本发明提供开式双向热力循环与第二类热驱动压缩式热泵，属于热能利用与热泵技术领域。被加热介质自高温开始的降压过程12，向低温热源放热过程23，自低温开始的升压过程34，自中温热源吸热过程45，自中温开始的升压过程56，形成开式双向热力循环；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机有被加热介质通道与外部连通，冷却器有冷却介质通道与外部连通，热交换器有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
开式双向热力循环与第二类热驱动压缩式热泵
技术领域：
[0001] 本发明属于动力、供热与热泵技术领域。背景技术：
[0002] 热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见。热能的温度越高，其得到利用的可能性越高，利用也越方便。现实中，针对温度较低的热负荷，人们需要采用必要的技术提升其温度。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。
[0003] 以吸收式热泵技术为代表的热能(温差)利用技术，利用热负荷与冷环境之间的温差来实现部分热负荷温度的提升；但因受到工作介质(溶液和冷剂介质)的性质影响，又无法在供热的同时实现热能向机械能的转化，其应用领域和应用范围受到较大限制。
[0004] 本发明从充分实现热负荷与冷环境之间温差高效利用为出发点，也考虑到同时利用动力驱动，或考虑兼顾动力输出，提出了对热负荷与冷环境之间温差进行有效利用，兼顾被加热介质压差利用或补偿，具有简单流程的开式双向热力循环，以及具有简单结构、适用于被加热介质直接用作工质的第二类热驱动压缩式热泵。发明内容：
[0005] 本发明主要目的是要提供第二类热驱动压缩式热泵，具体发明内容分项阐述如下：
[0006] 1.开式双向热力循环，是在工作于高温热源、中温热源和低温热源之间，并依序进行的六个过程组成的闭合过程1234561——被加热介质自高温开始的降压过程12，向低温热源放热过程23，自低温开始的升压过程34，自中温热源吸热过程45，自中温开始的升压过程56，向高温热源放热过程61——中，取消向高温热源放热过程61之后组成的非闭合过程123456。
[0007] 2.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器和热交换器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0008] 3.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机和第二热交换器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经第二热交换器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器和第二热交换器还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0009] 4.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二热交换器和第四压缩机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与第四压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经第二热交换器与第四压缩机连通，第四压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器和第二热交换器还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机、第二压缩机、第三压缩机和第四压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0010] 5.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第二膨胀机和第二热交换器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经第二热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器和第二热交换器还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0011] 6.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经供热器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0012] 7.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经供热器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0013] 8.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，第二压缩机还有被加热介质通道与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道与膨胀机连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0014] 9.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道与外部连通，第二压缩机还有被加热介质通道经供热器与膨胀机连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0015] 10.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第二膨胀机和第二冷却器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经第二冷却器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0016] 11.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和第二冷却器所组成；外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经第二冷却器与第三压缩机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0017] 12.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器和回热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经回热器和冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经回热器和热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0018] 13.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道经热交换器和回热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0019] 14.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增冷却器，新增压缩机有循环介质通道经冷却器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环介质通道经新增冷却器与新增压缩机连通，新增冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机和新增膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0020] 15.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增冷却器和新增回热器，新增压缩机有循环介质通道经新增回热器和冷却器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环介质通道经新增回热器和新增冷却器与新增压缩机连通，新增冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机和新增膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0021] 16.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有冷源介质通道与新增压缩机连通，新增压缩机还有冷源介质通道经冷却器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有冷源介质通道与外部连通，膨胀机和新增膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0022] 17.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增回热器，外部有冷冷源质通道与新增压缩机连通，新增压缩机还有冷源介质通道经新增回热器和冷却器与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有冷源介质通道经新增回热器与外部连通，膨胀机和新增膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0023] 18.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2项所述的第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器与外部连通的冷却介质通道，增加新增膨胀机、新增循环泵和新增冷凝器，新增循环泵有循环介质通道与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道与新增膨胀机连通，新增膨胀机还有循环介质通道与新增冷凝器连通，新增冷凝器还有循环介质通道与新增循环泵连通，新增冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机和新增膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增循环泵并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵；其中，或膨胀机和新增膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力。
