多用途二氧化碳热泵冷热联供系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，包括二氧化碳循环单元、冷热切换单元和水蒸汽发生单元；二氧化碳循环单元包括第一气冷器、回热器、喷射器、气液分离器和冷冻单元；冷热切换单元包括换热器；在冷热切换单元处于蒸发器模式的情况下，换热器的进口和出口分别连通气液分离器的出液口和冷冻单元的进口；在冷热切换单元处于气冷器模式的情况下，换热器的进口和出口分别连通第一气冷器的第一换热侧出口和回热器的第一换热侧进口。本实用新型专利技术提供的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，通过同一个换热器内进行气冷器模式和蒸发器模式的切换，从而解决冷量和热量不匹配的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
多用途二氧化碳热泵冷热联供系统


[0001]本技术涉及热泵
，尤其涉及一种多用途二氧化碳热泵冷热联供系统。

技术介绍

[0002]随着人民生活水平的提高，餐饮和医疗卫生等问题越来越受老百姓所关注。脱水干燥、高温灭菌、低温冷藏是常见的食品加工方式；在医疗领域中，需要对非一次性用品进行高温灭菌处理，部分药品需要在阴凉处保存，同时，还需要安装空调等设备，调节空气质量，给患者营造一个健康的康复环境。为了减少能源的消耗，同时又能满足各自的需求，热泵是最佳解决方案之一。热泵是一种将低品位热源转换为高品位热源的装置。二氧化碳热泵具有排气温度高(可达100℃以上)，结构紧凑，单位容积制冷量大、对环境影响小、无毒不可燃等优点。基于二氧化碳特殊热力学循环的二氧化碳热泵技术，可作为替代热源，为解决食品、医药等工业生产中能耗高、污染大等问题提供新的技术方案。
[0003]现有的冷热联产热泵，要实现持续运转，必须保证冷端持续吸热和热端持续放热，但实际经常出现冷端的冷量需求饱和，无法继续吸热或是热端的热量需求饱和，无法继续放热的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，用于解决现有的冷热联产热泵冷量和热量不匹配的问题。
[0005]本技术提供一种多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，包括二氧化碳循环单元、冷热切换单元和水蒸汽发生单元；
[0006]所述二氧化碳循环单元包括第一气冷器、回热器、喷射器、气液分离器和冷冻单元，所述回热器的第一换热侧出口和第二换热侧进口分别连接所述喷射器的工作流体进口和所述气液分离器的出气口，所述喷射器的混合流体出口和引射流体进口分别连接所述气液分离器的进口和所述冷冻单元的出口，所述气液分离器的出液口连接所述冷冻单元的进口；
[0007]所述冷热切换单元包括换热器，所述冷热切换单元的第一进口和第二进口分别连接所述第一气冷器的第一换热侧出口和所述气液分离器的出液口，所述冷热切换单元的第一出口和第三出口均连接所述回热器的第一换热侧进口，所述冷热切换单元的第二出口连接所述冷冻单元的进口；
[0008]所述水蒸汽发生单元连接所述第一气冷器的第二换热侧；
[0009]在所述冷热切换单元处于蒸发器模式的情况下，所述换热器的进口和出口分别连通所述气液分离器的出液口和所述冷冻单元的进口；
[0010]在所述冷热切换单元处于气冷器模式的情况下，所述换热器的进口和出口分别连通所述第一气冷器的第一换热侧出口和所述回热器的第一换热侧进口。
[0011]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述冷热切换单元包括还包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀和第三三通电磁阀；
[0012]所述第一三通电磁阀的第一接口和第二接口分别为所述冷热切换单元的第一进口和第一出口，所述第一三通电磁阀的第三接口连接所述第二三通电磁阀的第一接口；
[0013]所述第二三通电磁阀的第二接口为所述冷热切换单元的第二进口，所述第二三通电磁阀的第三接口连接所述换热器的进口；
[0014]所述第三三通电磁阀的第一接口连接所述换热器的出口，所述第三三通电磁阀的第二接口和第三接口分别为所述冷热切换单元的第二出口和第三出口；
[0015]在所述冷热切换单元处于所述蒸发器模式的情况下，所述第一三通电磁阀的第一接口与第二接口连通，所述第二三通电磁阀的第二接口与第三接口连通，所述第三三通电磁阀的第一接口与第二接口连通；
[0016]在所述冷热切换单元处于所述气冷器模式的情况下，所述第一三通电磁阀的第一接口与第三接口连通，所述第二三通电磁阀的第一接口与第三接口连通，所述第三三通电磁阀的第一接口与第三接口连通。
[0017]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述二氧化碳循环单元还包括第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀；
[0018]所述第一电子膨胀阀的进口连接所述气液分离器的出液口，所述第一电子膨胀阀的出口连接所述冷热切换单元的第二进口和所述第二电子膨胀阀的进口；
[0019]所述第二电子膨胀阀的进口连接所述冷热切换单元的第二出口，所述第二电子膨胀阀的出口连接所述冷冻单元的进口。
[0020]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述二氧化碳循环单元还包括二氧化碳压缩机和油分离器；
