一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，包括主循环回路和辅助循环回路，所述主循环回路通过使用CO2环保冷媒，并搭配跨临界压缩机的方式使得热泵系统运行，所述主循环回路中设置了不同的电磁阀，通过电磁阀开启/关闭使引射热泵系统在压缩机的工作条件切换工质泵形成热管换热系统；所述主循环回路包括压缩机、第一电磁阀、冷凝器、回热器、喷射器、气液分离器、第一蒸发器、调节阀、电子膨胀阀、第二蒸发器、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、工质泵组成的高效CO2跨临界引射热泵系统回路。跨临界引射热泵系统回路。跨临界引射热泵系统回路。

【技术实现步骤摘要】
一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统


[0001]本技术属于热能转换和利用
，具体涉及一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统。

技术介绍

[0002]现有技术中的热泵系统在使用过程中，目前选用的制冷剂基本都有较高的GWP，以及较高ODP，且目前的热泵系统，在过度季节能耗较高，无法充分利用自然界热能，导致整个热泵系统的季节综合能效较低，COP值较低，CO2工质是一种极为理想的天然存在的制冷剂工质，其物理性质稳定、无毒、不易燃、安全、制备价格低廉，对臭氧层和环境几乎没有破坏性，对环境十分友好，其ODP为0，其GWP为1，但是目前应用的CO2热泵系统多为亚临界循环系统，在跨临界应用中损失大量的膨胀功，导致系统COP较低。
[0003]由于现有技术中的热泵技术在使用过程中存在使用冷媒对环境破坏性大，不友好，且在过度季节能耗过高，无法充分地吸取环境中的热量等技术问题，因此急需要研制出一种新型的热泵系统，以改善上述不利情况，因此本技术研究设计出一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，克服现有技术中使用冷媒对环境破坏性大，不友好，且在过度季节能耗过高，无法充分地吸取环境中的热量等缺陷问题。
[0005]本技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，包括主循环回路和辅助循环回路，所述主循环回路通过使用CO2环保冷媒，并搭配跨临界压缩机的方式使得热泵系统运行，所述主循环回路中设置了不同的电磁阀，通过电磁阀开启/关闭使引射热泵系统在压缩机的工作条件切换工质泵形成热管换热系统；
[0006]所述主循环回路包括压缩机、第一电磁阀、冷凝器、回热器、喷射器、气液分离器、第一蒸发器、调节阀、电子膨胀阀、第二蒸发器、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、工质泵组成的高效CO2跨临界引射热泵系统回路；
[0007]所述辅助循环回路包括冷凝器与水泵，且所述冷凝器连接水泵对所述高效CO2跨临界引射热泵系统回路进行换热；
[0008]所述主循环回路中的冷媒为CO2，所述辅助循环回路中的介质为水。
[0009]进一步地，所述压缩机出口连接第一电磁阀进口，压缩机进口连接第二电磁阀出口，所述第一电磁阀出口连接冷凝器第一进口，所述冷凝器第一出口连接回热器第一进口；
[0010]所述冷凝器第二进口连接进水，所述冷凝器第二出口连接水泵进口，所述冷凝器第一进口与第一出口相通，所述冷凝器第二进口与第二出口相通。
[0011]进一步地，所述回热器第一出口连接喷射器进口，所述回热器第二进口连接所述
调节阀出口，所述回热器第二出口连接所述电子膨胀阀进口和第三电磁阀进口，所述回热器第一进口与第一出口相通，所述回热器第二进口与第二出口相通，且所述回热器上的第一进口、第一出口侧与第二进口、第二出口侧互相换热。
[0012]进一步地，所述喷射器第一进口连接回热器第一出口，所述喷射器第二进口连接第一蒸发器出口，所述喷射器出口连接气液分离器进口，所述喷射器第一进口为喷射器进口，所述喷射器第二进口为喷射器的引射口。
[0013]进一步地，所述气液分离器进口连接着喷射器出口，所述气液分离器第一出口连接所述第一蒸发器进口，所述气液分离器第二出口连接所述调节阀进口，所述气液分离器第一出口为液态CO2介质，所述气液分离器第二出口为CO2气液混合物。
[0014]进一步地，所述第一蒸发器进口连接喷射器第二进口，所述调节阀进口连接气液分离器第二出口，所述调节阀出口连接回热器第二进口。
[0015]进一步地，所述电子膨胀阀与第三电磁阀并联，所述电子膨胀阀进口连接回热器第二出口，所述电子膨胀阀出口连接第二蒸发器进口，所述第二蒸发器(10)进口连接电子膨胀阀出口，所述第二蒸发器出口连接第二电磁阀与第五电磁阀进口。
[0016]进一步地，所述第三电磁阀进口连接回热器第二出口与电子膨胀阀进口，第三电磁阀出口连接工质泵进口与第五电磁阀出口。
[0017]进一步地，所述第二电磁阀与第四电磁阀并联，所述第二电磁阀进口连接第二蒸发器出口和第四电磁阀进口；
[0018]所述第四电磁阀与第三电磁阀并联，所述第四电磁阀进口连接第二电磁阀进口与第二蒸发器出口。
