二氧化碳冷媒增压循环制冷系统及其方法和空调制冷器技术方案

本发明专利技术公开了一种二氧化碳冷媒增压循环制冷系统及其方法和空调制冷器，该制冷系统包括：气态二氧化碳冷媒增压机，用于为气态二氧化碳冷媒增压；室外换热器，室外换热器连接气态二氧化碳冷媒增压机；冷媒循环罐，冷媒循环罐连接室外换热器；膨胀节流阀，膨胀节流阀连接冷媒循环罐；室内换热器，用于接收气态中压低温二氧化碳冷媒以吸收载冷剂的热量，实现载冷剂降温。本发明专利技术利用气态二氧化碳冷媒增压机在二氧化碳为气态的温度和压力下进行气体增压，通过室外换热器利用室外空气对增压后的二氧化碳冷媒吸热降温后再通过膨胀节流阀实现高压二氧化碳气体的降压膨胀制冷，从而通过室内换热器最终实现载冷剂的制冷目的，且其运行费用低，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳冷媒增压循环制冷系统及其方法和空调制冷器


[0001]本专利技术涉及空调制冷
，尤其涉及一种二氧化碳冷媒增压循环制冷系统及其方法和空调制冷器。

技术介绍

[0002]人工制冷方式主要有四种，相变制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。每种制冷方法各有其特点。选择合理的制冷方法，满足制冷的要求，实现制冷中的节能，达到良好的经济效益，同时制冷系统应符合环保要求。气体膨胀制冷是利用高压气体的绝热膨胀来达到低温，并利用膨胀后的冷媒在低压下的复热即吸收载冷剂热量使气态冷媒升温，载冷剂释放热量降温，从而完成载冷剂的制冷。
[0003]二氧化碳是一种新兴的自然工质，液态二氧化碳蒸发点是温度为
‑
56.6℃，压力为520kPa。二氧化碳作为制冷工质有许多独特的优势：从对环境的影响来看，除水和空气以外，二氧化碳是与环境最为友善的制冷工质。此外，二氧化碳还具备有良好的安全性和化学稳定性，二氧化碳安全无毒，即便在高温下也不产生有害气体，具有与制冷循环和设备相适应的热物理性质，单位容积制冷量相当高，运动黏度低。
[0004]因此，将二氧化碳通过调整循环的排气压力，通过压力变化后不同的焓值使冷媒在换热器中较好地吸收外部载冷剂降温所释放的热量。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有技术中的上述问题，提出一种二氧化碳冷媒增压循环制冷系统及其方法和空调制冷器。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面是提供一种二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，包括：
[0008]气态二氧化碳冷媒增压机，所述气态二氧化碳冷媒增压机用于为系统内的气态二氧化碳冷媒增压，以将其转化为气态高温高压二氧化碳冷媒；
[0009]室外换热器，所述室外换热器连接所述气态二氧化碳冷媒增压机的出口，用于接收所述气态高温高压二氧化碳冷媒，以通过室外换热器外表面与室外常温空气交换热量，并将流经的所述气态高温高压二氧化碳冷媒转换为气态常温高压二氧化碳冷媒；
[0010]冷媒循环罐，所述冷媒循环罐连接所述室外换热器的出口，用于接收并流转所述常温高压二氧化碳冷媒，同时用于消除系统内由于二氧化碳密度变化引起的压力波动；
[0011]膨胀节流阀，所述膨胀节流阀连接所述冷媒循环罐的出口，用于将所述冷媒循环罐内存储的常温高压二氧化碳冷媒转换为气态中压低温二氧化碳冷媒；
[0012]室内换热器，所述室内换热器连接所述膨胀节流阀的出口，用于接收所述气态中压低温二氧化碳冷媒以吸收载冷剂的热量，交换热量后的冷媒转换为气态中压常温二氧化碳冷媒，同时实现载冷剂的降温制冷。
[0013]进一步地，所述气态二氧化碳冷媒增压机采用单级增压机或双级增压机或多组单
级增压机串联形式增压。
[0014]进一步地，所述气态二氧化碳冷媒增压机的入口压力为5kg/cm2‑
30kg/cm2，出口压力为30kg/cm2‑
180kg/cm2。
[0015]进一步地，所述气态二氧化碳冷媒增压机的入口连接所述室内换热器的出口，用于接收所述室内换热器排出的所述气态中压常温二氧化碳冷媒进行循环利用。
[0016]进一步地，所述室内换热器出口处的所述气态中压常温二氧化碳冷媒的压力为5kg/cm2‑
30kg/cm2。
[0017]进一步地，所述室内换热器至少为两组且呈并联布置，并通过换向阀连接所述膨胀节流阀，用于交替接收所述气态中压低温二氧化碳冷媒，以及用于交替对所述室内换热器(6)的外表面进行除霜、除冰。
[0018]进一步优选地，并联布置的所述室内换热器的内部压力在5kg/cm2‑
30kg/cm2。
[0019]进一步地，所述室内换热器至少为两组且呈并联布置，并通过换向阀连接所述膨胀节流阀，用于交替接收所述气态中压低温二氧化碳冷媒以及交替对所述室内换热器的外表面进行除霜、除冰。
[0020]进一步地，所述载冷剂为气态载冷剂或液体载冷剂，所述气态载冷剂为空气、氮气或氩气，所述液体载冷剂为水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液。
[0021]进一步地，还包括：
[0022]高压空气贮罐，所述高压空气贮罐入口连接所述气态二氧化碳冷媒增压机的出口，用于在系统启动前及停机后由所述气态二氧化碳冷媒增压机向其内通入压缩空气至预设压力。
[0023]进一步优选地，所述高压空气贮罐通过管道向所述室外换热器、冷媒循环罐、室内换热器及系统所有管路提供压缩空气，用于维持系统压力以防止管路失压及产生干冰。
[0024]进一步优选地，所述高压空气贮罐内的气体为背压用高压空气，其压力为 0.5
‑
9MPa。
[0025]进一步地，还包括：
[0026]冷媒平衡罐9，所述冷媒平衡罐连接所述冷媒循环罐，用于向系统补充二氧化碳冷媒，以及在停机时用于接收和贮存系统由于温度变化引起压力增大而自所述冷媒循环罐排出的二氧化碳冷媒。
