一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统技术方案

本实用新型专利技术提供本实用新型专利技术提供一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，压缩机的跨临界CO2出口通过管道与气体冷却器的工质进口连接，气体冷却器的工质出口通过管道与回热器高压内管进口连接，回热器高压内管出口通过管道与毛细管节流元件连接，毛细管节流元件通过管道与蒸发器的进口，蒸发器的出口通过管道连接气液分离器的进口，气液分离器气体出口通过管道连接回热器的低压外管进口，回热器的低压外管出口通过管道连接压缩机的CO2进口；系统适用范围广，适用温度范围在‑40至40℃，并且一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响，适合多种供暖场合使用，可实现无人值守，全自动运行。

A transcritical CO2 water source heat pump heating and cooling system

The utility model provides the utility model provides a transcritical CO2 water source heat pump heating and cooling system, transcritical CO2 compressor outlet through a pipeline and gas cooler refrigerant inlet connection, gas cooler outlet working fluid through a pipe and heat exchanger in high-pressure tube inlet connection regenerator pressure within the tube exit connected with the capillary throttling element through the pipeline, through the pipeline and import capillary throttling element of the evaporator, the evaporator inlet outlet is connected with a gas-liquid separator through a pipeline, pressure outside the gas-liquid separator is connected with the outlet of heat exchanger through pipe inlet, pressure outside the heat exchanger pipe outlet CO2 inlet connection compressor through pipeline system; scope of application wide applicable temperature range in 40 to 40 degrees Celsius, and year-round all-weather use, without Yin, rain, snow and other inclement weather and winter night The influence of the late, suitable for various heating occasions, unmanned operation, fully automatic operation.

【技术实现步骤摘要】
一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统
本技术涉及空气源热泵领域，尤其涉及一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统。
技术介绍
