[實用新型]一種用于高寒、大風沙地區的分體式二氧化碳熱泵機組

有效

• 申請號: 201520815613.0
• 申請日: 2015-10-20
• 公開（公告）號: CN205119563U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 徐方軍
• 申請（專利權）人: 陜西盛田能源服務有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B31/00;F25B39/02;F25B39/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本實用新型涉及二氧化碳熱泵技術領域，具體涉及一種用于高寒、大風沙地區的分體式二氧化碳熱泵機組。

背景技術

由于CFCs對于大氣的重要影響，保護環境、替代CFCs已經成為全球共同關注的問題。從1985年的《保護臭氧層的維也納公約》到1987年的《蒙特利爾議定書》，以及1990年倫敦會議和1992年哥本哈根會議對《蒙特利爾議定書》的修正，世界范圍內的CFCs替代進程在不斷加快。1991年6月，我國在修改的《蒙特利爾議定書》上簽字，成為締約國之一。1992年5～7月編制了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》，并于1993年1月獲國務院批準。因此，逐步淘汰ODSs已經成為一項國際責任。

替代工質應滿足安全性、環境可接受性和裝置適用性三方面的要求。經過科學家們多年來的不懈努力，已經研制出大量的過渡性或長期的CFCs和HCFCs替代物，如R134a，R407C，R410A和R290等，并研究出相應的技術和設備，在制冷空調行業得到廣泛的應用。

《蒙特利爾議定書》對于CFCs和HCFCs等物質強制要求限期逐步淘汰，并規定了發達國家和發展中國家的使用期限。而目前使用的HFCs制冷劑由于會導致明顯的溫室效應而被《京都議定書》列入溫室氣體的清單中。在歐洲，有些國家已經在一些制冷空調領域禁止使用HFCs，并且進一步提議從某些領域逐步淘汰HFCs。有些國家立法將在21世紀20年代嚴格限制或淘汰使用R134a制冷劑，這就使得制冷與空調行業在適應淘汰CFCs和HCFCs類制冷劑轉向使用HFCs制冷劑時又必須尋求新的替代物。

目前，制冷劑替代的一個研究方向是使用天然工質，而co2是其中的一個重點研究方向。作為制冷劑，co2在19世紀末到20世紀二三十年代曾被使用過。但限于當時的技術水平，使用co2的制冷系統能效低，設備很笨重，大多用于船舶。前國際制冷學會主席Lorentzen在1994年提出了co2跨臨界循環理論，指出若采用跨臨界循環，co2可以用于汽車空調和熱泵領域，系統性能系數與常規空調的相比仍然具有競爭力。但其系統與目前的常規系統有很大不同，還需要一定的時間進行研究和開發。雖然co2具有很高的系統壓力，導致的可靠性、安全性問題令人擔憂，但由于其具有環境性能優良、經濟性好、化學穩定性好、安全無毒不可燃、熱力性能良好等方面的特點，從長遠角度看，co2制冷系統具有開發潛力。

普通空氣源熱泵以R22、R404A等制冷劑為工質，傳統制冷劑的屬性決定了在-5～-10℃的低溫中，設備是不會正常運行的，在-15～-30℃低溫中，依靠傳統制冷劑的設備已不可能靠改進工藝等手段來解決設備正常運行了。

以co2為工質的熱泵，其排氣溫度較高，而且在低溫下的效果更好，這意味著co2熱泵可以加熱更高的溫度熱水，比如90℃，也可以在更低的環境溫度下工作。co2熱泵實現了超臨界循環，即在冷凝器端co2是不會被冷凝成液體的，而氟利昂冷媒是被冷凝成液體再節流的。co2熱泵系統內壓通常超過100kgf/cm2，而普通空氣源熱泵系統內壓一般為2kgf/cm2，兩者系統內壓相差50倍。

幾種制冷劑主要性能比較

幾種制冷劑的對比

目前二氧化碳熱泵機組均為一體式結構，即所有部件均在一個設備外殼內，設備安置于室外。此種結構可以最大程度的解決二氧化碳熱泵運行期間高壓容易導致的泄露問題。但是，此種結構在高寒冷、大風沙地區使用存在致命的問題，由于低溫以及細沙的問題造成電氣部分無法正常工作，導致設備無法使用。

發明內容

為了解決上述現有設備存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于高寒、大風沙地區的分體式二氧化碳熱泵機組，既可以充分發揮二氧化碳為介質熱泵的優勢，在低溫下仍可以高效的進行供熱；又能消除高寒冷、大風沙對電氣部分的影響。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種用于高寒、大風沙地區的分體式二氧化碳熱泵機組，包括冷凝器1，設置在冷凝器1上的風機2，依次連接在冷凝器1進口端的二氧化碳壓縮機3、熱交換器4和電子膨脹閥5，電子膨脹閥5的進口端連接冷凝器1出口端；所述冷凝器1及其上的設置的風機2置于室外，所述二氧化碳壓縮機3、熱交換器4和電子膨脹閥5置于室內。

所述冷凝器1的翅片間距比現有翅片間距放大一倍，間距為3mm-5mm。

所述冷凝器1水平布置。

所述風機2的葉輪采用金屬材質，電機采用IP54防護等級。