[0024] 19.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2-18项所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接压缩机并向压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第二类热驱动压缩式热泵。
[0025] 20.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2-18项所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第二类热驱动压缩式热泵。附图说明：
[0026] 图1是依据本发明所提供的开式双向热力循环流程示例图。
[0027] 图2是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第1种原则性热力系统图。
[0028] 图3是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第2种原则性热力系统图。
[0029] 图4是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第3种原则性热力系统图。
[0030] 图5是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第4种原则性热力系统图。
[0031] 图6是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第5种原则性热力系统图。
[0032] 图7是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第6种原则性热力系统图。
[0033] 图8是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第7种原则性热力系统图。
[0034] 图9是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第8种原则性热力系统图。
[0035] 图10是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第9种原则性热力系统图。
[0036] 图11是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第10种原则性热力系统图。
[0037] 图12是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第11种原则性热力系统图。
[0038] 图13是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第12种原则性热力系统图。
[0039] 图14是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第13种原则性热力系统图。
[0040] 图15是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第14种原则性热力系统图。
[0041] 图16是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第15种原则性热力系统图。
[0042] 图17是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第16种原则性热力系统图。
[0043] 图18是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第17种原则性热力系统图。
[0044] 图中，1-压缩机，2-第二压缩机，3-膨胀机，4-冷却器，5-热交换器，6-动力机，7-工作机，8-第三压缩机，9-第二热交换器，10-第四压缩机，11-第二膨胀机，12-供热器，13-第二冷却器，14-回热器；A-新增压缩机，B-新增膨胀机，C-新增冷却器，D-新增回热器，E-新增循环泵，F-新增冷凝器。
[0045] 为便于理解，给出如下说明：
[0046] (1)中温热介质——通过热交换器提供中温热负荷的物质，如余热介质；第二类热驱动压缩式热泵的驱动热负荷和升温热负荷由中温热介质提供。
[0047] (2)冷却介质——通过冷却器带走低温热负荷的物质，如环境空气。
[0048] (3)冷源介质——通过进出流程带走低温热负荷的物质，如环境空气。
[0049] (4)进出流程——以图2所示为例，将被加热介质进入膨胀机3开始，直至通过第二压缩机2对外排放，从而获得热能的整个过程称之为进出流程。
[0050] (5)关于压缩机之间的连通——以图4所示为例，压缩机1有被加热介质通道与第三压缩机8连通，压缩机1和第三压缩机8也可以分别是压缩机的低压压缩段和高压压缩段。
[0051] (6)关于膨胀机之间的连通——以图8所示为例，第二膨胀机11有被加热介质通道与膨胀机3连通，第二膨胀机11和膨胀机3也可以分别是膨胀机的高压膨胀段和低压膨胀段。具体实施方式：
[0052] 首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
[0053] 图1所示T-s图中的开式双向热力循环流程示例分别是这样的：
[0054] 示例①，由可逆绝热膨胀过程12，定压放热过程23，可逆绝热压缩过程34，定压吸热过程45，可逆绝热压缩过程56，合计共5个依序进行的过程组成。
[0055] 示例②，由可逆绝热膨胀过程12，定温放热过程23，可逆绝热压缩过程34，定温吸热过程45，可逆绝热压缩过程56，合计共5个依序进行的过程组成。
[0056] 示例③，由可逆绝热膨胀过程12，定压放热过程23，可逆绝热压缩过程34，定压吸热过程45，可逆绝热压缩过程56，合计共5个依序进行的过程组成。
[0057] 示例④，由不可逆绝热膨胀过程12，定压放热过程23，不可逆绝热压缩过程34，定压吸热过程45，不可逆绝热压缩过程56，合计共5个依序进行的过程组成。
[0058] 上述各示例中，12过程输出的功用于满足34和56两过程；或同时对外输出机械能，或借助外部机械能完成循环；增加过程61时将向高温热源放热，形成闭合热力过程1234561。
[0059] 图2所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0060] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器和热交换器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力。
[0061] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0062] 图3所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0063] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、动力机、第三压缩机和第二热交换器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道经第二热交换器9与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5和第二热交换器9还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3和动力机6连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0064] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温；第二压缩机2排放的被加热介质流经第二热交换器9并吸热，之后进入第三压缩机8升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5和第二热交换器9提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3和动力机6输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成附加外部动力驱动的第二类热驱动压缩式热泵。
[0065] 图4所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0066] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二热交换器和第四压缩机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与第四压缩机10连通，压缩机1还有被加热介质通道与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道经第二热交换器9与第四压缩机10连通，第四压缩机10还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5和第二热交换器9还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机2、第三压缩机8和第四压缩机10并传输动力。
