一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组，包括CO2超低温空气源热泵、热泵循环泵、换热水箱、换热循环泵、水源热泵和供暖循环泵，CO2超低温空气源热泵的出水管与换热水箱的进水管连接，换热水箱的出水管通过换热循环泵与位于室内的水源热泵连接，水源热泵的出水管通过供暖循环泵与供暖末端的进水管连接，供暖末端的回水管与水源热泵的回水管路连接，水源热泵的回水管路与换热水箱的回水管路连接，换热水箱的回水管路通过热泵循环泵与CO2超低温空气源热泵的进水管连接。本实用新型专利技术通过将CO2超低温空气源热泵（室外机）和水源热泵（室内机）有效结合，不仅提高了CO2超低温空气源热泵适应环境温度的能力，而且满足了水源热泵进水温度恒温要求。

【技术实现步骤摘要】
一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组
本技术属于供热设备
，具体涉及一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组。
技术介绍
长期以来，能源和环境问题是世界各国面临的重大社会问题之一。能源资源的消耗速度远远超过其可再生能力，而在传统石化能源开发利用过程中污染物的排放又严重破坏了大气环境。为了提高能源利用效率，遏制能源的过度使用，各国环保和能源部门制定了一系列政策措施，如美国环保署推出的能源之星产品标识项目、欧盟委员会启动“欧洲理智能源计划”、日本政府提出可再生能源新举措。目前，我国是世界第一能源生产国和消费国，但国内能源资源人均占有量低，能源消费增长过快，难以满足经济持续快速发展的需求，故能源发展形势并不容乐观。此外，我国能源结构单一，煤炭长期是基础能源，减少大气环境污染和温室气体排放的任务仍然十分艰巨。但是，我国政府高度重视能源利用和环境污染问题，大力推行节能减排、煤改电等政策，逐渐降低经济社会发展对能源的依赖，在全球控制碳排放的时代发挥了重要作用。建筑能耗是能源消费构成的重要组成部分，占相当大的比重，在发达国家已占到总能耗的35%-40%，在我国也占到总能耗的27.6%，且呈逐年增长趋势，此外，在北京、上海、广州等大型城市该比例己突破27.626%。在建筑总能耗中，采暖及空调能耗约占60%，而在北方寒冷地区，该比例则高达80%。估算，暖通空调在我国温室气体排放中的贡献率约为15%，故建筑采暖及空调方面节能减排的潜力不容忽视。我国寒冷地区传统供暖方式由热源（如燃煤锅炉、燃气/油锅炉、热化电站等）、热网及室内供暖设备组成，是一种消耗高品位能源向建筑室内提供低温热量并向环境排放废物的供暖模式。该模式把能源持续不断地变为大气中的废热、污染来实现建筑物的供暖，导致大量一次能源消耗，酿成环境污染的后果。此外，这种传统供热方式在当前还难以摆脱以下弊端：随着我国经济的发展和城镇化进程的加快，每年都有数量庞大的新建住宅需要解决供暖采暖问题，不仅给城市供热管网带来超负荷压力，同时使得住宅分户热计量与收费困难的问题更加突出；由于生活质量的改善，人们更加重视对居住环境的个性化要求，例如在过渡季节人们对室内供冷供热提出不同的要求，这是传统的集中供热模式无法解决的；实际上大多数建筑并不需要连续供暖，对于影剧院、体育馆、车库等用暖间歇性大的公共建筑物，直接连接在集中供暖系统是不经济的。随着建筑节能及环境保护工作的日益推进，在寒冷地区试图采用新的供暖方式逐步取代传统供暖模式已成为当前暖通空调行业的一个热点研究问题。热泵是一种利用高位能使能量从不能直接利用的低位热源流向可以利用的高位热源的节能装置。国际能源机构(IEA)热泵中心评估了热泵的全球环境效益，结果表明电动热泵和燃气热泵的C02排放量均小于燃油锅炉和燃气锅炉。根据热源种类划分，热泵可分为空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵及太阳能热泵。其中，空气源热泵可以间接地从空气中汲取丰富的低品位太阳潜能，优点主要有机组结构紧凑，无需专设机房和冷却水系统，自动化程度高，运行管理方便，并且可实现冷热源一体化，节省初投资。目前，在我国长江流域、西南、华南地区，空气源热泵冷热水机组作为建筑供暖空调系统的冷热源得到了广泛地应用。这些地区冬季室外温度一般高于5℃且波动范围相对较小，室内热负荷不大，所以机组可以满足供热要求并且经济稳定地运行。在我国北方寒冷地区冬季采暖室外计算温度基本在-5-15℃，最冷月平均室外相对湿度基本在45%-65%之间，空气源热泵在这些地区使用时结霜问题并不特别严重，因此其应用范围逐渐北扩，并已开始作为北方部分地区供暖的可选冷热源设备，其中在西安、烟台、秦皇岛等北方城市均有成功的工程应用的报道。但是，我国北方地区全年气温变化范围大，在冬季低温环境下，传统空气源热泵若不作任何改进即投入使用，则机组将出现以下问题：(1)随室外温度降低，建筑采暖负荷增加，而热泵机组因吸气比容增大、输气量减小，制热量急剧下降而不能满足建筑物供暖需求；(2)压比增大导致压缩机排气温度升高，因排气温度超限保护停机而使热泵系统不能正常工作；(3)压比增大，热泵系统制热性能急剧下降，影响其供暖运行的节能性与经济性；(4)如按低温工况设计，则在环境温度较高时因热泵机组供热量远大于供暖负荷使热泵机组频繁启停，降低机组的制热性能。