質(zhì)經(jīng)熱量利用單元的出口流出。可將熱量置換裝置的第二出口分別連接至第一節(jié)流件的入口和壓縮機(jī)的入口。一方面，提高了壓縮機(jī)吸氣壓力，從而提升了壓縮機(jī)的壓縮比；另一反面，通過第一節(jié)流件進(jìn)入聚熱板，提高進(jìn)入聚熱板工質(zhì)中的氣態(tài)工質(zhì)的占比，使得被動吸熱型的聚熱板內(nèi)的工質(zhì)分布更加均勻，相當(dāng)于為聚熱板進(jìn)行了一次初級蒸發(fā)，提高系統(tǒng)的制熱能力。

前述實施例一至實施例五也可以采用如圖10的結(jié)構(gòu)：

熱量回收單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第一換熱板片2，該第一換熱板片2包括設(shè)置在頂部的工質(zhì)入口21、設(shè)置在底部的工質(zhì)出口22、設(shè)置在工質(zhì)入口和工質(zhì)出口之間的吸熱工質(zhì)流道26、集液管23和氣相回流管24。吸熱工質(zhì)流道26為呈S形的彎曲流道，吸熱工質(zhì)流道26入口連接工質(zhì)入口21，集液管23和吸熱工質(zhì)流道26通過第一回流通道25連通，氣相回流管24和吸熱工質(zhì)流道26通過第二回流通道27連通。第一回流通道25為傾斜的直線流道，第一回流通道25與集液管23的連接點的位置高于第一回流通道25與吸熱工質(zhì)流道26的連接點的位置。第二回流通道27為傾斜的直線流道，第二回流通道27與集液管23的連接點的位置低于第二回流通道27與吸熱工質(zhì)流道26的連接點的位置。

氣液混態(tài)的工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)入口21進(jìn)入吸熱工質(zhì)流道26，在吸熱工質(zhì)流道內(nèi)大部分工質(zhì)的熱量被吸收轉(zhuǎn)移，變?yōu)闇囟雀偷囊簯B(tài)工質(zhì)。液態(tài)工質(zhì)由于重力作用經(jīng)向下傾斜的第一回流通道25進(jìn)入集液管23中被收集。仍然為氣態(tài)的工質(zhì)在彎曲的吸熱工質(zhì)流道26內(nèi)流動，經(jīng)向上傾斜的第二回流通道27進(jìn)入氣相回流管24返回工質(zhì)入口21處再次進(jìn)入吸熱工質(zhì)流道26，使得其熱量能夠被吸收轉(zhuǎn)移而被液化。

熱量利用單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第二換熱板片3，該第二換熱板片3包括設(shè)置在底部的工質(zhì)入口31、設(shè)置在頂部的工質(zhì)出口32、以及設(shè)置在工質(zhì)入口31和工質(zhì)出口32之間的供熱工質(zhì)流道36、集氣管33和液相回流管34。供熱工質(zhì)流道36為呈S形的彎曲流道，供熱工質(zhì)流道36入口連接工質(zhì)入口31，集氣管33和供熱工質(zhì)流道36通過第三回流通道37連通，液相回流管34和供熱工質(zhì)流道36通過第四回流通道35連通。第三回流通道37為傾斜的直線流道，第三回流通道37與集氣管33的連接點的位置高于第三回流通道37與供熱工質(zhì)流道36的連接點的位置。第四回流通道35為傾斜的直線流道，第四回流通道35與液相回流管34的連接點的位置低于第四回流通道35與供熱工質(zhì)流道36的連接點的位置。

經(jīng)第二換熱板片出來的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)入口31進(jìn)入供熱工質(zhì)流道36。在供熱工質(zhì)流道36內(nèi)大部分工質(zhì)吸收熱量以后變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)。氣態(tài)工質(zhì)由于重力作用經(jīng)向上傾斜的第三回流通道37進(jìn)入集氣管33中被收集。仍然為液態(tài)的工質(zhì)在彎曲的供熱工質(zhì)流道36內(nèi)流動，經(jīng)向下傾斜的第四回流通道35進(jìn)入液相回流管34返回工質(zhì)入口21處再次進(jìn)入供熱工質(zhì)流道36，使得其能夠再次吸收熱量而變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)。