[0067] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质分成两路——第一路依次流经热交换器5吸热和流经第二压缩机2升压升温之后提供给第四压缩机10，第二路依次流经第三压缩机8升压升温和流经第二热交换器9吸热之后提供给第四压缩机10；被加热介质进入第四压缩机10升压升温，之后对外排放；中温热介质通过热交换器5和第二热交换器9提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2、第三压缩机8和第四压缩机10作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0068] 图5所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0069] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、工作机、第二热交换器和第二膨胀机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二膨胀机11连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道经第二热交换器9与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5和第二热交换器9还分别有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3和第二膨胀机11连接压缩机1、第二压缩机2和工作机7并传输动力。
[0070] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二膨胀机11降压作功；第二膨胀机11排放的被加热介质流经第二热交换器9并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5和第二热交换器9提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3和第二膨胀机11输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和工作机7作动力，形成附加对外提供动力负荷的第二类热驱动压缩式热泵。
[0071] 图6所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0072] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道经供热器12与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0073] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温；第二压缩机2排放的被加热介质流经供热器12并放热，之后进入第三压缩机8升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程和供热器12获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0074] 图7所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0075] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道经供热器12与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0076] (2)流程上，被加热介质进入第三压缩机8升压升温，流经供热器12并放热，之后进入膨胀机3降压作功；膨胀机3排放的被加热介质流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程和供热器12获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0077] 图8所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0078] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道经供热器12与第二膨胀机11连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道与膨胀机3连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机3和第二膨胀机11连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0079] (2)流程上，来自外部和第二膨胀机11的被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温；第二压缩机2排放的被加热介质分成两路——第一路直接对外排放，第二路依次流经第三压缩机8升压升温、流经供热器12放热和流经第二膨胀机11降压作功之后提供给膨胀机3；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程和供热器12获取高温热负荷，膨胀机3和第二膨胀机11输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0080] 图9所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0081] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和供热器所组成；外部有被加热介质通道与第二膨胀机11连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道与外部连通，第二压缩机2还有被加热介质通道经供热器12与膨胀机3连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机3和第二膨胀机11连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0082] (2)流程上，被加热介质流经第二膨胀机11降压作功，之后与来自供热器12的被加热介质一起进入膨胀机3降压作功；膨胀机3排放的被加热介质经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温；第二压缩机2排放的被加热介质分成两路——第一路流经第三压缩机8升压升温并对外排放，第二路流经供热器12放热之后提供给膨胀机3；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程和供热器12获取高温热负荷，膨胀机3和第二膨胀机11输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0083] 图10所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0084] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第二膨胀机和第二冷却器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经第二冷却器13与第二膨胀机11连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3和第二膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力。
[0085] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，流经第二冷却器13并放热，之后进入第二膨胀机11降压作功；第二膨胀机11排放的被加热介质流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后进入第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4和第二冷却器13带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3和第二膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0086] 图11所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0087] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器、第三压缩机、第二膨胀机和第二冷却器所组成；外部有被加热介质通道与第二膨胀机11连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道经第二冷却器13与第三压缩机8连通，第二膨胀机11还有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道与第三压缩机8连通，第三压缩机8还有被加热介质通道经热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3和第二膨胀机11连接压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8并传输动力。
[0088] (2)流程上，被加热介质流经膨胀机3降压作功之后分成两路——第一路依次流经膨胀机3降压作功、流经冷却器4放热和流经压缩机1升压升温之后提供给第三压缩机8，第二路流经第二冷却器13放热之后提供给第三压缩机8；被加热介质流经第三压缩机8升压升温，第三压缩机8排放的被加热介质流经热交换器5并吸热，之后流经第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4和第二冷却器13带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3和第二膨胀机11输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和第三压缩机8作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0089] 图12所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0090] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器和回热器所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经回热器14和冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经回热器14和热交换器5与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力。