[0019]进一步地，所述工质泵与压缩机并联，所述工质泵进口连接第三电磁阀出口与第四电磁阀出口，所述第五电磁阀进口连接压缩机出口，第五电磁阀出口连接冷凝器第一进口与第一电磁阀出口。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0021]1.通过本技术提供的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，通过使用CO2环保冷媒，并搭配跨临界压缩机的方式使得热泵系统在环保的同时保证了运行时的高效，由于跨临界热泵系统不仅可以利用CO2冷媒跨临界的能量，也可以利用临界点处的能量，并且系统增加了回热器，增加了系统过冷度，也使蒸发后的CO2冷媒增加了过热度，使得系统更稳定的运行，实现了环保冷媒的热泵系统高效稳定运行的目的；
[0022]2.通过本技术提供的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，通过喷射器回收了一部分膨胀功，增加了过冷度，并且经过电子膨胀阀与第二蒸发器的二次节流，蒸发，使得CO2冷媒继续被换热，经过膨胀阀二次节流后比较容易使CO2冷媒膨胀至低温工况，在低温工况工作能够提高与蒸发器的换热效率，并且结合两次节流均有效地提升了系统的能效，减小了能耗，提高了系统的COP值；
[0023]3.通过本技术提供的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，通过增加电磁阀，通过电磁阀开启关闭的方式，可以使系统在压缩机的工作条件下工作，也可以切换工质泵形成热管换热系统，充分利用环境的能量，达到了提高系统综合能效比的目的，同时使用多个蒸发器，气液分离器，增加了系统CO2冷媒的储存量，减少了冷媒迁移的风险，实现了环保冷媒的热泵系统高效稳定运行的目的；
[0024]4.通过本技术提供的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，通过增加调节阀在气液分离器出口的方式，通过调节阀调节进回热器的流量，保证了低温下蒸发器的流速，保证了压缩机回油和蒸发完全，提升了系统的能效，减小了能耗，提高COP值，且还能保证系统的稳定性。
[0025]5.通过本技术提供的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，通过不同电磁阀的自由切换，可使进入压缩机的CO2介质为气态，进入工质泵的CO2介质为液态，充分保护了压缩机和工质泵，提升了CO2跨临界引射热泵系统的综合能效，同时保证系统的稳定性。
附图说明
[0026]图1是本技术的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027]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，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，其特征在于：包括主循环回路和辅助循环回路，所述主循环回路通过使用CO2环保冷媒，并搭配跨临界压缩机的方式使得热泵系统运行，所述主循环回路中设置了不同的电磁阀，通过电磁阀开启/关闭使引射热泵系统在压缩机的工作条件切换工质泵形成热管换热系统；所述主循环回路包括压缩机(1)、第一电磁阀(2)、冷凝器(3)、回热器(4)、喷射器(5)、气液分离器(6)、第一蒸发器(7)、调节阀(8)、电子膨胀阀(9)、第二蒸发器(10)、第二电磁阀(11)、第三电磁阀(12)、第四电磁阀(14)、第五电磁阀(15)、工质泵(13)组成的高效CO2跨临界引射热泵系统回路；所述辅助循环回路包括冷凝器(3)与水泵(16)，且所述冷凝器(3)连接水泵(16)对所述高效CO2跨临界引射热泵系统回路进行换热；所述主循环回路中的冷媒为CO2，所述辅助循环回路中的介质为水。2.根据权利要求1所述的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，其特征在于：所述压缩机(1)出口连接第一电磁阀(2)进口，压缩机(1)进口连接第二电磁阀(11)出口，所述第一电磁阀(2)出口连接冷凝器(3)第一进口，所述冷凝器(3)第一出口连接回热器(4)第一进口；所述冷凝器(3)第二进口连接进水，所述冷凝器(3)第二出口连接水泵(16)进口，所述冷凝器(3)第一进口与第一出口相通，所述冷凝器(3)第二进口与第二出口相通。3.根据权利要求2所述的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，其特征在于：所述回热器(4)第一出口连接喷射器(5)进口，所述回热器(4)第二进口连接所述调节阀(8)出口，所述回热器(4)第二出口连接所述电子膨胀阀(9)进口和第三电磁阀(12)进口，所述回热器(4)第一进口与第一出口相通，所述回热器(4)第二进口与第二出口相通，且所述回热器(4)上的第一进口、第一出口侧与第二进口、第二出口侧互相换热。4.根据权利要求3所述的一种带工质泵的高效CO2跨临界引射热泵系统，其特征在于：所述喷射器(5)第一进口连接回热器(4)第一出口，所述喷射器(5)第二进口连接第一蒸发器(7)出口，所述喷射器(5)出口连接气液分离器(6)进口，所述喷射器(5)第一进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文凯，张军，胡永逵，周璐，王少文，
申请(专利权)人：北京华誉能源技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：