如圖8為熱量置換裝置1的側(cè)視圖。熱量回收單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第一換熱板片2，熱量利用單元包括豎直放置的金屬材質(zhì)的第二換熱板片3。熱量回收單元可包括多個第一換熱板片2，熱量利用單元也可包含多個第二換熱板片3。第一換熱板片2與第二換熱板片的數(shù)量相同，并且間隔地重疊在一起。第一換熱板片2的工質(zhì)入口連接熱量回收單元的入口，第一換熱板片2的工質(zhì)出口連接熱量回收單元的出口。第二換熱板片3的工質(zhì)入口連接熱量利用單元的入口，第二換熱板片3的工質(zhì)出口32連接熱量利用單元的出口。第三節(jié)流件4的入口連接熱量回收單元的出口（即第一換熱板片的工質(zhì)出口22），第三節(jié)流件4的出口連接熱量利用單元入口（即第二換熱板片的工質(zhì)入口31）。第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密貼合，吸熱工質(zhì)流道26內(nèi)的工質(zhì)由上往下流動，供熱工質(zhì)流道36內(nèi)的工質(zhì)由下往上流動，兩個工質(zhì)流道內(nèi)的工質(zhì)形成對流，促進(jìn)相互之間的熱量交換。

經(jīng)冷凝器流出的工質(zhì)為氣液混合態(tài)，第三節(jié)流件4可以通過調(diào)節(jié)由熱量置換裝置的出口流向熱量利用單元的工質(zhì)的流量實現(xiàn)對調(diào)節(jié)熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。通過第三節(jié)流件4調(diào)節(jié)熱量回收單元內(nèi)的工質(zhì)密度大于熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度，使得具有相同結(jié)構(gòu)的第一換熱板片2和第二換熱板片3，第一換熱板片2內(nèi)工質(zhì)的總焓值大于第二換熱板3內(nèi)的工質(zhì)的總焓值。金屬材質(zhì)的第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密地重疊在一起，由于兩者的總焓值不同，導(dǎo)致他們相互之間進(jìn)行熱傳遞。在第二換熱板片3內(nèi)的氣液混合態(tài)工質(zhì)吸收第一換熱板片2內(nèi)的氣液混合態(tài)的工質(zhì)熱量，第二換熱板片3內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，第一換熱板片2內(nèi)的工質(zhì)釋放熱量被液化，并且溫度進(jìn)一步降低。

上述所有實施例中的熱量置換裝置也可以采用多個熱量回收單元串聯(lián)的多級串聯(lián)熱量置換裝置、或者采用多個熱量回收單元并聯(lián)的多級并聯(lián)熱量置換系統(tǒng)、或者采用多個熱量回收單元混聯(lián)的多級熱量混聯(lián)置換系統(tǒng)。

如圖11，多級串聯(lián)熱量置換裝置包括兩個熱量置換子系統(tǒng)（本實施例中，分稱為第一熱量置換子系統(tǒng)和第二熱量置換子系統(tǒng)）。熱量置換子系統(tǒng)包括：熱量回收單元2、熱量利用單元3和第三節(jié)流件。第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的入口連接至多級串聯(lián)熱量置換裝置的入口，第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的出口連接至第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的入口，第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的出口連接至多級串聯(lián)熱量置換裝置的第一出口。多級串聯(lián)熱量置換裝置的第一出口的工質(zhì)分三路：一路連接至換熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件入口，另一路回到第二熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的入口、最后一路回到第一熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的入口，第二熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的出口連接至第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的入口，第一熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的出口連接至第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的入口，第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的出口和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元均連接至多級串聯(lián)熱量置換裝置的第二出口。

第二節(jié)流件在第一節(jié)流件和冷凝器之間建立一個將蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)隔離開的多級串聯(lián)熱量置換區(qū)。工質(zhì)進(jìn)行等溫變換的冷凝區(qū)位于第二節(jié)流件之前，在多級串聯(lián)熱量置換區(qū)內(nèi)的熱量回收單元對工質(zhì)熱量的吸收并且不會影響到冷凝器的冷凝壓差，因此可以最大限度的回收工質(zhì)的冷凝余熱，使得進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度大大降低。避免工質(zhì)攜帶過多冷凝熱進(jìn)入蒸發(fā)器破壞蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景；多級串聯(lián)熱量置換區(qū)的熱量利用裝置利用熱量回收裝置提取的冷凝余熱將工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)，提高了系統(tǒng)的能效。兩個熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元串聯(lián)于多級熱量置換裝置的入口和第一出口之間，熱量回收單元和熱量利用單元之間的熱量置換更加徹底，可以對工質(zhì)冷凝熱進(jìn)行深度的多級回收利用，大大降低進(jìn)入到蒸發(fā)器的工質(zhì)的溫度。

