【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷空调，涉及一种高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统，特别是涉及一种利用各设备之间配合在高寒地区调节co2混合工质浓度的热泵系统。
技术介绍
1、
2、通过对纯工质有目的的混合，可以得到热力学性质优良的混合工质。优秀的混合工质一般比纯工质组分能耗小、压比低、排气温度低、标准蒸发温度低。其中制冷剂替代法与空气源热泵相结合呈现出较好低温适应性特征，对此研究比较，我们发现co2混合工质可改善热泵低温性能，提高空气源热泵季节能效率，同时双级压缩可改善co2混合工质在低温工况下压缩机压比高、排气温度高等问题。国内外学者尝试将其他工质和co2混合组成co2混合工质以降低系统运行压力，并利用换热过程中温度滑移特性提高系统性能。同时，若其他组分工质属可燃、可爆性物质，与co2混合后利用co2的灭火性能恰好可以抑制其易燃易爆性。
3、各国学者的研究表明系统性能随混合工质组分变化呈非线性特征，系统不同工况的运行参数及最优性能与工质组分密切相关。现有双级压缩循环中混合工质配比往往固定，无法根据工况的变化改变混合工质配比进而得到系统的最佳性能。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统，解决在高寒地区变工况条件下循环中混合工质浓度不变的缺陷，实现系统的高性能。
2、本专利技术的技术方案具体如下：
3、本专利技术提供的高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统，包含由低压压缩机；高压压缩机；蒸
4、在变浓度混合室和第二电子膨胀阀之间增设了带有视液镜的变浓度储液罐、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀构成变浓度制冷剂储液充注回路；变浓度制冷剂储液充注回路中各设备连接方式为：第一电磁阀右侧制冷剂管路与变浓度混合室左下部端口相连，第一电磁阀左侧制冷剂管路与第二电子膨胀阀下部相连，第二电磁阀上部制冷剂管路接至第一电磁阀与变浓度混合室之间的制冷剂管路上，第二电磁阀下部制冷剂管路与变浓度储液罐右下部端口相连，变浓度储液罐左下部端口经第三电磁阀接至第一电磁阀与第二电子膨胀阀之间的制冷剂管路上；变浓度制冷剂储液充注回路中第二电磁阀通电开启、第一电磁阀、第三电磁阀不通电关闭时，构成变浓度储液通路；变浓度储液通路中各设备的连接方式为：第二电磁阀上端制冷剂管路接至变浓度储液罐与第一电磁阀相连的制冷剂管路上，第二电磁阀下端制冷剂管路与变浓度储液罐右下部端口相连；变浓度制冷剂储液充注回路中第一电磁阀和第二电磁阀不通电关闭时，第三电磁阀通电开启，构成变浓度充注通路；变浓度充注通路中各设备的连接方式为：第三电磁阀下端制冷剂管路与变浓度储液罐左下部端口相连，第三电磁阀下端制冷剂管路接至第一电磁阀与第二电子膨胀阀之间的制冷管路上。
5、本系统中设置的变浓度混合室具有一个进口，两个出口；进口侧在变浓度混合室的顶部中间，进口管道以°深入混合室内部，在整体呈现“几字形”后管道末端停留至混合室左上部；其中一个出口设置在变浓度混合室上部，另一个出口设置在变浓度混合室下部，同时在混合室的左侧设置一个视液镜。
6、变浓度控制策略中当需要增加或减小系统中循环工质浓度时，可改变低压压缩机、高压压缩机频率再利用变浓度储液罐和各阀门的配合来实现系统变浓度。
7、在上述技术方案中，所述的系统中的制冷剂工质可根据工作环境进行更换。
8、本专利技术具有以下有益效果：
9、本专利技术的效果和益处是：高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统利用变浓度混合室、变浓度储液罐以及其他各部件，调节中间压力实现不同工况下混合工质配比的变化进而提升系统循环性能，使其在供暖季可以高效稳定运行。
