【技术实现步骤摘要】
本技术涉及热泵系统，尤其涉及一种跨临界二氧化碳热泵系统。
技术介绍
1、随着空气源、地源等自然能源供应的使用越来越多，自然资源利用技术也在持续地进步与发展。同时，热泵技术的快速发展也促使自然能源的发展越来越完善。其中，地源热泵利用地下浅层地热资源如土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水等作为热源，实现采暖、制备生活用热水等。然而，长期使用，会出现“土壤热不平衡”的问题，导致地源热泵的换热效果下降，影响其正常使用。
2、空气源热泵利用气体作为低位热源去进行采暖或供热水装置，同时还可以进行制冷。然而由于以空气作为低热源，受到环境温度的影响较大，低温环境下存在换热效率下降的情况。
3、近年来，能源的大量消耗和环境的严重污染成为人们日益关注的重要问题，其中冬季供暖占据能源消耗的较大比重，且传统人工合成制冷剂如氟利昂等给环境带了巨大负担和破坏，存在臭氧消耗潜能值(ozone depletion potential，odp)和全球变暖潜能值(global warming potential，gwp)较高的问题。随着氟利昂等制冷剂的逐步淘汰，二氧化碳作为环境友好性自然工质，逐渐受到广泛关注。
4、因此，基于不同的需求，提供一种新型热泵系统，考虑如何克服现有热泵系统存在的缺陷，充分发挥各自优势变得极具意义。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种跨临界二氧化碳热泵系统，用以至少解决现有技术中所存在的问题之一。
2、为了实现上述目的，本技术提供一种
3、依次设置且首尾相连的二氧化碳压缩机、气冷器、膨胀阀和蒸发器，以形成第一换热循环系统；
4、地热换热器，与所述蒸发器并联布置，所述地热换热器设置在所述膨胀阀的出口和所述二氧化碳压缩机的入口之间，以形成第二换热循环系统；其中，所述第一换热循环系统和所述第二换热循环系统的换热工质为二氧化碳；
5、控制装置，用于控制所述第一换热循环系统和所述第二换热循环系统的通断情况；
6、光伏发电系统，用于向所述第一换热循环系统和所述第二换热循环系统供电。
7、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
8、储能装置，与所述光伏发电系统电连接，所述储能装置用于储存和释放所述光伏发电系统产生的电能。
9、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，所述控制装置包括：
10、并联设置的第一支路和第二支路，设于所述膨胀阀的出口和所述二氧化碳压缩机的入口之间，所述蒸发器位于所述第一支路上，所述地热换热器位于所述第二支路上；
11、第一调节阀，设置在所述第一支路上，所述第一调节阀用于控制所述第一支路的换热工质流量；
12、第二调节阀，设置在所述第二支路上，所述第二调节阀用于控制所述第二支路的换热工质流量。
13、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
14、蓄热水装置，用于储存热水，所述气冷器包括相互交换热量的第一换热通路和第二换热通路，所述第一换热通路分别与外部水源和所述蓄热水装置的入口相连接，所述第二换热通路设置于所述第一换热循环系统和所述第二换热循环系统中。
15、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
16、回热器，设置在所述二氧化碳压缩机的入口处，所述回热器包括相互交换热量的第三换热通路和第四换热通路，所述第三换热通路分别与所述外部水源和所述第一换热通路相连接，所述第四换热通路设置于所述第一换热循环系统和所述第二换热循环系统中。
17、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
18、气液分离器，设置在所述膨胀阀的出口处；
19、闪蒸阀，分别与所述气液分离器的气相出口和所述二氧化碳压缩机的入口相连接。
20、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
21、二氧化碳工质泵，与所述气液分离器的液相出口相连接，所述二氧化碳工质泵用于为液态换热工质的流动提供动力。
22、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括流量监控装置，所述流量监控装置包括：
23、第一流量计，设置在所述气液分离器的入口和所述膨胀阀的出口之间；
24、第二流量计，设置在所述气液分离器的液相出口处。
25、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，还包括：
26、第三调节阀，设置在所述气冷器和所述蓄热水装置之间的连接管路上，所述第三调节阀用于控制所述连接管路的流量。
27、根据本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，所述光伏发电系统包括依次连接的太阳能电池板、电压转换器和配电装置，所述电压转换器和所述配电装置均与所述储能装置电连接。
28、本技术提供的跨临界二氧化碳热泵系统，包括：依次设置且首尾相连的二氧化碳压缩机、气冷器、膨胀阀和蒸发器，以形成第一换热循环系统；地热换热器，与蒸发器并联布置，地热换热器设置在膨胀阀的出口和二氧化碳压缩机的入口之间，以形成第二换热循环系统；其中，第一换热循环系统和第二换热循环系统的换热工质为二氧化碳；控制装置，用于控制第一换热循环系统和第二换热循环系统的通断情况；光伏发电系统，用于向第一换热循环系统和第二换热循环系统供电。
29、如此设置，通过控制装置可根据实际使用情况改变第一第二换热系统的通断，从而实现空气源和地源两种热源的切换及互补，既可减少环境温度变化对热泵系统的影响，又可避免过度使用地热源，导致地下温度失衡，充分保证系统换热效果，使得系统高效运行。且采用二氧化碳循环工质，具有良好的环保性能，提高二氧化碳利用率，缓解二氧化碳排放压力。同时，采用光伏发电等绿电形式供给跨临界二氧化碳系统运行，有助于促进新能源的原位消纳。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，所述控制装置包括：
4.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括流量监控装置，所述流量监控装置包括：
9.根据权利要求4所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求2所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括依次连接的太阳能电池板、电压转换器和配电装置，所述电压转换器和所述配电装置均与所述储能装置电连接。
【技术特征摘要】
1.一种跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，所述控制装置包括：
4.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵系统，其特征在于，还包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓琼，王有栋，张振涛，宋继田，杨俊玲，郑康辉，李亚南，单佳泉，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。