用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵制造技术

本发明专利技术提供了一种用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，涉及热泵技术领域，所述用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵包括气液分离器、压缩机、四通阀、冷凝器、单向阀组、回热器、主毛细管和第一换热器；还包括制冰循环和制热水循环。本申请的用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，能够完成制冷、制热水、制冰工况和制热、制热水、制冰工况，解决了现有技术中热泵热水器功能单一、能量利用率低，以及在极寒的天气下供热量不足，无法稳定运行的技术问题。

For extremely cold weather, with hot water, ice and many other functions of CO

The invention provides a CO used for hot water, ice making and other functions in extremely cold weather

【技术实现步骤摘要】
用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵
本专利技术涉及热泵
，尤其是涉及一种用于极寒天气具有制热水、制冰等多种功能的CO2热泵。
技术介绍
空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”。“空气能热水器”把空气中的低温热量吸收进来，经过氟利昂介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。空气能热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4－6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。由此可见，空气能热水器起是运用热泵工作原理制热，利用上述热量加热水箱中的水，从而实现制热水。但是，现有的热泵热水器功能单一，不能高效的利用资源。众所周知，氟利昂在使用时会对环境造成较大的污染，如果热泵不能高效的利用其循环介质，会对环境产生巨大的伤害。此外，现有的热泵难以在外界温度较低的情况下使用。随着外界温度的降低，热泵的负荷增加，会出现供热不足、压缩机比增大，系统性能系数急剧下降等问题。现有热泵在外界温度为零下20摄氏度以下基本无法运行。基于此，如何提供一种热泵系统，使其在使用时充分利用介质，在一次循环中实现更多的功能，是本领域技术人员亟待解决的问题。基于此，本专利技术提供了一种用于极寒天气具有制热水、制冰等多种功能的CO2热泵以解决上述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，以缓解现有技术中存在的热泵热水器功能单一，在极寒的天气下供热量不足，无法稳定运行的技术问题。本专利技术提供的用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，包括气液分离器、压缩机、四通阀、冷凝器、单向阀组、回热器、主毛细管和第一换热器；所述气液分离器上设置有充注口，所述气液分离器的出口与所述回热器的第一入口连通，所述回热器的第一出口与所述所述压缩机的一端连通；所述压缩机的另一端与所述四通阀的第一接口连通，所述四通阀的第二接口连通和所述冷凝器的一端连通，所述四通阀的第三接口和所述气液分离器连通；所述四通阀的第四接口和所述第一换热器的一端连通；所述冷凝器和所述第一换热器之间设置有主管，所述主管上设置有单向阀组，所述单向阀组包括第一支管、第二支管和四个单向阀，所述第一支管和所述第二支管的一端均与所述冷凝器的另一端的主管连通，所述第一支管和所述第二支管的另一端均与所述第一换热器一端的主管连接；所述第一支管上有两个所述单向阀，所述第二支管上有两个所述单向阀；所述回热器的第二出口的管路连接在所述第一支管的两个单向阀之间，所述主毛细管的第二端连接在所述第二支管的两个单向阀之间；所述主毛细管的第一端和所述回热器的第二出口连接；还包括制冰循环，所述制冰循环连接在所述主毛细管的第二端所述单向阀组之间；所述制冰循环包括制冰机、第一制冰开关和第二制冰开关，所述主毛细管的第二端所述单向阀组之间设置有主管，所述第二制冰开关设置在所述主管上，所述制冰机的第二端和所述第一制冰开关的第一端分别与所述主管的两端连通；还包括制热水循环，所述制热水循环连接在所述压缩机和所述四通阀的第一接口之间；所述制热水循环包括热水器、第一制热水开关和第二制热水开关，所述压缩机和所述四通阀的第一接口之间设置有主管，所述第二制热水开关在所述主管上；所述热水器的第一端和所述第一制热水开关的第二端串接，所述所述热水器的第二端和所述第一制热水开关的第一端分别与所述主管的两端连通。进一步的，还包括调压支路，所述调压支路连接在所述主毛细管的第一端和所述第二支管的两个单向阀之间；所述调压支路包括相互串接的减压毛细管和第一调压开关，所述第一调压开关为常闭开关。进一步的，还包括调压阀组，所述调压阀组连接在所述主毛细管的第二端和所述制冰循环之间；所述调压阀组包括调压阀组开关和相互并接的多个节流器，所述调压阀组开关和所有所述节流器均并接。进一步的，所述节流器设置有四个。进一步的，所述节流器为相互串接的单向阀和毛细管，所述单向阀为常闭单向阀。进一步的，还包括过滤器，所述过滤器设置在所述回热器的第二出口和所述主毛细管的第一端之间。进一步的，还包括过滤器，所述过滤器设置在所述回热器的第二出口和所述减压毛细管之间。进一步的，所述冷凝器使用翅片换热器。进一步的，所述第一换热器使用板式换热器。进一步的，制冷剂使用二氧化碳。本专利技术提供的所述用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，包括气液分离器、压缩机、冷凝器、单向阀组、回热器、主毛细管和第一换热器。气液分离器连接在压缩机的入口用于气液分离，其内部装有制冷剂，气液分离器上设置有充注口，用于注入制冷剂。本申请所提供的热泵系统，通过四通阀的换向切换制冷、制热水、制冰工况和制热、制热水、制冰工况。制冷、制热水、制冰工况：气液分离器内的制冷剂经回热器，从回热器的第一入口流入，第一出口流出。制冷剂经回热器后进入压缩机，流出的为高温高压的液体。此时，如果需要制热水，可以开启制热水循环中的第一制热水开关，上述高温高压的制冷剂流入热水器，用以加热水，实现制热水功能。如果不需要制热水，关闭第一制热水开关，开启第二制热水开关，高温高压的制冷剂经四通阀流入冷凝器，此时冷凝器周围辅以冷风，降低上述高温高压的制冷剂的温度，完成制冷剂的第一次降温。之后，制冷剂流入单向阀组，经第一支管上的临近的单向阀流入回热器的第二入口，由回热器的第二出口流出后进入主毛细管内，经主毛细管降压节流后流入制冰循环。经主毛细管降压节流后的制冷剂进一步降温。在制冰循环中，如果需要制冰，可以开启第一制冰开关，进一步降温的制冷剂流入制冰机中，实现制冰的功能。如果不需要制冰，关闭第一制冰开关，开启第二制冰开关，制冷剂经单向阀组的第二支管上的单向阀流入第一换热器内，此时第一换热器的入口流入的热水被降温成冷水，由第一换热器的出口流出冷水，实现制冷的功能。制热、制热水、制冰工况：气液分离器内的制冷剂经回热器后进入压缩机，流出的为高温高压的液体。此时，如果需要制热水，可以开启制热水循环中的第一制热水开关，上述高温高压的制冷剂流入热水器，用以加热水，实现制热水功能。如果不需要制热水，关闭第一制热水开关，开启第二制热水开关。此时，四通阀换向，高温高压的制冷剂经流入第一换热器。第一换热器的入口流进的冷水经第一换热器加热成热水，实现制热的功能。需要说明的是，制热的功能和制热水功能不同。制热的功能只要系统开启，就一直制热，更适用于采暖用水。制热水功能的开启和关闭可以控制，更适合提供生活用水。此外，采暖用水和生活用水分开提供，一方面，不会影响采暖循环的正常运行，在极寒天气下也能保证采暖温度和生活用水的温度，另一方面，采暖用水和生活用水对水质的要求不同，生活用水的流出端可以根据需要配以过滤装置。经第一换热器流出的制冷剂温度下降，通过单向阀组的第一支管上的单向阀流入回热器的第二入口，由回热器的第二出口流出，随后进入主毛细管，经主毛细管降压节流后流入制冰循环。制冰过程和制冷、制热水、制冰工况中相同。本专利技术提供的所述用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，在同一系统内同时实现制冷、制热、制热水、制冰功的能，并且在极寒的天气条件下，不会影响采暖循环的正常运行，能保证采暖温度和生活用水的温度。基于此，本专利技术较之原有技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO