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1.一种高寒地区CO2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：由低压压缩机(1)、高压压缩机(2)、蒸发器(3)、供热设备(4)、变浓度混合室(5)、第一电子膨胀阀(6)、第二电子膨胀阀(7)及制冷剂连接管路构成的CO2混合工质双级压缩循环回路；CO2混合工质双级压缩循环回路中各设备连接方式为：低压压缩机(1)上端制冷剂管路与高压压缩机(2)左端相连，变浓度混合室(5)上端制冷剂管路接至低压压缩机(1)与高压压缩机(2)相连的制冷剂管路上，高压压缩机(2)上端制冷剂管路与供热设备(4)下端相连，供热设备(5)上端制冷剂管路经第一电子膨胀阀(6)与变浓度混合室(5)上端相连，变浓度混合室(5)下端制冷剂管路与第二电子膨胀阀(7)下端相连，第二电子膨胀阀(7)左端制冷剂管路与蒸发器(3)上端相连，蒸发器(3)下端制冷剂管路与低压压缩机(1)左端相连。
2.按照权利要求1所述的高寒地区CO2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：在变浓度混合室(5)和第二电子膨胀阀(7)之间增设了带有视液镜的变浓度储液罐(8)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(10)、第三电磁阀(11)构
3.按照权利要求1所述的高寒地区CO2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：变浓度混合室(5)具有一个进口，两个出口；进口侧在变浓度混合室(5)的顶部中间，进口管道以45°深入混合室内部，在整体呈现“几字形”后管道末端停留至混合室左上部；其中一个出口设置在变浓度混合室(5)上部，另一个出口设置在变浓度混合室(5)下部，同时在混合室的左侧设置一个视液镜。
4.按照权利要求1所述的高寒地区CO2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：系统运行CO2浓度调节模块；增大系统运行CO2浓度模式为：提升低压压缩机(1)频率，第二电磁阀(10)通电开启，第一电磁阀(9)和第三电磁阀(11)不通电关闭；降低系统运行CO2浓度模式为：提升高压压缩机(1)频率，第三电磁阀(11)通电开启，第一电磁阀(9)、第二电磁阀(10)不通电关闭。
5.按照权利要求1所述的高寒地区CO2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于，所述系统中的制冷剂工质可根据工作环境进行更换。
...【技术特征摘要】
1.一种高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：由低压压缩机(1)、高压压缩机(2)、蒸发器(3)、供热设备(4)、变浓度混合室(5)、第一电子膨胀阀(6)、第二电子膨胀阀(7)及制冷剂连接管路构成的co2混合工质双级压缩循环回路；co2混合工质双级压缩循环回路中各设备连接方式为：低压压缩机(1)上端制冷剂管路与高压压缩机(2)左端相连，变浓度混合室(5)上端制冷剂管路接至低压压缩机(1)与高压压缩机(2)相连的制冷剂管路上，高压压缩机(2)上端制冷剂管路与供热设备(4)下端相连，供热设备(5)上端制冷剂管路经第一电子膨胀阀(6)与变浓度混合室(5)上端相连，变浓度混合室(5)下端制冷剂管路与第二电子膨胀阀(7)下端相连，第二电子膨胀阀(7)左端制冷剂管路与蒸发器(3)上端相连，蒸发器(3)下端制冷剂管路与低压压缩机(1)左端相连。
2.按照权利要求1所述的高寒地区co2混合工质变浓度空气源热泵系统，其特征在于：在变浓度混合室(5)和第二电子膨胀阀(7)之间增设了带有视液镜的变浓度储液罐(8)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(10)、第三电磁阀(11)构成变浓度制冷剂储液充注回路；变浓度制冷剂储液充注回路中各设备连接方式为：第一电磁阀(9)右侧制冷剂管路与变浓度混合室(5)左下部端口相连，第一电磁阀(9)左侧制冷剂管路与第二电子膨胀阀(7)下部相连，第二电磁阀(10)上部制冷剂管路接至第一电磁阀(9)与变浓度混合室(5)之间的制冷剂管路上，第二电磁阀(10)下部制冷剂管路与变浓度储液罐(8)右下部端口相连，变浓度储液罐(8)左下部端口经第三电磁阀(11)接至第一电磁阀(9)与第二电子膨胀阀(7)之间的制冷剂管路上；变浓度制冷剂储液充注回路中第二电磁阀(...
【专利技术属性】
技术研发人员：金旭，邱政，张浩，苏伟，刘忠彦，张家鹏，沙帅，许湘来，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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