在我国，随着建筑业持续高速发展，建筑能耗已占全国总能耗的较大份额，这部分能耗对温室气体排放有着重要影响。在建筑能耗中，供暖空调能耗在整个建筑能耗中占据较大的份额。目前，能源紧张已成为世界各国所面临的最紧迫问题，减少传统燃煤供暖所造成的大气污染，降低供暖空调系统的能耗、大力推广使用包括可再生能源在内的清洁能源，成为建筑节能和提高能源使用效率的重要目标和方向。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本技术的目的在于，提供一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，包括：压缩机组，蒸发器，气液分离器，气体冷却器，回热器，毛细管节流管路；压缩机组的跨临界CO2出口通过管道与气体冷却器的工质进口连接，气体冷却器的工质出口通过管道与回热器高压内管进口连接，回热器高压内管出口通过管道与毛细管节流管路连接，毛细管节流管路通过管道与蒸发器的进口，蒸发器的出口通过管道连接气液分离器的进口，气液分离器气体出口通过管道连接回热器的低压外管进口，回热器的低压外管出口通过管道连接压缩机组的CO2进口；气体冷却器的制冷制热出口与制冷制热机构的进口连接，气体冷却器的制冷制热进口与制冷制热机构的出口连接；气体冷却器的制冷制热出口处设有温度传感器以及驱动机构，气体冷却器的制冷制热进口处设有回液温度传感器；蒸发器的水源进口通过管道连接水地源热泵，蒸发器的水源出口通过管道连接水地源热泵；蒸发器的水源进口与水地源热泵的管道上设有水源水泵；蒸发器的水源进口处设有水源进口温度传感器，蒸发器的水源出口处设有水源出口温度传感器；压缩机组的跨临界CO2出口出设有出口压力表，压缩机组的CO2进口处设有进口压力表。优选地，还包括：控制装置；控制装置包括：中央处理器、电源启停控制模块、压缩机组控制模块、驱动机构控制模块、水源水泵控制模块、温度感应模块、回液温度感应模块、水源进口温度感应模块、水源出口温度感应模块、出口压力感应模块、进口压力感应模块、时控模块、温度设置模块、显示触摸屏、数据储存模块、报警模块、模式选择模块、手控模块；电源启停控制模块用于控制系统电源的通断；压缩机组控制模块用于控制压缩机组的启停；驱动机构控制模块用于控制驱动机构的启停；水源水泵控制模块用于控制水源水泵的启停；温度感应模块与温度传感器连接，用于获取温度；回液温度感应模块与回液温度传感器连接，用于获取回液温度；水源进口温度感应模块与水源进口温度传感器连接，用于获取蒸发器的水源进口处的水源温度；水源出口温度感应模块与水源出口温度传感器连接，用于获取蒸发器的水源出口处的水源温度；出口压力感应模块与出口压力表连接，用于获取压缩机组的跨临界CO2出口压力；进口压力感应模块与进口压力表连接，用于获取压缩机组的CO2进口处压力；手控模块用于使用户通过手动控制系统工作；时控模块用于设置系统的运行时长，并计量系统的运行时间，启动时间，停止时间，使系统在预设的运行时长内运行；温度设置模块用于设置温度的上限值及温度的下限值；环境温度检测模块用于检测环境温度；手控模块、模式选择单元、报警模块、显示触摸屏、数据储存模块、电源启停控制模块、压缩机组控制模块、驱动机构控制模块、水源水泵控制模块、温度感应模块、回液温度感应模块、水源进口温度感应模块、水源出口温度感应模块、出口压力感应模块、进口压力感应模块、时控模块、温度控制模块、温度设置模块、环境温度检测模块分别与中央处理器连接，中央处理器用于接收各个传感器感应的数据，根据设置的温度的限值，控制压缩机组、驱动机构、水源水泵运行，当温度等于设置的上限值时，控制压缩机组、水源水泵停止运行，当温度等于设置的下限值时，控制压缩机组、水源水泵启动运行，对进行加热；显示触摸屏用于显示系统运行数据及运行状态，以及用于接收用户输入的控制指令，并将控制指令传输给中央处理器；数据储存模块用于对数据进行记录，记录系统运行过程中的数据、状态，并生成记录文件，通过调用历史数据，来查阅系统的运行状态，以便进行事故分析和处理；报警模块用于当系统内部温度或压力超出预警值时，中央处理器控制报警模块发出报警信息；模式选择模块用于供用户选择系统的运行模式，运行模块包括：通过手控模块操作系统运行的手动控制模式，通过时控模块控制系统运行的时间控制模式，通过温度设置模块及中央处理器控制系统运行的温度控制模式。