第三節(jié)流件4的入口連接熱量回收單元的出口（即第一換熱板片的工質(zhì)出口22），第三節(jié)流件4的出口連接熱量利用單元入口（即第二換熱板片的工質(zhì)入口31）。經(jīng)冷凝器出來的高溫高壓工質(zhì)在未完全冷凝之前會以氣液兩相態(tài)的形式先后進(jìn)入第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元。熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件可以調(diào)節(jié)該熱量置換子系統(tǒng)中由多級串聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流向熱量利用單元的工質(zhì)的流量，實現(xiàn)對熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。熱量置換子系統(tǒng)通過第三節(jié)流件調(diào)節(jié)熱量回收單元內(nèi)的工質(zhì)密度大于熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度，使得第一換熱板片2內(nèi)工質(zhì)的總焓值大于第二換熱板3內(nèi)的工質(zhì)的總焓值。金屬材質(zhì)的第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密地重疊在一起，由于兩者的總焓值不同，導(dǎo)致他們相互之間進(jìn)行熱傳遞。在第二換熱板片3內(nèi)的氣液混合態(tài)工質(zhì)吸收第一換熱板片2內(nèi)的氣液混合態(tài)的工質(zhì)熱量，第二換熱板片3內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，第一換熱板片2內(nèi)的工質(zhì)釋放熱量被液化，并且溫度進(jìn)一步降低。氣液兩相態(tài)的工質(zhì)經(jīng)過第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，由熱量回收單元的出口流出的工質(zhì)熱量被轉(zhuǎn)移，其中大部分工質(zhì)變?yōu)闇囟雀拥偷囊簯B(tài)工質(zhì)；進(jìn)一步地進(jìn)入第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，工質(zhì)的更多熱量被轉(zhuǎn)移，溫度進(jìn)一步降低。部分工質(zhì)由第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的出口流出至多級串聯(lián)熱量置換裝置的第一出口，被輸送至制熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件。剩余的部分工質(zhì)被分別送至第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元，吸收熱量以后變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)經(jīng)多級串聯(lián)熱量置換裝置的第二出口送至壓縮機(jī)吸氣口。通過兩個串聯(lián)的熱量置換系統(tǒng)加大了經(jīng)多級串聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流出的工質(zhì)與經(jīng)多級串聯(lián)熱量置換裝置的入口流入的工質(zhì)之間的溫度差，使得制熱系統(tǒng)更加適用于惡劣的極端低溫制熱環(huán)境。第一熱量置換子系統(tǒng)的第一換熱板片和第二換熱板片內(nèi)工質(zhì)的總焓值差大于第二熱量置換子系統(tǒng)的第一換熱板片和第二換熱板片內(nèi)工質(zhì)的總焓值差，熱量置換的程度較高。一方面可以在第一時間快速的對工質(zhì)進(jìn)行熱量置換；另一方面，通過調(diào)整分流至各級熱量置換系統(tǒng)的熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)的量，可以調(diào)整經(jīng)多級串聯(lián)熱量置換裝置的第二出口流出工質(zhì)中氣態(tài)工質(zhì)的占比，滿足制熱系統(tǒng)在不同的使用環(huán)境中的不同需求。

如圖12，多級并聯(lián)熱量置換裝置包括兩個熱量置換子系統(tǒng)。熱量置換子系統(tǒng)包括：熱量回收單元2、熱量利用單元3和第三節(jié)流件。熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的入口連接至熱量置換子系統(tǒng)的入口，熱量回收單元的出口連接至熱量置換子系統(tǒng)的第一出口。熱量置換子系統(tǒng)的第一出口流出的工質(zhì)分兩路：一路連接至換熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件入口，另一路回到熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的入口，第三節(jié)流件的出口連接至熱量利用單元的入口，熱量利用單元的出口連接至熱量置換子系統(tǒng)的第二出口。

