一种复叠式CO制造技术

本实用新型专利技术公开一种复叠式CO

【技术实现步骤摘要】
一种复叠式CO2空气源热泵机组
本技术涉及热泵
，特别是涉及一种复叠式CO2空气源热泵机组。
技术介绍
冬季供暖是我国北方居民的基本生活需求，过去普遍采用燃煤锅炉供暖。由于煤炭燃烧供暖的能源利用率低，燃烧排放污染严重，导致了雾霾天气频发。为了减少大气污染，促进能源消费革命和供给侧结构性改革，国家自2016年开始逐步启动了清洁取暖的燃煤替代工作，其中空气源热泵作为一种主要的燃煤清洁能源替代方式，受到市场普遍的欢迎。近年来，自然工质二氧化碳因其无毒、不可燃、臭氧破坏潜值ODP为0、全球变暖潜值GWP为1、单位体积制热量大、输送性质优良等优势，越来越多的受到热泵行业的重视，二氧化碳被认为是热泵系统工质替代中最有潜力的天然工质之一，临界温度31℃。二氧化碳热泵系统凭借其独特的跨临界性能，即使在低温的空气环境下，也能使热水从15℃进入二氧化碳热泵系统被加热到55℃，其能效比相比常规制冷剂的空气源热泵热水器提高20％，因此随着技术成熟逐步应用于生活热水加热系统。但为了满足小温差高温高效供暖，特别是严寒地区的供暖，仅仅依靠单级压缩的CO2空气源热泵，并不能满足要求。同时，现有技术除霜一般采用翅片式蒸发器内增加第二介质换热铜管的方式，采用第二介质加热以除掉空气源换热器表面所结的霜，虽然解决了除霜问题，但除霜效率不高，除霜时间长，除霜热损失大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种复叠式CO2空气源热泵机组，以解决上述现有技术存在的问题，能够在室外温度极低的情况下有效提高系统的制热性能，且除霜效率高、损耗小。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种复叠式CO2空气源热泵机组，包括由第一压缩机、气体冷却器、蒸发冷凝器、第一膨胀阀、经济器、加热装置、空气侧蒸发器顺次连接，形成的第一循环回路；还包括由第二压缩机、冷凝器、第二膨胀阀、蒸发冷凝器顺次连接，形成的第二循环回路；所述蒸发冷凝器包括制冷端和制热端，所述第一循环回路连接所述蒸发冷凝器的制热端，所述第二循环回路连接所述蒸发冷凝器的制冷端；所述经济器包括液体出口和气体出口；所述经济器的液体出口与所述加热装置的进口相连，所述经济器的气体出口与所述空气侧蒸发器的出口相连后连接所述第一压缩机的回气端；所述第一循环回路中充注CO2制冷剂，所述第一循环回路包括CO2制热循环回路、除霜循环回路；通过所述第一膨胀阀的开启和关闭来控制所述CO2制热循环回路和所述除霜循环回路的切换；所述第二循环回路为辅助制热循环回路；所述第二循环回路中充注R134a制冷剂。优选地，所述经济器、加热装置、空气侧蒸发器顺次连接形成除霜循环回路，所述除霜循环回路采用重力循环方式，所述经济器、加热装置、空气侧蒸发器采用重力热管进行连接。优选地，所述CO2制热循环回路运行时，所述加热装置关闭；所述除霜循环回路运行时，所述加热装置打开。优选地，所述除霜循环回路运行时，所述第一膨胀阀关闭，所述CO2制热循环回路运行时，所述第一膨胀阀打开。优选地，所述加热装置中的热源采用所述气体冷却器和/或所述冷凝器中的回水或电加热。优选地，所述第一膨胀阀、第二膨胀阀采用电子膨胀阀。优选地，所述气体冷却器、蒸发冷凝器、冷凝器均采用板式换热器。本技术公开了以下技术效果：(1)本技术通过CO2制热循环回路、R134a制热循环回路组成复叠式热泵机组，CO2制热循环回路、R134a制热循环回路共用同一个蒸发冷凝器，在室外温度极低的情况下，CO2热泵系统制热能力极大衰减，通过R134a制热系统有效降低了CO2热泵循环的气体冷却器出口压力和温度，显著提高了CO2从空气中的吸热能力，从而提高了整个系统的制热性能；(2)本技术具有自动融霜功能，关闭第一膨胀阀，采用外部加热装置对CO2制冷剂进行加热，实现了蒸发器的管内融霜；通过重力热管使CO2制冷剂在加热装置及空气侧蒸发器之间循环流动，循环速度快、除霜效率高、损耗小，加热装置中热水采用气体冷却器和冷凝器中的回水，除霜耗能低；(3)本技术采用CO2作为纯天然制冷剂，臭氧层破坏潜能值为0，全球变暖潜能值为1，有着优越的热力学性能及环保性能，同时，R134a制冷剂也是中低温环保制冷剂；(4)本技术具有很好的低温适应性，CO2在低温环境下具有很好的热力学性能，焓值高，粘度小，传热特性好，即使在很低的环境温度下，机组也能开机运行，且采用复叠循环，能够满足散热器等需要高温热水的供热需求，在环境温度-40℃时，也能拥有很好的制热效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术复叠式CO2空气源热泵机组整体结构示意图；图2为本技术复叠式CO2空气源热泵机组CO2制热循环回路结构示意图；图3为本技术复叠式CO2空气源热泵机组除霜循环回路结构示意图；图4为本技术复叠式CO2空气源热泵机组R134a制热循环回路结构示意图；其中，1、第一压缩机；2、气体冷却器；3、蒸发冷凝器；4、第一膨胀阀；5、经济器；6、加热装置；7、空气侧蒸发器；8、第二压缩机；9、冷凝器；10、第二膨胀阀。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参照图1-4所示，本实施例提供一种复叠式CO2空气源热泵机组，包括第一压缩机1、气体冷却器2、蒸发冷凝器3、第一膨胀阀4、经济器5、加热装置6、空气侧蒸发器7、第二压缩机8、冷凝器9、第二膨胀阀10；所述第一压缩机1、气体冷却器2、蒸发冷凝器3、第一膨胀阀4、经济器5、加热装置6、空气侧蒸发器7顺次连接，形成第一循环回路；所述第二压缩机8、冷凝器9、第二膨胀阀10、蒸发冷凝器3顺次连接，形成第二循环回路。所述第一循环回路中充注CO2制冷剂，所述第一循环回路包括CO2制热循环回路、除霜循环回路；通过所述第一膨胀阀4的开启和关闭来控制所述CO2制热循环回路和所述除霜循环回路的切换。所述第二循环回路为辅助制热循环回路，所述第二循环回路中充注R134a制冷剂，形成R134a制热循环回路。所述加热装置6用于对CO2制冷剂进行加热，通过加热后的CO2制冷剂为所述空气侧蒸发器7除霜提供热源；所述CO2制热循环回路运行时关闭所述加热装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复叠式CO