优选地，毛细管节流管路包括：多条并联连接的常通毛细管管路以及多条并联连接的毛细管阀管路；常通毛细管管路与毛细管阀管路之间采用并联连接；常通毛细管管路设有毛细管，毛细管阀管路设有毛细管和与毛细管串联连接的毛细管电磁阀；控制装置还包括：毛细管电磁阀温控模块；毛细管电磁阀温控模块用于当系统高压超过第一预设压力时，检测每条毛细管阀管路的毛细管电磁阀是否有关闭的电磁阀的，如果有，任意打开一个关闭的电磁阀；当系统高压再次超过第一预设压力时，再次检测每条毛细管阀管路的毛细管电磁阀是否有关闭的电磁阀的，如果有，任意打开一个关闭的电磁阀，直到所有的毛细管阀管路的毛细管电磁阀全部打开，每次按照预设的时间间隔调整；还用于当系统高压低于第二预设压力，检测是否有打开的毛细管电磁阀，如果有，则关闭任意一个打开的毛细管电磁阀；当系统高压再次低于第二预设压力，再检测，系统是否有打开的毛细管电磁阀，如果有，再关闭任意一个打开的毛细管电磁阀，直到所有的毛细管电磁阀全部关闭，每次按照预设的时间间隔调整。优选地，压缩机组包括三台压缩机；蒸发器内部设有水源流量计，水源水温传感器；控制装置还包括：流量获取模块、水源水温获取模块、蒸发器水流量控制模块；流量获取模块与水源流量计连接，用于获取蒸发器内部水源的流量；水源水温获取模块与水源水温传感器接，用于获取蒸发器内部水源的温度；蒸发器水流量控制模块用于当蒸发器水流量小于第一预设流量时,水温低于第一预设温度，压缩机组不启动；当蒸发器水流量在第一预设流量与第二预设流量之间时,水温低于第一预设温度，启动一台压缩机；当蒸发器水流量在第二预设流量与第三预设流量之间时,水温低于第一预设温度，启动两台压缩机；当蒸发器水流量大于第三预设流量时,水温高于第二预设温度，三台压缩机全部启动。优选地，控制装置还包括：紧急停止模块、账号密码登录模块；紧急停止模块、账号密码登录模块分别与中央处理器连接；账号密码登录模块用于给用户提供登录系统的账户密码，使用户通过登录账户密码后，进行系统操作；制冷制热机构的进水口设有进水阀门，制冷制热机构的出口设有回液阀门；压缩机组、气体冷却器上均设有安全阀。优选地，气体冷却器包括气体冷却器本体，所述气体冷却器本体包括串联的壳体一和壳体二，所述壳体一的左侧上部设置工质进口和制冷制热出口，壳体一的左侧下部设有一级排气口，壳体一的右侧下部设有二级进水口，所述壳体二的右侧上部设有与二级进水口连接的一级排水口，壳体二的左侧下部设置制冷制热进口和工质出口，壳体二的左侧上部设有与一级排气口连接的二级进气口，所述壳体一和壳体二内均设有换热管，换热管固定在管板上，换热管的外壁间隔设置有折流板；所述壳体一和壳体二均设有膨胀阀；所述壳体一的左端设有管箱，一级进气口和一级排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，其特征在于，包括：压缩机组，蒸发器，气液分离器，气体冷却器，回热器，毛细管节流管路；压缩机组的跨临界CO2出口通过管道与气体冷却器的工质进口连接，气体冷却器的工质出口通过管道与回热器高压内管进口连接，回热器高压内管出口通过管道与毛细管节流管路连接，毛细管节流管路通过管道与蒸发器的进口，蒸发器的出口通过管道连接气液分离器的进口，气液分离器气体出口通过管道连接回热器的低压外管进口，回热器的低压外管出口通过管道连接压缩机组的CO2进口；气体冷却器的制冷制热出口与制冷制热机构的进口连接，气体冷却器的制冷制热进口与制冷制热机构的出口连接；气体冷却器的制冷制热出口处设有温度传感器以及驱动机构，气体冷却器的制冷制热进口处设有回液温度传感器；蒸发器的水源进口通过管道连接水地源热泵，蒸发器的水源出口通过管道连接水地源热泵；蒸发器的水源进口与水地源热泵的管道上设有水源水泵；蒸发器的水源进口处设有水源进口温度传感器，蒸发器的水源出口处设有水源出口温度传感器；压缩机组的跨临界CO2出口出设有出口压力表，压缩机组的CO2进口处设有进口压力表。

【技术特征摘要】
1.一种跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，其特征在于，包括：压缩机组，蒸发器，气液分离器，气体冷却器，回热器，毛细管节流管路；压缩机组的跨临界CO2出口通过管道与气体冷却器的工质进口连接，气体冷却器的工质出口通过管道与回热器高压内管进口连接，回热器高压内管出口通过管道与毛细管节流管路连接，毛细管节流管路通过管道与蒸发器的进口，蒸发器的出口通过管道连接气液分离器的进口，气液分离器气体出口通过管道连接回热器的低压外管进口，回热器的低压外管出口通过管道连接压缩机组的CO2进口；气体冷却器的制冷制热出口与制冷制热机构的进口连接，气体冷却器的制冷制热进口与制冷制热机构的出口连接；气体冷却器的制冷制热出口处设有温度传感器以及驱动机构，气体冷却器的制冷制热进口处设有回液温度传感器；蒸发器的水源进口通过管道连接水地源热泵，蒸发器的水源出口通过管道连接水地源热泵；蒸发器的水源进口与水地源热泵的管道上设有水源水泵；蒸发器的水源进口处设有水源进口温度传感器，蒸发器的水源出口处设有水源出口温度传感器；压缩机组的跨临界CO2出口出设有出口压力表，压缩机组的CO2进口处设有进口压力表。