[實用新型]一種跨臨界CO2熱泵制冷制熱空調系統

有效

• 申請號: 201520445058.7
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN204853759U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 崔曉龍
• 申請（專利權）人: 廣東美的暖通設備有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B41/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 何佩英

技術領域

本實用新型涉及熱泵及空調領域，特別是一種跨臨界CO₂熱泵制冷制熱空調系統。

背景技術

由于綠色環保天然制冷劑CO₂以其無毒、對臭氧層無破壞，不會產生溫室效應，以及其良好的熱力學性質等優點，再次受到制冷行業的重視。同時由于跨臨界CO₂循環的放熱過程處于超臨界區，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。CO₂用于跨臨界熱泵熱水機系統，具有常規熱泵不具備的優勢：環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。

對于跨臨界CO₂熱泵熱水機系統而言，當系統運行過程中，系統產生的冷風白白吹到外部空間，沒有使之發揮作用。而于此同時，家庭或公共場所又需要空調系統制取冷風。為此，如何在制取熱水的同時將冷風充分利用起來，從而實現節能的目的是本實用新型所要解決的主要問題。

對于空調系統，一般需要實現制冷和制熱的切換，在此過程中風冷換熱器的進出口會發生改變，即原來的進口變為出口，原來的出口變為進口，這對于大中型空調系統而言，由于換熱器結構尺寸較大，冷媒流動方向的改變對系統性能影響較大。同時針對以CO₂為冷媒的系統，由于CO₂的熱物性受溫度影響較大，冷媒流動方向的改變，也即進入換熱器形式的改變，對系統性能均有較大的影響。雖然可以通過采用雙四通閥可以實現進口和出口的不變，但其中一個四通換向閥由于平衡壓力的變化，可能會導致閥體泄漏。

對于跨臨界CO₂熱泵系統，系統增加回熱器后不僅可以降低氣冷器出口工質過冷度，同時還可以提高壓縮機吸氣過熱度。同時增加回熱器不僅減少了系統的節流損失，同時還提高了系統的循環效率。

實用新型內容

本實用新型提供一種跨臨界CO₂熱泵制冷制熱空調系統，以解決上述熱泵空調系統在制冷和制熱的切換時，四通換向閥由于平衡壓力的變化，導致閥體泄漏和系統的循環效率較低的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種跨臨界CO₂熱泵制冷制熱空調系統，包括壓縮機和四通閥，所述四通閥包括四通閥第一端口、四通閥第二端口、四通閥第三端口和四通閥第四端口，所述壓縮機的排氣口通過第一電磁閥與所述四通閥第一端口連接，所述四通閥第二端口與室外風冷換熱器的輸入端連接，所述四通閥第三端口通過節流部件與儲液罐的輸出端連接，所述四通閥第四端口與室內冷風換熱器的輸入端連接；所述壓縮機的排氣口通過第二電磁閥與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儲液罐的輸入端連接，所述熱水氣冷器的冷水輸入端和熱水輸出端通過管道與水箱連接，所述熱水氣冷器和所述水箱之間的管道上連接有循環水泵；所述跨臨界CO₂熱泵制冷制熱空調系統還包括第一三通閥和第二三通閥，所述第一三通閥包括第一三通閥第一端口、第一三通閥第二端口和第一三通閥第三端口，所述第二三通閥包括第二三通閥第一端口、第二三通閥第二端口(和第二三通閥第三端口；所述第一三通閥第二端口和所述第二三通閥第二端口連通并形成第一共用輸出端，所述第一三通閥第三端口和所述第二三通閥第三端口連通并形成第二共用輸出端；所述室內冷風換熱器的輸出端與所述第一三通閥第一端口連接，所述室外風冷換熱器的輸出端與所述第二三通閥第一端口連接，所述第一共用輸出端與所述壓縮機的進氣口相連，所述第二共用輸出端與所述儲液罐的輸入端連接；所述跨臨界CO₂熱泵制冷制熱空調系統還包括回熱器，所述回熱器的高壓輸入端與所述儲液罐的輸出端連接，所述回熱器的高壓輸出端與所述節流部件的輸入端連接，所述回熱器的低壓輸入端與所述第一共用輸出端連接，所述回熱器的低壓輸出端與所述壓縮機的進氣口相連。