[實用新型]一種跨臨界二氧化碳熱泵多功能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520256738.4
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204665748U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東美的暖通設(shè)備有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F26B21/00;F24H4/02;F25B9/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 何佩英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱泵及干燥領(lǐng)域，特別是一種跨臨界二氧化碳熱泵多功能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于綠色環(huán)保天然制冷劑二氧化碳以其無毒、對臭氧層無破壞，不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，以及其良好的熱力學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點，再次受到人們的重視。同時由于跨臨界二氧化碳循環(huán)的放熱過程處于超臨界區(qū)，且在放熱過程中存在溫度滑移等特性，特別適用于熱泵熱水器系統(tǒng)。二氧化碳用于跨臨界熱泵熱水機系統(tǒng)，具有常規(guī)熱泵不具備的優(yōu)勢：環(huán)保和較強的制取熱水能力。制取熱水能力強是因為其在處于超臨界的高溫高壓下放熱具有明顯的溫度滑移，這一特點正適合將水加熱到更高的問題。

同時，跨臨界二氧化碳熱泵系統(tǒng)排氣壓力較之常規(guī)工質(zhì)要高很多，而較高的排氣壓力是的工質(zhì)的容積制冷量較大，流動和傳熱性能好，從而可以使換熱器做的更小，同時由于二氧化碳液體在低溫下粘性小，流動阻力小，更有利于用于微通道換熱器，從而使換熱器和熱泵系統(tǒng)做的更加緊湊。

現(xiàn)有的跨臨界二氧化碳熱泵系統(tǒng)同時提供熱水和采暖一體功能的系統(tǒng)，是通過在壓縮機上連接兩個換熱器來分別實現(xiàn)熱水換熱和采暖換熱，整個體統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種跨臨界二氧化碳熱泵多功能系統(tǒng)，以解決上述熱泵熱水和采暖系統(tǒng)通過在壓縮機上連接兩個換熱器來分別實現(xiàn)熱水換熱和采暖換熱，整個體統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種跨臨界二氧化碳熱泵多功能系統(tǒng)，包括壓縮機、熱水氣冷器、回?zé)崞?、電子膨脹閥、蒸發(fā)器和水箱；所述壓縮機的排氣口與所述熱水氣冷器的進氣口連接，所述熱水氣冷器的排氣口與?所述回?zé)崞鞯母邏褐评鋭┹斎肟谶B接，所述回?zé)崞鞯母邏褐评鋭┹敵隹谂c所述電子膨脹閥的入口相連，所述電子膨脹閥的出口與所述蒸發(fā)器的入口相連，所述蒸發(fā)器的一端設(shè)有蒸發(fā)器風(fēng)機，所述蒸發(fā)器的出口與所述回?zé)崞鞯牡蛪簹怏w輸入口相連，所述回?zé)崞鞯牡蛪簹怏w輸出口與所述壓縮機的進氣口相連，所述熱水氣冷器的冷水輸入端和熱水輸出端與所述水箱串聯(lián)，所述熱水氣冷器的冷水輸入端和所述水箱之間連接有熱水循環(huán)泵，所述水箱包括高溫區(qū)、中溫區(qū)和低溫區(qū)，在所述中溫區(qū)內(nèi)設(shè)有采暖換熱器，所述采暖換熱器兩端分別與設(shè)置在所述水箱外部的采暖裝置的兩端連接，在所述采暖裝置的一端連接有采暖循環(huán)泵。

本實用新型的有益效果是：由于供暖所需的熱水對溫度要求較低，則將采暖換熱器放置在水箱中部位置中溫區(qū)，使采暖循環(huán)水和水箱中溫區(qū)水換熱，供暖的回水管路位置位于水箱低溫區(qū)；由于供熱水溫度需求較高，熱水出水從水箱內(nèi)水溫最高的上部高溫區(qū)供水；系統(tǒng)在提供熱水的同時，還提供采暖功能，在壓縮機上只連接一個換熱器就可以實現(xiàn)同時提供熱水和采暖功能，整個體統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡單。

進一步，所述系統(tǒng)還包括補水箱，所述補水箱通過補水截止閥與所述采暖裝置的一端連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過補水箱不定期地為采暖裝置補水，避免采暖裝置在長期的使用過程中發(fā)生缺水現(xiàn)象。

進一步，所述水箱的高溫區(qū)連接有高溫出水管，所述水箱的低溫區(qū)與進水管連接，所述進水管的輸入端設(shè)有進水閥，所述系統(tǒng)還包括熱水混水閥，所述熱水混水閥通過管道分別與所述高溫出水管和進水管連通。

采用上述進一步方案的有益效果是：由于供熱水溫度需求較高，熱水出水從水箱內(nèi)水溫最高的上部高溫區(qū)供水，再通過熱水混水閥和進水管的冷水調(diào)節(jié)出水溫度。

進一步，所述系統(tǒng)還包括第一三通接頭、第二三通接頭、烘干室和設(shè)置在?所述烘干室內(nèi)部的烘干氣冷器，所述第一三通接頭的第一端口與所述壓縮機的排氣口連接，所述第一三通接頭的第二端口與熱水氣冷器的進氣口連接，所述第一三通接頭的第三端與所述烘干氣冷器的進氣口連接；所述第二三通接頭的第一端口與所述回?zé)崞鞯母邏褐评鋭┹斎肟谶B接，所述第二三通接頭的第二端口與所述熱水氣冷器的排氣口連接，所述第二三通接頭的第三端口與所述烘干氣冷器的排氣口連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：在壓縮機上并聯(lián)熱水氣冷器和烘干氣冷器，二氧化碳經(jīng)壓縮機后被壓縮成高溫高壓的超臨界流體，該流體分成兩路，一路進入熱水氣冷器，與水箱循環(huán)過來的水進行熱交換，從而將水加熱；另外一路進入干燥室內(nèi)的烘干氣冷器，通過與空氣換熱將空氣加熱，被加熱的空氣對被干燥物質(zhì)進行干燥；同一壓縮機和控制系統(tǒng)同時控制熱泵干燥和熱水機，節(jié)約了成本。

進一步，所述系統(tǒng)還包括儲液器，所述儲液器的進口與所述第二三通接頭的第一端口連接，所述儲液器的出口與所述回?zé)崞鞯母邏褐评鋭┹斎肟谶B接。