【技术特征摘要】
1.一种复叠式CO2空气源热泵机组，其特征在于，包括由第一压缩机(1)、气体冷却器(2)、蒸发冷凝器(3)、第一膨胀阀(4)、经济器(5)、加热装置(6)、空气侧蒸发器(7)顺次连接，形成的第一循环回路；还包括由第二压缩机(8)、冷凝器(9)、第二膨胀阀(10)、蒸发冷凝器(3)顺次连接，形成的第二循环回路；
所述蒸发冷凝器(3)包括制冷端和制热端，所述第一循环回路连接所述蒸发冷凝器(3)的制热端，所述第二循环回路连接所述蒸发冷凝器(3)的制冷端；
所述经济器(5)包括液体出口和气体出口；所述经济器(5)的液体出口与所述加热装置(6)的进口相连，所述经济器(5)的气体出口与所述空气侧蒸发器(7)的出口相连后连接所述第一压缩机(1)的回气端；
所述第一循环回路中充注CO2制冷剂，所述第一循环回路包括CO2制热循环回路、除霜循环回路；通过所述第一膨胀阀(4)的开启和关闭来控制所述CO2制热循环回路和所述除霜循环回路的切换；
所述第二循环回路为辅助制热循环回路；所述第二循环回路中充注R134a制冷剂。


2.根据权利要求1所述的复叠式CO2空气源热泵机组，其特征在于，所述经济器(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乾军，
申请(专利权)人：吉风环境科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32