二氧化碳热泵加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及二氧化碳热泵加热装置。该二氧化碳热泵加热装置包括：容装有二氧化碳的热泵系统，其具有压缩机、利用热泵系统内的二氧化碳对水进行加热的换热器、第一回热器、节流装置和蒸发器以及第二回热器，且配置成使二氧化碳从压缩机流出后，依次流经换热器、第一回热器、节流装置、蒸发器、第一回热器和第二回热器，最后返回压缩机；以及容装有水的水路系统，其具有进水管、中间水管和出水管，且配置成使水从进水管流入后，依次流经第二回热器、中间水管和换热器，最后从出水管流出。本发明专利技术的二氧化碳热泵加热装置中能够防止压缩机因排气温度过高而停机，显著提高了二氧化碳热泵加热装置的工作效率，且可靠性高、节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵领域，特别是涉及一种二氧化碳热泵加热装置。
技术介绍
热泵供暖装置一般性可包括外机、散热装置、水循环管路和循环泵，其中，外机主要由压缩机、利用外机内的冷媒对水进行加热的换热器、节流装置和蒸发器等几大部件组成，其工作原理是由压缩机工作产生高压高温的制冷剂气体进入换热器后被冷凝降温，然后到节流装置进行节流膨胀，后进入蒸发器吸收空气的热量蒸发成低压蒸汽，低压制冷剂蒸汽被吸入压缩机重新被压缩成高温高压气体。水循环管路可配置成将散热装置内的水引入换热器内，被换热器内的制冷剂加热后引流返回散热装置，以使散热装置向室内释放热量。然而，现有的热泵供暖装置在供暖时，热泵供暖装置的压缩机容易出现停机等现象，显著降低了外机的工作效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的旨在克服现有的热泵供暖装置的至少一个缺陷，提供一种二氧化碳热泵加热装置，其能够使压缩机稳定运转，提高工作效率。本专利技术的一个进一步的目的是提高二氧化碳热泵加热装置的蒸发器的换热效率。为了实现上述至少一个目的，本专利技术提供了一种二氧化碳热泵加热装置。该二氧化碳热泵加热装置包括：容装有二氧化碳的热泵系统，其具有压缩机、利用所述热泵系统内的二氧化碳对水进行加热的换热器、第一回热器、节流装置和蒸发器以及第二回热器，且配置成使二氧化碳从所述压缩机流出后，依次流经所述换热器、所述第一回热器、所述节流装置、所述蒸发器、所述第一回热器和所述第二回热器，最后返回所述压缩机；以及容装有水的水路系统，其具有进水管、中间水管和出水管，且配置成使水从所述进水管流入后，依次流经所述第二回热器、所述中间水管和所述换热器，<br>最后从所述出水管流出。可选地，所述水路系统还包括：散热装置，其出水口连通至所述进水管的进口，其进水口连通至所述出水管的出口。可选地，所述散热装置为地板辐射采暖装置、墙体辐射采暖装置、暖气片或室内机。可选地，所述水路系统还包括：储水水箱，所述进水管的进口连通至所述储水水箱的下部，所述出水管的出口连通至所述储水水箱的上部。可选地，所述进水管的进口连通至自来水网。可选地，所述进水管上还设置有水泵。可选地，所述第二回热器包括：水流管路，其沿一直线延伸；和冷媒管，配置成使其内的二氧化碳与所述水流管路内的水热连接。可选地，所述冷媒管的至少部分管段沿所述水流管路的轴线方向缠绕于所述水流管路；或所述冷媒管的至少部分管段沿所述水流管路的轴线方向在所述水流管路内呈直线状延伸；或所述冷媒管的至少部分管段沿所述水流管路的轴线方向在所述水流管路内呈螺旋状延伸。可选地，所述第一回热器包括第一冷媒管和第二冷媒管，且所述第一冷媒管的至少部分管段与所述第二冷媒管的至少部分管段相互缠绕呈双螺旋状。可选地，所述换热器包括：外管，其两端分别具有供水流流入流出所述外管的进水口和出水口；和在所述外管内延伸的多根内管，每根所述内管的两端分别具有供二氧化碳流入流出该内管的冷媒进口和冷媒出口，其中所述多根内管的至少部分管段彼此相互缠绕呈螺旋状，且每根所述内管的外壁与所述外管的内壁接触抵靠。本专利技术的二氧化碳热泵加热装置中因为具有第一回热器和第二回热器，以及第一回热器、第二回热器和进水管相互之间的特殊位置关系，其能够防止压缩机因排气温度过高而停机，也可防止由于CO2进入蒸发器时温度过高而导致蒸发器的换热效果很差，显著提高了二氧化碳热泵加热装置的工作效率，且可靠性高、节能。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的二氧化碳热泵加热装置的示意性系统图。具体实施方式对于现有的热泵供暖装置在供暖时，热泵供暖装置的压缩机容易出现停机等现象，专利技术人经过研究分析，发现了引起压缩机容易停机的原因是：由于流出热泵供暖装置的散热装置的水的温度较高，该水在进入利用外机内的冷媒对水进行加热的换热器后，使换热器的效率降低，进而引起了压缩机的排气温度较高，引起了压缩机的停机；且不能够对换热器进行有效的冷却，使冷媒进入蒸发器的温度偏高，降低蒸发器的换热效率。因此，专利技术人提出了一种新的二氧化碳热泵加热装置100。图1是根据本专利技术一个实施例的二氧化碳热泵加热装置100的示意性系统图。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种二氧化碳热泵加热装置100。