面对这种局限性，国内在工程设计中一般采用冬季室外计算干球温度tw=-3℃作为使用空气源热泵的最低线，而在日本则将供暖度日数HDD>3000作为判断空气源热泵供热方案是否可行的前提条件。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、能效比高、运行可靠且能实现恒温供热的CO2复叠超低温热泵分体供热机组。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组，包括CO2超低温空气源热泵、热泵循环泵、换热水箱、换热循环泵、水源热泵和供暖循环泵，所述CO2超低温空气源热泵的出水管与换热水箱的进水管连接，所述换热水箱的出水管通过换热循环泵与位于室内的水源热泵连接，所述水源热泵的出水管通过供暖循环泵与供暖末端的进水管连接，所述供暖末端的回水管与水源热泵的回水管路连接，所述水源热泵的回水管路与换热水箱的回水管路连接，所述换热水箱的回水管路通过热泵循环泵与CO2超低温空气源热泵的进水管连接。进一步地，所述供暖末端的回水管与水源热泵的回水管路之间的管路上分别通过泄水电磁阀和补水循环泵连接有补水水箱，所述补水水箱的顶部连接有自来水管。进一步地，所述补水水箱的顶部与自来水管之间连接有软水设备。进一步地，所述换热循环泵为并联的两组。进一步地，所述供暖循环泵为并联的两组。进一步地，所述热泵循环泵为并联的两组。进一步地，所述补水循环泵为并联的两组。进一步地，所述CO2超低温空气源热泵为两个。进一步地，所述换热水箱内装有防冻液。本技术相对现有技术具有以下有益效果：1、本技术的CO2复叠超低温热泵分体供热机组主要包括CO2超低温空气源热泵、热泵循环泵、换热水箱、换热循环泵、水源热泵和供暖循环泵，其由CO2超低温空气源热泵作为室外机，将系统水温提升至20度，通过换热水箱对CO2超低温空气源热泵产生的热量进行有效储存，提高了系统能效比，水源热泵作为室内机根据供暖末端回水温度控制启停，将换热水箱中的水进行二次提温以适应供暖末端的温度要求，实现恒温采暖。本技术通过将CO2超低温空气源热泵（室外机）和水源热泵（室内机）有效结合，相互补充利用，不仅提高了CO2超低温空气源热泵（室外机）适应环境温度的能力，而且满足了水源热泵（室内机）进水温度恒温要求。另外，本技术由CO2超低温空气源热泵提供20度的低温热水，将CO2超低温空气源热泵出水温度降低20度，大幅度提高了CO2超低温空气源热泵的能效比，同工况下，出水温度20度和出水温度50度相比，能效提高达到200%。且本技术利用CO2超低温空气源热泵充当了水源热泵室内机的进水提温装置，降低了水源热泵打井费用和抽水井维护费用，系统运行相比水井更可靠，不会出现缺水、不出水的情况，为系统安全可靠运行提供了保障。2、本技术从系统投资和能效上相比单独CO2超低温空气源热泵与单独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组，其特征在于：包括CO2超低温空气源热泵（1）、热泵循环泵（2）、换热水箱（3）、换热循环泵（4）、水源热泵（5）和供暖循环泵（9），所述CO2超低温空气源热泵（1）的出水管与换热水箱（3）的进水管连接，所述换热水箱（3）的出水管通过换热循环泵（4）与位于室内的水源热泵（5）连接，所述水源热泵（5）的出水管通过供暖循环泵（9）与供暖末端（11）的进水管连接，所述供暖末端（11）的回水管与水源热泵（5）的回水管路连接，所述水源热泵（5）的回水管路与换热水箱（3）的回水管路连接，所述换热水箱（3）的回水管路通过热泵循环泵（2）与CO2超低温空气源热泵（1）的进水管连接。

【技术特征摘要】
1.一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组，其特征在于：包括CO2超低温空气源热泵（1）、热泵循环泵（2）、换热水箱（3）、换热循环泵（4）、水源热泵（5）和供暖循环泵（9），所述CO2超低温空气源热泵（1）的出水管与换热水箱（3）的进水管连接，所述换热水箱（3）的出水管通过换热循环泵（4）与位于室内的水源热泵（5）连接，所述水源热泵（5）的出水管通过供暖循环泵（9）与供暖末端（11）的进水管连接，所述供暖末端（11）的回水管与水源热泵（5）的回水管路连接，所述水源热泵（5）的回水管路与换热水箱（3）的回水管路连接，所述换热水箱（3）的回水管路通过热泵循环泵（2）与CO2超低温空气源热泵（1）的进水管连接。2.根据权利要求1所述的一种CO2复叠超低温热泵分体供热机组，其特征在于：所述供暖末端（11）的回水管与水源热泵（5）的回水管路之间的管路上分别通过泄水电磁阀（6）和补水循环泵（7）连接有补水水箱（8），所述补水水箱（...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铭，苟顺国，
申请(专利权)人：甘肃一德节能环保有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62