[發(fā)明專利]一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO2熱泵供暖系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610032116.2
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105509125B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 曹鋒;金磊;何永寧;楊東方;宋昱龍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F25B9/00;F25B47/02;F25B41/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO₂熱泵供暖系統(tǒng)，其特征在于，包括第一蒸發(fā)器(1)、第一壓縮機(2)、第一冷凝器(3)、第一膨脹閥(4)、蒸發(fā)冷凝器(9)、第二壓縮機(10)、氣體冷卻器(11)和第二膨脹閥(12)；第一蒸發(fā)器(1)、第一壓縮機(2)、第一冷凝器(3)和第一膨脹閥(4)組成第一熱泵系統(tǒng)，蒸發(fā)冷凝器(9)、第二壓縮機(10)、氣體冷卻器(11)和第二膨脹閥(12)組成第二熱泵系統(tǒng)，第二熱泵系統(tǒng)為跨臨界CO₂熱泵系統(tǒng)；

暖氣片的回水管路分為兩路，一路連接第一冷凝器(3)的回水入口，另一路連接第一蒸發(fā)器(1)的回水入口；第一冷凝器(3)的回水出口連接混合器(13)的第一入口，第一蒸發(fā)器(1)的回水出口連接氣體冷卻器(11)的回水入口，氣體冷卻器(11)的回水出口連接混合器(13)的第二入口，混合器(13)的出口連接暖氣片供暖系統(tǒng)的供水管路；

第一壓縮機(2)的工質出口分為兩路，一路連接第一冷凝器(3)的工質入口，第一冷凝器(3)的工質出口通過第一膨脹閥(4)連接第一蒸發(fā)器(1)的工質入口，第一蒸發(fā)器(1)的工質出口連接第一壓縮機(2)的工質入口；另一路連接蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質入口，蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質出口通過第一膨脹閥(4)連接第一蒸發(fā)器(1)的工質入口；

第二壓縮機(10)的出口連接氣體冷卻器(11)的工質入口，氣體冷卻器(11)的工質出口通過第二膨脹閥(12)連接蒸發(fā)冷凝器(9)的第二工質入口，蒸發(fā)冷凝器(9)的第二工質出口連接第二壓縮機(10)的工質入口；

第一冷凝器(3)的工質入口設有第一電磁閥(5)，第一冷凝器(3)的工質出口設有第二電磁閥(6)；蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質入口設有第三電磁閥(7)，蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質出口設有第四電磁閥(8)；

來自暖氣片的回水分為兩部分后，一部分進入第一冷凝器(3)中升溫，另一部分進入第一蒸發(fā)器(1)中降溫，第一冷凝器(3)升溫后的熱水進入混合器(13)中，第一蒸發(fā)器(1)中被冷卻的冷水進入氣體冷卻器(11)中被加熱后進入混合器(13)，熱水在混合器(13)中混合后進入暖氣片供暖系統(tǒng)的供水管路。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO₂熱泵供暖系統(tǒng)，其特征在于：第二壓縮機(10)將高溫高壓的跨臨界狀態(tài)CO₂排入氣體冷卻器(11)中，加熱暖氣片回水后溫度降低，通過第二膨脹閥(12)進入蒸發(fā)冷凝器(9)的第二工質入口，在蒸發(fā)冷凝器(9)中蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生的氣體通過蒸發(fā)冷凝器(9)的第二工質出口進入第二壓縮機(10)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO₂熱泵供暖系統(tǒng)，其特征在于：

第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)開啟，第三電磁閥(7)、第四電磁閥(8)關閉時，第一熱泵系統(tǒng)和第二熱泵系統(tǒng)正常制熱運行；

第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)關閉，第三電磁閥(7)、第四電磁閥(8)開啟時，第一熱泵系統(tǒng)中第一冷凝器(3)停用，第一壓縮機(2)經(jīng)第三電磁閥(7)連接蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質入口，蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質出口經(jīng)第四電磁閥(8)、第一膨脹閥(4)連接第一蒸發(fā)器(1)的工質入口，第一蒸發(fā)器(1)的工質出口連接第一壓縮機(2)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO₂熱泵供暖系統(tǒng)，其特征在于：第一電磁閥(5)、第二電磁閥(6)關閉，第三電磁閥(7)、第四電磁閥(8)開啟時，來自第一壓縮機(2)的高溫高壓氣體經(jīng)第三電磁閥(7)進入蒸發(fā)冷凝器(9)的第一工質入口，在蒸發(fā)冷凝器(9)中與第二工質進行換熱，完成對第二熱泵系統(tǒng)的除霜，溫度降低后，經(jīng)第四電磁閥(8)和第一膨脹閥(4)進入第一蒸發(fā)器(1)中，在第一蒸發(fā)器(1)中吸收暖氣片回水中的熱量，進入第一壓縮機(2)。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有快速除霜功能的跨臨界CO₂熱泵供暖系統(tǒng)，其特征在于：所述跨臨界CO₂熱泵系統(tǒng)中選用的工質為天然工質CO₂。