【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热泵
,涉及一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统。
技术介绍
热泵技术是通过消耗一定的高位能,如机械能、电能,并通过热力循环,把低位能转移至高位能的手段。目前的热泵技术主要由机械压缩式为主,主要部件包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。热泵按照低温热源的不同可以分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵等,其中空气源热泵是以室外空气为热源进行供暖或供应热水,其安装使用方便,对环境污染较小,其节能效果要明显高于电加热等采暖方式。但是由于空气源热泵在低温环境下运行存在着一些不足:如随着环境温度的降低,蒸发压力也随之降低,压缩机压比增大,排气温度升高,容易引起压缩机过热保护而停机;特别是当环境温度低于0℃时,空气源热泵极易结霜,严重影响了热泵性能,空气源热泵在我国北方大部分地区尚未得到普遍应用。CO2属于惰性气体,无毒无刺激;良好的安全性和化学稳定性,安全无毒,不可燃,即便在高温下也不分解产生有害气体;其对全球变暖潜力指数GWP为1,CO2不需要工业合成,只需要在大气中提取就可以,使用方便;同时,它对大气臭氧层无任何破环作用,ODP为0。并且,CO2本身优越的热物理特性以及良好的迁移特性也适合其作为制冷工质,导热系数以及定压比热高,蒸汽密度小,动力粘度小,表面张力小,这些特点为机组的小型化以及成本节省提供了前提。CO2临界温度为30.98℃,临界压力为7.38MPa,在跨临界区与外部介质换热时不发生 ...
【技术保护点】
一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统,其特征在于,包括第一蒸发器(1)、第一压缩机(2)、第一冷凝器(3)、第一膨胀阀(4)、蒸发冷凝器(9)、第二压缩机(10)、气体冷却器(11)和第二膨胀阀(12);第一蒸发器(1)、第一压缩机(2)、第一冷凝器(3)和第一膨胀阀(4)组成第一热泵系统,蒸发冷凝器(9)、第二压缩机(10)、气体冷却器(11)和第二膨胀阀(12)组成第二热泵系统,第二热泵系统为跨临界CO2热泵系统;暖气片的回水管路分为两路,一路连接第一冷凝器(3)的回水入口,另一路连接第一蒸发器(1)的回水入口;第一冷凝器(3)的回水出口连接混合器(13)的第一入口,第一蒸发器(1)的回水出口连接气体冷却器(11)的回水入口,气体冷却器(11)的回水出口连接混合器(13)的第二入口,混合器(13)的出口连接暖气片供暖系统的供水管路;第一压缩机(2)的工质出口分为两路,一路连接第一冷凝器(3)的工质入口,第一冷凝器(3)的工质出口通过第一膨胀阀(4)连接第一蒸发器(1)的工质入口,第一蒸发器(1)的工质出口连接第一压缩机(2)的工质入口;另一路连接蒸发冷凝器(9)的第一工质 ...
【技术特征摘要】
1.一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统,其特征在于,包括第一蒸发器(1)、
第一压缩机(2)、第一冷凝器(3)、第一膨胀阀(4)、蒸发冷凝器(9)、第二压缩机(10)、
气体冷却器(11)和第二膨胀阀(12);第一蒸发器(1)、第一压缩机(2)、第一冷凝器(3)
和第一膨胀阀(4)组成第一热泵系统,蒸发冷凝器(9)、第二压缩机(10)、气体冷却器(11)
和第二膨胀阀(12)组成第二热泵系统,第二热泵系统为跨临界CO2热泵系统;
暖气片的回水管路分为两路,一路连接第一冷凝器(3)的回水入口,另一路连接第一蒸
发器(1)的回水入口;第一冷凝器(3)的回水出口连接混合器(13)的第一入口,第一蒸发
器(1)的回水出口连接气体冷却器(11)的回水入口,气体冷却器(11)的回水出口连接混
合器(13)的第二入口,混合器(13)的出口连接暖气片供暖系统的供水管路;
第一压缩机(2)的工质出口分为两路,一路连接第一冷凝器(3)的工质入口,第一冷凝
器(3)的工质出口通过第一膨胀阀(4)连接第一蒸发器(1)的工质入口,第一蒸发器(1)
的工质出口连接第一压缩机(2)的工质入口;另一路连接蒸发冷凝器(9)的第一工质入口,
蒸发冷凝器(9)的第一工质出口通过第一膨胀阀(4)连接第一蒸发器(1)的工质入口;
第二压缩机(10)的出口连接气体冷却器(11)的工质入口,气体冷却器(11)的工质出
口通过第二膨胀阀(12)连接蒸发冷凝器(9)的第二工质入口,蒸发冷凝器(9)的第二工质
出口连接第二压缩机(10)的工质入口。
2.根据权利要求1所述的一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统,其特征在
于:第一冷凝器(3)的工质入口设有第一电磁阀(5),第一冷凝器(3)的工质出口设有第二
电磁阀(6);蒸发冷凝器(9)的第一工质入口设有第三电磁阀(7),蒸发冷凝器(9)的第一
工质出口设有第四电磁阀(8)。
3.根据权利要求1所述的一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统,其特征在
于:来自暖气片的回水分为两部分后,一部分进入第一冷凝器(3)中升温,另一部分进入第
\t一蒸发器(1)中降温,第一冷凝器(3)升温后的热水进入混合器(13)中,第一蒸发器(1)
中被冷却的冷水进入气体冷却器(11)中被加热后进入混合器(13),热水在混合器(13)中
混合后进入暖气片供暖系统的供水管路。
4.根据权利要求1所述的一种带有快速除霜功能的跨临界CO2热泵供暖系统,其特征在
于:第二压缩机(10)将高温高压的跨临界状态CO2排入气体冷却器(11)中,加热暖气片回
水后温度降低,...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹锋,金磊,何永宁,杨东方,宋昱龙,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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