【技术特征摘要】
1.一种用于极寒天气具有制热水制冰等多种功能的CO2热泵，其特征在于，包括气液分离器、压缩机、四通阀、冷凝器、单向阀组、回热器、主毛细管和第一换热器；所述气液分离器上设置有充注口，所述气液分离器的出口与所述回热器的第一入口连通，所述回热器的第一出口与所述所述压缩机的一端连通；所述压缩机的另一端与所述四通阀的第一接口连通，所述四通阀的第二接口连通和所述冷凝器的一端连通，所述四通阀的第三接口和所述气液分离器连通；所述四通阀的第四接口和所述第一换热器的一端连通；所述冷凝器和所述第一换热器之间设置有主管，所述主管上设置有单向阀组，所述单向阀组包括第一支管、第二支管和四个单向阀，所述第一支管和所述第二支管的一端均与所述冷凝器的另一端的主管连通，所述第一支管和所述第二支管的另一端均与所述第一换热器一端的主管连接；所述第一支管上有两个所述单向阀，所述第二支管上有两个所述单向阀；所述回热器的第二入口的管路连接在所述第一支管的两个单向阀之间，所述主毛细管的第二端连接在所述第二支管的两个单向阀之间；所述主毛细管的第一端和所述回热器的第二出口连接；还包括制冰循环，所述制冰循环连接在所述主毛细管的第二端所述单向阀组之间；所述制冰循环包括制冰机、第一制冰开关和第二制冰开关，所述主毛细管的第二端所述单向阀组之间设置有主管，所述第二制冰开关设置在所述主管上，所述制冰机的第二端和所述第一制冰开关的第一端分别与所述主管的两端连通；还包括制热水循环，所述制热水循环连接在所述压缩机和所述四通阀的第一接口之间；所述制热水循环包括热水器、第一制热水开关和第二制热水开关，所述压缩机和所述四通阀的第一接口之间设置有主管，所述第二制热水开关设置在所述主管上；所述热水器的第一端和所述第一制热水开关的第二端串接，所述所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，
申请(专利权)人：刘勇，
类型：发明
国别省市：北京,11