[0091] (2)流程上，被加热介质进入膨胀机3降压作功，依次流经回热器14和冷却器4并逐步放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质依次流经回热器14和热交换器5并逐步吸热，之后进入第二压缩机2升压升温并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0092] 图13所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0093] (1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、冷却器、热交换器和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器14与膨胀机3连通，膨胀机3还有被加热介质通道经冷却器4与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道经热交换器5和回热器14与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有被加热介质通道与外部连通，冷却器4还有冷却介质通道与外部连通，热交换器5还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力。
[0094] (2)流程上，被加热介质流经回热器14并放热，之后进入膨胀机3降压作功；膨胀机3排放的被加热介质流经冷却器4并放热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的被加热介质依次流经热交换器5和回热器14并逐步吸热，之后进入第二压缩机2并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器4带走低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0095] 图14所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0096] (1)结构上，在图2所示第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器4与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增冷却器，新增压缩机A有循环介质通道经冷却器4与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环介质通道经新增冷却器C与新增压缩机A连通，新增冷却器C还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A并传输动力。
[0097] (2)流程上，新增压缩机A排放的循环工质流经冷却器4并吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排出的循环工质流经新增冷却器C并放热，之后进入新增压缩机A升压升温；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，冷却介质通过新增冷却器C带走低温热负荷，膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0098] 图15所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0099] (1)结构上，在图2所示第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器4与外部连通的冷却介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机、新增冷却器和新增回热器，新增压缩机A有循环介质通道经新增回热器D和冷却器4与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环介质通道经新增回热器D和新增冷却器C与新增压缩机A连通，新增冷却器C还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A并传输动力。
[0100] (2)流程上，新增压缩机A排放的循环工质依次流经新增回热器D和冷却器4并逐步吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排放的循环工质依次流经新增回热器D和新增冷却器C并逐步放热，之后进入新增压缩机A升压升温；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，冷却介质通过新增冷却器C带走低温热负荷，膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0101] 图16所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0102] (1)结构上，在图2所示第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器4与外部连通的冷源介质通道，增加新增压缩机和新增膨胀机，外部有冷源介质通道与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有冷源介质通道经冷却器4与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有冷源介质通道与外部连通，膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A并传输动力。
[0103] (2)流程上，冷源介质进入新增压缩机A升压升温，流经冷却器4并吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功并对外排放；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，冷源介质通过进出流程带走低温热负荷，膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0104] 图17所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0105] (1)结构上，在图2所示第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器4与外部连通的冷源介质通道，增加新增压缩机、新增膨胀机和新增回热器，外部有冷源介质通道与新增压缩机A连通，新增压缩机A还有冷源介质通道经新增回热器D和冷却器4与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有冷源介质通道经新增回热器D与外部连通，膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A并传输动力。
[0106] (2)流程上，冷源介质进入新增压缩机A升压升温，新增压缩机A排放的冷源介质依次流经新增回热器D和冷却器4并逐步吸热，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排放的冷源介质流经新增回热器D并放热，之后对外排放；膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1、第二压缩机2和新增压缩机A作动力，中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，冷源介质通过进出流程带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0107] 图18所示第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
[0108] (1)结构上，在图2所示第二类热驱动压缩式热泵中，取消冷却器4与外部连通的冷却介质通道，增加新增膨胀机、新增循环泵和新增冷凝器，新增循环泵E有循环介质通道与冷却器4连通，冷却器4还有循环介质通道与新增膨胀机B连通，新增膨胀机B还有循环介质通道与新增冷凝器F连通，新增冷凝器F还有循环介质通道与新增循环泵E连通，新增冷凝器F还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机3和新增膨胀机B连接压缩机1和第二压缩机2并传输动力。
[0109] (2)流程上，经新增循环泵E加压之后的循环工质进入冷却器4吸热并汽化，之后进入新增膨胀机B降压作功；新增膨胀机B排放的循环工质进入新增冷凝器F放热并冷凝，之后提供给新增循环泵E；中温热介质通过热交换器5提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获取高温热负荷，冷却介质通过新增冷凝器F带走低温热负荷，膨胀机3和新增膨胀机B输出的功提供给压缩机1和第二压缩机2作动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
[0110] 这里顺便指出的是，当仅采用温差(热能)驱动时，为方便启动，可考虑在第二类热驱动压缩式热泵中设置启动电机。
[0111] 本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的开式双向热力循环与第二类热驱动压缩式热泵，具有如下效果和优势：
[0112] (1)提出了温差利用的新思路和新技术。
[0113] (2)热能(温差)驱动，实现热能温度提升，或可选择同时对外提供动力。
[0114] (3)流程合理，能够实现热能(温差)的充分和高效利用；并兼顾被加热介质的压差利用或补偿，
[0115] (4)必要时，借助外部动力实现热能温度提升，方式灵活，适应性好。
[0116] (5)以压缩机、膨胀机和热交换器为压缩式热泵组成部件，结构简单。
[0117] (6)被加热介质直接用作工质，制热性能指数更高。
[0118] (7)给出多种具体技术方案，能够应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
[0119] (8)扩展了热泵技术，丰富了压缩式热泵的类型，有利于更好地实现热能的高效利用。