2.根据权利要求1所述的跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，其特征在于，还包括：控制装置；控制装置包括：中央处理器、电源启停控制模块、压缩机组控制模块、驱动机构控制模块、水源水泵控制模块、温度感应模块、回液温度感应模块、水源进口温度感应模块、水源出口温度感应模块、出口压力感应模块、进口压力感应模块、时控模块、温度设置模块、显示触摸屏、数据储存模块、报警模块、模式选择模块、手控模块；电源启停控制模块用于控制系统电源的通断；压缩机组控制模块用于控制压缩机组的启停；驱动机构控制模块用于控制驱动机构的启停；水源水泵控制模块用于控制水源水泵的启停；温度感应模块与温度传感器连接，用于获取温度；回液温度感应模块与回液温度传感器连接，用于获取回液温度；水源进口温度感应模块与水源进口温度传感器连接，用于获取蒸发器的水源进口处的水源温度；水源出口温度感应模块与水源出口温度传感器连接，用于获取蒸发器的水源出口处的水源温度；出口压力感应模块与出口压力表连接，用于获取压缩机组的跨临界CO2出口压力；进口压力感应模块与进口压力表连接，用于获取压缩机组的CO2进口处压力；手控模块用于使用户通过手动控制系统工作；时控模块用于设置系统的运行时长，并计量系统的运行时间，启动时间，停止时间，使系统在预设的运行时长内运行；温度设置模块用于设置温度的上限值及温度的下限值；环境温度检测模块用于检测环境温度；手控模块、模式选择单元、报警模块、显示触摸屏、数据储存模块、电源启停控制模块、压缩机组控制模块、驱动机构控制模块、水源水泵控制模块、温度感应模块、回液温度感应模块、水源进口温度感应模块、水源出口温度感应模块、出口压力感应模块、进口压力感应模块、时控模块、温度控制模块、温度设置模块、环境温度检测模块分别与中央处理器连接，中央处理器用于接收各个传感器感应的数据，根据设置的温度的限值，控制压缩机组、驱动机构、水源水泵运行，当温度等于设置的上限值时，控制压缩机组、水源水泵停止运行，当温度等于设置的下限值时，控制压缩机组、水源水泵启动运行，对进行加热；显示触摸屏用于显示系统运行数据及运行状态，以及用于接收用户输入的控制指令，并将控制指令传输给中央处理器；数据储存模块用于对数据进行记录，记录系统运行过程中的数据、状态，并生成记录文件，通过调用历史数据，来查阅系统的运行状态，以便进行事故分析和处理；报警模块用于当系统内部温度或压力超出预警值时，中央处理器控制报警模块发出报警信息；模式选择模块用于供用户选择系统的运行模式，运行模块包括：通过手控模块操作系统运行的手动控制模式，通过时控模块控制系统运行的时间控制模式，通过温度设置模块及中央处理器控制系统运行的温度控制模式。3.根据权利要求2所述的跨临界CO2水地源热泵制冷制热系统，其特征在于，毛细管节流管路包括：多条并联连接的常通毛细管管路以及多条并联连接的毛细管阀管路；常通毛细管管路与毛细管阀管路之间采用并联连接；常通毛细管管路设有毛细管，毛细管阀管路设有毛细管和与毛细管串联连接的毛细管电磁阀；控制装置还包括：毛细管电磁阀温控模块；毛细管电磁阀温控模块用于当系统高压超过第一预设压力时，检测每条毛细管阀管路的毛细管电磁阀是否有关闭的电磁阀的，如果有，任意打开一个关闭的电磁阀；当系统高压再次超过第一预设压力时，再次检测每条毛细管阀管路的毛细管电磁阀是否有关闭的电磁阀的，如果有，任意打开一个关闭的电磁阀，直到所有的毛细管阀管路的毛细管电磁阀全部打开，每次按照预设的时间间隔调整；还用于当系统高压低于第二预设压力，检测是否有打开的毛细管电磁阀，如果有，则关闭任意一个打开的毛细管电磁阀；当系统高压再次低于第二预设压...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖斌，
申请(专利权)人：山东超越地源热泵科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37