该二氧化碳热泵加热装置100可包括热泵系统20和水路系统30。热泵系统20内容装有二氧化碳，也就是说，该热泵系统20采用二氧化碳作为冷媒介质，以充分利用二氧化碳的加热温度高等优点。该二氧化碳热泵加热装置100的热泵系统20可包括压缩机21、利用热泵系统20内的二氧化碳对水进行加热的换热器22、第一回热器23、节流装置24和蒸发器25以及第二回热器26。该热泵系统20可配置成使二氧化碳从压缩机21流出后，依次流经换热器22、第一回热器23、节流装置24、蒸发器25、第一回热器23和第二回热器26，最后返回压缩机21。具体地，压缩机21的冷媒出口与换热器22的冷媒进口相连通。节流装置24的冷媒出口与蒸发器25的冷媒进口相连通。特别地，第一回热器23的两个冷媒进口分别与换热器22的冷媒出口和蒸发器25的冷媒出口相连通，第一回热器23的两个冷媒出口分别与节流装置24的冷媒进口和第二回热器26的冷媒进口相连通，以使流出换热器22的二氧化碳与流出蒸发器25的二氧化碳进行热交换。第二回热器26的冷媒出口与压缩机21的冷媒进口相连通。该二氧化碳热泵加热装置100的水路系统30可具有进水管31、中间水管32和出水管33。特别地，水路系统30可配置成使水从进水管31流入后，依次流经第二回热器26、中间水管32和换热器22，最后从出水管33流出。具体地，进水管31的出口连通至第二回热器26的进水口，中间水管32的两端分别连通至第二回热器26的出水口和换热器22的进水口，出水管33的进口连通至换热器22的出水口。在本专利技术实施例中，进入进水管31的水首先被第二回热器26中的二氧化碳冷却，然后被换热器22中的二氧化碳加热，经出水管33流出以被使用。热泵系统20中的二氧化碳被压缩机21压缩后进入换热器22，冷却后进入第一回热器23被再冷却，通过节流装置24降温降压后进入蒸发器25吸热汽化，然后进入第一回热器23中吸热，吸热后的二氧化碳再进入第二回热器26中继续吸热，最后返回压缩机21后进行再次压缩。本专利技术实施例的二氧化碳热泵加热装置100可控制或调节换热器22的进水温度，以避免压缩机21无法工作；可控制进入节流装置24的二氧化碳状态，保证进入蒸发器25的二氧化碳状态和换热效果；可控制压缩机21吸气过热状态，防止压缩机21湿压缩及排气温度过高等；也可充分利用进水中的热能，显著提高了二氧化碳热泵加热装置100的工作效率。此外，本专利技术的专利技术人在对现有的热泵供暖装置分析时，还提出了一些替代性技术方案。容装有冷媒的热泵系统20配置成使其内的冷媒从压缩机21流出后，依次流经换热器22、第一回热器23、节流装置24、蒸发器25、第二回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳热泵加热装置，其特征在于包括：容装有二氧化碳的热泵系统，其具有压缩机、利用所述热泵系统内的二氧化碳对水进行加热的换热器、第一回热器、节流装置和蒸发器以及第二回热器，且配置成使二氧化碳从所述压缩机流出后，依次流经所述换热器、所述第一回热器、所述节流装置、所述蒸发器、所述第一回热器和所述第二回热器，最后返回所述压缩机；以及容装有水的水路系统，其具有进水管、中间水管和出水管，且配置成使水从所述进水管流入后，依次流经所述第二回热器、所述中间水管和所述换热器，最后从所述出水管流出。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳热泵加热装置，其特征在于包括：容装有二氧化碳的热泵系统，其具有压缩机、利用所述热泵系统内的二氧化碳对水进行加热的换热器、第一回热器、节流装置和蒸发器以及第二回热器，且配置成使二氧化碳从所述压缩机流出后，依次流经所述换热器、所述第一回热器、所述节流装置、所述蒸发器、所述第一回热器和所述第二回热器，最后返回所述压缩机；以及容装有水的水路系统，其具有进水管、中间水管和出水管，且配置成使水从所述进水管流入后，依次流经所述第二回热器、所述中间水管和所述换热器，最后从所述出水管流出。2.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵加热装置，其特征在于，所述水路系统还包括：散热装置，其出水口连通至所述进水管的进口，其进水口连通至所述出水管的出口。3.根据权利要求2所述的二氧化碳热泵加热装置，其特征在于所述散热装置为地板辐射采暖装置、墙体辐射采暖装置、暖气片或室内机。4.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵加热装置，其特征在于，所述水路系统还包括：储水水箱，所述进水管的进口连通至所述储水水箱的下部，所述出水管的出口连通至所述储水水箱的上部。5.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵加热装置，其特征在于所述进水管的进口连通至自来水网。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，王建良，白龙亮，
申请(专利权)人：青岛海尔新能源电器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37