[0027]本专利技术的第二个方面是提供一种二氧化碳冷媒增压循环制冷方法，采用如上述所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，包括如下步骤：
[0028]S1，启动气态二氧化碳冷媒增压机采用高压空气对高压空气贮罐进行增压，当增压至90kg/cm2后，关闭气态二氧化碳冷媒增压机停止空气压缩；
[0029]S2，将调试用冷媒罐通过单向减压阀连接至冷媒平衡罐，利用压力差将调试用冷媒罐内的二氧化碳冷媒经冷媒平衡罐输送至冷媒循环罐，保持冷媒循环罐内的压力不低于70kg/cm2，冷媒循环罐上部安装单向排空阀并设定压力为71 kg/cm2；
[0030]S3，启动调试程序，由冷媒循环罐(3)向系统提供二氧化碳冷媒并运行一定时间后，当系统所有压力测量点同时达到设定压力后，系统停止运行，然后拆除调试用冷媒罐及冷媒循环罐上临时安装的单向排空阀；
[0031]S4，打开所述高压空气贮罐的控制阀，向系统提供高压空气，控制室内换热器出口
至气态二氧化碳冷媒增压机入口的管路压力维持在8kg/cm2，以及控制气态二氧化碳冷媒增压机出口、室内换热器至膨胀节流阀入口的管路压力维持在 48kg/cm2；
[0032]S5，启动运行程序，启动气态二氧化碳冷媒增压机，将冷媒循环罐内的常温高压二氧化碳冷媒经膨胀节流阀降压、绝热膨胀降温后流送至所述室内换热器，与室内换热器外表面的载冷剂进行热交换，实现载冷剂降温制冷。
[0033]进一步地，还包括：
[0034]S6，经所述室内换热器换热后的气态中压常温二氧化碳冷媒流送至气态二氧化碳冷媒增压机入口，经气态二氧化碳冷媒增压机增压后转化为气态高温高压二氧化碳冷媒；
[0035]S7，经所述气态二氧化碳冷媒增压机增压后的气态高温高压二氧化碳冷媒输送至室外换热器，经所述室外换热器与室外常温空气交换热量转换为气态常温高压二氧化碳冷媒，流经所述冷媒循环罐后进行循环利用；
[0036]S8，重复上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，包括：气态二氧化碳冷媒增压机(1)，所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)用于为系统内的气态二氧化碳冷媒增压，以将其转化为气态高温高压二氧化碳冷媒；室外换热器(2)，所述室外换热器(2)连接所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)的出口，用于接收所述气态高温高压二氧化碳冷媒，以通过室外换热器(2)外表面与室外常温空气交换热量，并将流经的所述气态高温高压二氧化碳冷媒转换为气态常温高压二氧化碳冷媒；冷媒循环罐(3)，所述冷媒循环罐(3)连接所述室外换热器(2)的出口，用于接收并流转所述常温高压二氧化碳冷媒，同时用于消除系统内由于二氧化碳密度变化引起的压力波动；膨胀节流阀(4)，所述膨胀节流阀(4)连接所述冷媒循环罐(3)的出口，用于将所述冷媒循环罐(3)内存储的常温高压二氧化碳冷媒转换为气态中压低温二氧化碳冷媒；室内换热器(6)，所述室内换热器(6)连接所述膨胀节流阀(4)的出口，用于接收所述气态中压低温二氧化碳冷媒以吸收载冷剂的热量，交换热量后的冷媒转换为气态中压常温二氧化碳冷媒，同时实现载冷剂的降温制冷。2.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)采用单级增压机或双级增压机或多组单级增压机串联形式增压；所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)的入口压力为5kg/cm2‑
30kg/cm2，出口压力为30kg/cm2‑
180kg/cm2。3.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)的入口连接所述室内换热器(6)的出口，用于接收所述室内换热器(6)排出的所述气态中压常温二氧化碳冷媒进行循环利用，且所述室内换热器(6)出口处的所述气态中压常温二氧化碳冷媒的压力为5kg/cm2‑
30kg/cm2。4.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，所述室内换热器(6)至少为两组且呈并联布置，并通过换向阀(5)连接所述膨胀节流阀(4)，用于交替接收所述气态中压低温二氧化碳冷媒以及用于交替对所述室内换热器(6)的外表面进行除霜、除冰。5.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，所述载冷剂为气态载冷剂或液体载冷剂，所述气态载冷剂为空气、氮气或氩气，所述液体载冷剂为水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液。6.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于，还包括：空气贮罐(7)，所述空气贮罐(7)入口连接所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)的出口，用于在系统启动前及停机后由所述气态二氧化碳冷媒增压机(1)向其内通入压缩空气至预设压力；以及用于向系统所有管路及装置提供压缩空气，用于维持系统压力以防止管路失压及产生干冰；其中，所述空气贮罐(7)内的气体为背压用高压空气，其压力为0.5
‑
9MPa。7.根据权利要求1所述的二氧化碳冷媒增压循环制冷系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨景峰，
申请(专利权)人：杨景峰，
类型：发明
国别省市：