[0021]所述二氧化碳压缩机的进口和出口分别连接所述回热器的第二换热侧出口和所述油分离器的进口；
[0022]所述油分离器的出口连接所述第一气冷器的第一换热侧进口。
[0023]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述二氧化碳循环单元还包括第二气冷器、第一流量电磁阀、第二流量电磁阀和热风单元；
[0024]所述第一气冷器的第一换热侧进口与所述油分离器的出口通过所述第二流量电磁阀连接；
[0025]所述热风单元的进口与所述油分离器的出口通过所述第一流量电磁阀连接；
[0026]所述第二气冷器的第一换热侧进口连接所述热风单元的出口和所述第一气冷器的第一换热侧出口，所述第二气冷器的第一换热侧出口连接所述冷热切换单元的第一进口，所述第二气冷器的第二换热侧连接所述水蒸汽发生单元。
[0027]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述水蒸汽发生单元包括闪蒸罐、水泵、水蒸汽压缩机、第三流量电磁阀和第四流量电磁阀；
[0028]所述水泵的出口与所述第一气冷器的第二换热侧进口通过所述第三流量电磁阀连接，所述水泵的出口与所述第二气冷器的第二换热侧进口通过所述第四流量电磁阀连接；
[0029]所述闪蒸罐的进口、出汽口和出水口分别连接所述第一气冷器的第二换热侧出
口、所述水蒸汽压缩机的进口和所述第一气冷器的第二换热侧进口。
[0030]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述二氧化碳压缩机的回流口连接所述油分离器的回流口。
[0031]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述热风单元为风冷气冷器。
[0032]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述冷冻单元为风冷蒸发器。
[0033]根据本技术提供一种的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，所述换热器为风冷换热器。
[0034]本技术提供的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，通过同一个换热器内进行气冷器模式和蒸发器模式的切换，当需要更多的冷量时，换热器可切换为气冷器模式，以作为热风单元向外部环境排放热量，降低二氧化碳进入冷冻单元前的温度，从而产生更多的冷量；当需要更多的热量时，换热器可切换为蒸发器模式，以作为外部的蒸发器，从外界吸收更多的热量，进而在气冷器侧提供更多的热量，从而解决冷量和热量不匹配的问题。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，其特征在于，包括二氧化碳循环单元、冷热切换单元和水蒸汽发生单元；所述二氧化碳循环单元包括第一气冷器、回热器、喷射器、气液分离器和冷冻单元，所述回热器的第一换热侧出口和第二换热侧进口分别连接所述喷射器的工作流体进口和所述气液分离器的出气口，所述喷射器的混合流体出口和引射流体进口分别连接所述气液分离器的进口和所述冷冻单元的出口，所述气液分离器的出液口连接所述冷冻单元的进口；所述冷热切换单元包括换热器，所述冷热切换单元的第一进口和第二进口分别连接所述第一气冷器的第一换热侧出口和所述气液分离器的出液口，所述冷热切换单元的第一出口和第三出口均连接所述回热器的第一换热侧进口，所述冷热切换单元的第二出口连接所述冷冻单元的进口；所述水蒸汽发生单元连接所述第一气冷器的第二换热侧；在所述冷热切换单元处于蒸发器模式的情况下，所述换热器的进口和出口分别连通所述气液分离器的出液口和所述冷冻单元的进口；在所述冷热切换单元处于气冷器模式的情况下，所述换热器的进口和出口分别连通所述第一气冷器的第一换热侧出口和所述回热器的第一换热侧进口。2.根据权利要求1所述的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，其特征在于，所述冷热切换单元包括还包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀和第三三通电磁阀；所述第一三通电磁阀的第一接口和第二接口分别为所述冷热切换单元的第一进口和第一出口，所述第一三通电磁阀的第三接口连接所述第二三通电磁阀的第一接口；所述第二三通电磁阀的第二接口为所述冷热切换单元的第二进口，所述第二三通电磁阀的第三接口连接所述换热器的进口；所述第三三通电磁阀的第一接口连接所述换热器的出口，所述第三三通电磁阀的第二接口和第三接口分别为所述冷热切换单元的第二出口和第三出口；在所述冷热切换单元处于所述蒸发器模式的情况下，所述第一三通电磁阀的第一接口与第二接口连通，所述第二三通电磁阀的第二接口与第三接口连通，所述第三三通电磁阀的第一接口与第二接口连通；在所述冷热切换单元处于所述气冷器模式的情况下，所述第一三通电磁阀的第一接口与第三接口连通，所述第二三通电磁阀的第一接口与第三接口连通，所述第三三通电磁阀的第一接口与第三接口连通。3.根据权利要求1所述的多用途二氧化碳热泵冷热联供系统，其特征在于，所述二氧化碳循环单元还包括第一电子膨胀阀和第二电子膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊玲，黄志电，李晓琼，张鹏，张振涛，魏闻天，宋衍昌，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：