第二節(jié)流件在第一節(jié)流件和冷凝器之間建立一個將蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)隔離開的熱量置換區(qū)。工質(zhì)進(jìn)行等溫變換的冷凝區(qū)位于第二節(jié)流件之前，在熱量置換區(qū)內(nèi)的熱量回收單元對工質(zhì)熱量的吸收并且不會影響到冷凝器的冷凝壓差，因此可以最大限度的回收工質(zhì)的冷凝余熱，使得進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度大大降低。避免工質(zhì)攜帶過多冷凝熱進(jìn)入蒸發(fā)器破壞蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景；熱量置換區(qū)的熱量利用單元利用熱量回收裝置提取的冷凝余熱將工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)，提高了系統(tǒng)的能效。兩個熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元并聯(lián)于多級熱量置換裝置的入口和第一出口之間，熱量回收單元和熱量利用單元之間的熱量置換更加迅速，可以同時對工質(zhì)冷凝熱進(jìn)行回收利用，快速降低進(jìn)入到蒸發(fā)器的工質(zhì)的溫度。

第三節(jié)流件4的入口連接熱量回收單元的出口（即第一換熱板片的工質(zhì)出口22），第三節(jié)流件4的出口連接熱量利用單元入口（即第二換熱板片的工質(zhì)入口31）。經(jīng)冷凝器出來的高溫高壓工質(zhì)在未完全冷凝之前會以氣液兩相態(tài)的形式同時進(jìn)入兩個熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元。熱量置換系統(tǒng)的第三節(jié)流件可以調(diào)節(jié)該熱量置換子系統(tǒng)中由多級并聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流向熱量利用單元的工質(zhì)的流量，實現(xiàn)對熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。通過第三節(jié)流件調(diào)節(jié)熱量回收單元內(nèi)的工質(zhì)密度大于熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度，使得第一換熱板片2內(nèi)工質(zhì)的總焓值大于第二換熱板3內(nèi)的工質(zhì)的總焓值。金屬材質(zhì)的第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密地重疊在一起，由于兩者的總焓值不同，導(dǎo)致他們相互之間進(jìn)行熱傳遞。在第二換熱板片3內(nèi)的氣液混合態(tài)工質(zhì)吸收第一換熱板片2內(nèi)的氣液混合態(tài)的工質(zhì)熱量，第二換熱板片3內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，第一換熱板片2內(nèi)的工質(zhì)釋放熱量被液化，并且溫度進(jìn)一步降低。氣液兩相態(tài)的工質(zhì)經(jīng)過熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，由熱量回收單元的出口流出的工質(zhì)熱量被轉(zhuǎn)移，其中大部分工質(zhì)變?yōu)闇囟雀拥偷囊簯B(tài)工質(zhì)流出至低熱量隔離出口，被輸送至制熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件。剩余的部分工質(zhì)被送回至熱量置換系統(tǒng)的熱量利用單元，吸收熱量以后變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)經(jīng)高熱量隔離出口送至壓縮機(jī)吸氣口。通過兩級并聯(lián)的熱量置換系統(tǒng)實現(xiàn)在短時間內(nèi)對大量工質(zhì)的熱量交換，提高了多級并聯(lián)隔離區(qū)對工質(zhì)的熱量交換效率，使得制熱系統(tǒng)更加適用于需要快速制冷/制熱的場合。兩級熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元和熱量利用單元交替地緊密重疊在外殼中，可以增加熱交換的面積，提高熱量置換系統(tǒng)的熱量交換能力?？梢酝ㄟ^調(diào)整分流至各級熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)的量，分別控制兩個熱量置換子系統(tǒng)的工作狀態(tài)。甚至可以選組單獨(dú)使用其中一個熱量置換子系統(tǒng)或者同時開啟兩個熱量置換子系統(tǒng)進(jìn)行工作，以滿足系統(tǒng)在不同的制熱/制冷速度需求。即使其中一個熱量置換子系統(tǒng)發(fā)生故障，也可以保證另一個熱量置換子系統(tǒng)不會受其影響?yīng)毩⒐ぷ?，從而提高整個制熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

