一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，包括以二氧化碳为制冷剂的热泵系统，所述热泵系统的热输出部分为以乙二醇溶液为介质的多级循环热交换装置。本实用新型专利技术可利用乙二醇溶液熔点低的特性防止室外管道及设备冻结，并利用多级换热器可实现将一次热源转换为特定参数需要的二次热源，实现供热工况良好的匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置
本技术涉及一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置。
技术介绍
目前常规空气源热泵由于低温环境下性能衰减较为严重，且由于出水温度较低仅可用于地暖系统和风机盘管系统，所以在严寒地区使用受到一定限制。近年来，二氧化碳热泵供暖机组在国内外取得了长足的发展，不同于一般常规热泵供暖机组，二氧化碳热泵供暖机组可在最低气温-20℃的情况下提供90℃的热水，并且较常规热泵有较高的性能系数，其自然工质二氧化碳无毒、不可燃、臭氧破坏指数ODP为0、全球变暖潜值GWP为1，是热泵系统工质替代中最有潜力的天然工质之一，所以在严寒地区用作采暖热源优势明显。虽然二氧化碳热泵性能优良，低温适应性好，但是其本身为小流量大温差热源，其供热温差均大于一般常规供热系统的供热温差，系统适应性较差。同时一体式二氧化碳热泵室外部分在极寒天气下有冻结的危险，会造成设备和管道损坏。目前应对热泵机组防冻问题时可采用两种方法：（1）将热泵做成分体式机组，室外部分只有制冷剂管路部分，且制冷剂凝固温度非常低，所以不会发生冻结问题；（2）将系统的水更换为盐水或者其他载冷剂，降低其凝固温度。但是，采用分体机组会占用较多机房面积，将空气源热泵节约机房的优势浪费，若整体采用载冷剂方案，存在系统腐蚀性较大问题，不宜大面积推广。目前应对二氧化碳机组工况适应性差的问题时可采用以下办法：将系统设计为混水系统，部分回水进入机组，加热后与其余回水混合后送出，这样通过混水比例的调节以适应不同运行工况。然而，采用混水系统后，当系统负荷发生变化时，系统混水比例无法及时调节，导致机组的性能系数降低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本技术的目的在于提供一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置。本技术的技术方案如下：一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，包括以二氧化碳为制冷剂的热泵系统，其特征在于：所述热泵系统的热输出部分为以乙二醇溶液为介质的多级循环热交换装置。可选的，所述多级循环热交换装置包括一与所述热泵热源直接热交换的第一级热循环回路，所述第一级热循环回路通过热交换器与次级热循环回路相连并进行热交换。可选的，所述热交换器为板式换热器。可选的，所述各级热循环回路中均设置有保持回路内介质定向流动的循环泵。可选的，所述循环泵为并联设置于回路上的两个或多个泵体。可选的，所述泵体为乙二醇泵。可选的，所述热泵系统为一体式二氧化碳热泵系统。本技术的技术效果在于：本技术首先用二氧化碳热泵持续加热第一级热循环回路管道内的乙二醇溶液；然后通过循环泵将加热后的乙二醇溶液通入换热器，放热冷却后的乙二醇溶液通过管道重新进入二氧化碳热泵重新加热；次级热循环回路管道中乙二醇溶液通过换热器吸收热量后带给需要供热的用户，从而形成一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置；本二氧化碳热泵间接供暖装置可利用乙二醇溶液熔点低的特性防止室外管道及设备冻结，并利用换热器可实现将一次热源转换为特定参数需要的二次热源，实现供热工况良好的匹配。本技术与现有二氧化碳热泵供热机组相比，机组室外管道及设备没有冻结危险，更好的保护了设备安全。本技术与现有二氧化碳热泵供热机组相比，装置系统适用性得到提升，可以适配散热器系统、地暖系统和风机盘管系统。附图说明图1所示为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示为本技术的结构示意图。包括二氧化碳热泵1，热泵1为一体式热泵机组，以二氧化碳为制冷剂，其热输出端为第一级热循环回路的一侧管路，第一级热循环回路中以乙二醇溶液为热传输介质，乙二醇溶液在管路内通过并联设置于管路上的两个循环泵2进行循环流动，经过换热器3与次级热循环回路内的介质进行热交换后，经过管道4回流至热泵1内再次吸热。本实施例中，换热器3采用换热效率较高的板式换热器，也可以采用其它的换热器结构，如套管式换热器、管翅式换热器等。次级热循环回路中，管路内热传输介质为乙二醇溶液，乙二醇溶液在管路内通过并联设置于次级热循环回路管路上的两个循环泵5进行循环流动，并向终端热负载传递热能后回流至换热器3再次吸收热能。循环泵2和循环泵5均为乙二醇泵。以上所述仅为本技术的优选实施方式。对于本领域的技术人员而言，还可以依据本技术的精神和实质，做出很多其它的变型和改进，但这些基于本技术精神和实质的变型还改进均应包含于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，包括以二氧化碳为制冷剂的热泵系统，其特征在于：所述热泵系统的热输出部分为以乙二醇溶液为介质的多级循环热交换装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，包括以二氧化碳为制冷剂的热泵系统，其特征在于：所述热泵系统的热输出部分为以乙二醇溶液为介质的多级循环热交换装置。2.如权利要求1所述的基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，其特征在于：所述多级循环热交换装置包括一与所述热泵热源直接热交换的第一级热循环回路，所述第一级热循环回路通过热交换器与次级热循环回路相连并进行热交换。3.如权利要求2所述的基于二氧化碳热泵的间接供暖装置，其特征在于：所述热交换器为板...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐方军，安建良，
申请(专利权)人：陕西盛田能源服务股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61