如圖13，多級混聯(lián)熱量置換裝置包括第一熱量置換子系統(tǒng)、第二熱量置換子系統(tǒng)、以及第三熱量置換子系統(tǒng)。第一熱量置換子系統(tǒng)與第二熱量置換子系統(tǒng)并聯(lián)以后再與第三熱量置換子系統(tǒng)串聯(lián)構(gòu)成整個多級混聯(lián)熱量置換裝置。熱量置換子系統(tǒng)包括：熱量回收單元2、熱量利用單元3和第三節(jié)流件。第一熱量置換子系統(tǒng)和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的入口連接至多級混聯(lián)熱量置換裝置的入口，第一熱量置換子系統(tǒng)和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的出口連接至第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的入口。第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元的出口連接至多級混聯(lián)熱量置換裝置的第一出口。多級混聯(lián)熱量置換裝置的第一出口的工質(zhì)分四路：一路連接至換熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件入口，剩余三路分別回到第一熱量置換子系統(tǒng)、第二熱量置換子系統(tǒng)、以及第三熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的入口。第一熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的出口連接至第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的入口，第二熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的出口連接至第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的入口，第三熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的出口連接第三熱量置換子系統(tǒng)的第三節(jié)流件的入口。第一熱量置換子系統(tǒng)、第二熱量置換子系統(tǒng)、以及第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元均連接至多級混聯(lián)熱量置換裝置的第二出口。

第二節(jié)流件在第一節(jié)流件和冷凝器之間建立一個將蒸發(fā)區(qū)和冷凝區(qū)隔離開的多級混聯(lián)熱量置換區(qū)。工質(zhì)進(jìn)行等溫變換的冷凝區(qū)位于第二節(jié)流件之前，在多級混聯(lián)熱量置換區(qū)內(nèi)的熱量回收單元對工質(zhì)熱量的吸收并且不會影響到冷凝器的冷凝壓差，因此可以最大限度的回收工質(zhì)的冷凝余熱，使得進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度大大降低。避免工質(zhì)攜帶過多冷凝熱進(jìn)入蒸發(fā)器破壞蒸發(fā)器的蒸發(fā)場景；多級混聯(lián)熱量置換區(qū)的熱量利用裝置利用熱量回收裝置提取的冷凝余熱將工質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)，提高了系統(tǒng)的能效。三個熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元混聯(lián)于多級混聯(lián)熱量置換裝置的入口和第一出口之間，熱量回收單元和熱量利用單元之間的熱量置換更加迅速和徹底，可以快速對工質(zhì)冷凝熱進(jìn)行深度的多級回收利用，在短時間內(nèi)大大降低進(jìn)入到蒸發(fā)器的工質(zhì)的溫度。

第三節(jié)流件4的入口連接熱量回收單元的出口（即第一換熱板片的工質(zhì)出口22），第三節(jié)流件4的出口連接熱量利用單元入口（即第二換熱板片的工質(zhì)入口31）。經(jīng)冷凝器出來的高溫高壓工質(zhì)在未完全冷凝之前會以氣液兩相態(tài)的形式同時進(jìn)入第一熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，隨后再進(jìn)入第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元。第三節(jié)流件可以調(diào)節(jié)由多級混聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流向其熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元的工質(zhì)的流量實現(xiàn)對熱量置換子系統(tǒng)內(nèi)熱量回收單元和熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。通過第三節(jié)流件調(diào)節(jié)熱量回收單元內(nèi)的工質(zhì)密度大于熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)密度，使得第一換熱板片2內(nèi)工質(zhì)的總焓值大于第二換熱板3內(nèi)的工質(zhì)的總焓值。金屬材質(zhì)的第一換熱板片2和第二換熱板片3緊密地重疊在一起，由于兩者的總焓值不同，導(dǎo)致他們相互之間進(jìn)行熱傳遞。在第二換熱板片3內(nèi)的氣液混合態(tài)工質(zhì)吸收第一換熱板片2內(nèi)的氣液混合態(tài)的工質(zhì)熱量，第二換熱板片3內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，第一換熱板片2內(nèi)的工質(zhì)釋放熱量被液化，并且溫度進(jìn)一步降低。氣液兩相態(tài)的工質(zhì)經(jīng)過第一熱量置換子系統(tǒng)和第二熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，由熱量回收單元的出口流出的工質(zhì)熱量被轉(zhuǎn)移，其中大部分工質(zhì)變?yōu)闇囟雀拥偷囊簯B(tài)工質(zhì)；進(jìn)一步地進(jìn)入第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量回收單元，工質(zhì)的更多熱量被轉(zhuǎn)移，溫度進(jìn)一步降低。部分多級混聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流出的工質(zhì)被輸送至制熱系統(tǒng)的第一節(jié)流件；剩余的部分工質(zhì)被分別送至第一熱量置換子系統(tǒng)、第二熱量置換子系統(tǒng)、以及第三熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元，吸收熱量以后變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)經(jīng)多級混聯(lián)熱量置換裝置的第二出口送至壓縮機(jī)吸氣口。

首先通過兩級并聯(lián)的熱量置換子系統(tǒng)實現(xiàn)在短時間內(nèi)對大量工質(zhì)的熱量交換，提高了多級混聯(lián)隔離區(qū)對工質(zhì)的熱量交換效率，使得制熱系統(tǒng)更加適用于惡劣的極端低溫制熱環(huán)境內(nèi)的快速制熱需求。并聯(lián)后的兩個熱量置換子系統(tǒng)與第三熱量置換系統(tǒng)的串聯(lián)，提高了經(jīng)多級混聯(lián)熱量置換裝置的第一出口流出的工質(zhì)與經(jīng)多級混聯(lián)熱量置換裝置的入口流入的工質(zhì)之間的溫度差，使得制熱系統(tǒng)更加適用于惡劣的極端低溫制熱環(huán)境。第三熱量置換子系統(tǒng)中第一換熱板片和第二換熱板片內(nèi)工質(zhì)的總焓值差大于第一熱量置換系統(tǒng)和第二熱量置換系統(tǒng)中第一換熱板片和第二換熱板片內(nèi)工質(zhì)的總焓值差，熱量置換的程度較高。一方面可以在第一時間快速的對工質(zhì)進(jìn)行熱量置換；另一方面，通過調(diào)整分流至各熱量置換子系統(tǒng)的熱量利用單元內(nèi)的工質(zhì)的量，可以調(diào)整經(jīng)高熱量隔離出口流出工質(zhì)中氣態(tài)工質(zhì)的占比，滿足制熱系統(tǒng)在不同的使用環(huán)境中的不同需求。對于并聯(lián)的兩個熱量置換子系統(tǒng)，甚至可以選擇僅單獨(dú)使用其中一個熱量置換子系統(tǒng)或者同時開啟兩個熱量置換子系統(tǒng)進(jìn)行工作，以滿足制熱系統(tǒng)在不同的使用環(huán)境中的不同需求。即使其中一個熱量置換子系統(tǒng)發(fā)生故障，也可以保證另一個熱量置換子系統(tǒng)不會受其影響?yīng)毩⒐ぷ?，從而提高整個制熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

上述所有實施例中的換熱系統(tǒng)也可以用于制冷，用于制冷時將蒸發(fā)器放置在需要制熱的房間等密閉環(huán)境之中，將冷凝器放置在該密閉環(huán)境之外。蒸發(fā)器所在的密閉環(huán)境形成蒸發(fā)區(qū)，冷凝器所在的環(huán)境形成冷凝區(qū)。工質(zhì)在工質(zhì)流道中流動的過程中，將蒸發(fā)區(qū)的環(huán)境熱量吸收，并釋放到冷凝區(qū)中，為密閉的制冷環(huán)境吸熱，降低房間內(nèi)的溫度，達(dá)到制冷效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案改變了傳統(tǒng)卡諾式循環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)兩大區(qū)域、四大部件的構(gòu)造格局，通過第二節(jié)流件和熱量置換裝置在所述冷凝區(qū)和所述蒸發(fā)區(qū)之間設(shè)置熱量置換區(qū)。節(jié)流件的前移可以將冷凝余熱用于熱量置換，避免冷凝余熱的浪費(fèi)，提高系統(tǒng)的有效產(chǎn)熱量。在熱量置換裝置內(nèi)部將工質(zhì)分為兩部分，提取在傳統(tǒng)卡諾式循環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)無法再利用的低品質(zhì)的冷凝余熱，使得經(jīng)熱量回收單元的出口離開熱量置換裝置進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度比由冷凝器出口直接進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溫度更低。保證了整個制冷/制熱系統(tǒng)中冷凝、蒸發(fā)場景的完整，減少工質(zhì)由冷凝區(qū)進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)過程中的冷凝熱量和蒸發(fā)熱量的損失。通過對熱量置換裝置的合理優(yōu)化，為卡諾循環(huán)機(jī)的效率無限趨近于理想效率拓開了一個方向。從而突破了制冷/制熱系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，大大提高了制冷/制熱系統(tǒng)的能效比。經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，本發(fā)明的換熱系統(tǒng)的制熱量與制熱消耗功率的比值可以達(dá)到6.61甚至更高。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。