[發明專利]一種利用二氧化碳作為制冷劑的家用能源綜合利用系統

在審

• 申請號: 201610204340.5
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105674621A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 康喆;王曉磊;徐博睿
• 申請（專利權）人: 天津眾石睿哲科技有限責任公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B9/00;F25B41/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種家用能源綜合利用系統。特別是涉及一種基于二氧化碳跨臨界熱 泵技術以及二氧化碳亞臨界熱泵技術的利用二氧化碳作為制冷劑的家用能源綜合利用系 統。

背景技術

二氧化碳跨臨界熱泵技術，主要由跨臨界壓縮機，膨脹閥，氣冷器，蒸發器組成，在 跨臨界系統中，低壓部分，壓縮機的吸氣壓力低于臨界壓力，蒸發溫度也低于臨界溫度，循 環的吸熱過程仍在亞臨界條件下進行，換熱過程主要是依靠潛熱來完成。但是壓縮機的排 氣壓力高于臨界壓力，在超臨界區域，沒有相變，壓力和溫度是各自獨立的參數，克服了亞 臨界循環受環境影響的限制。所以，CO2跨臨界制冷循環具有在一定范圍內可連續調節冷量 的優點，受環境影響不大。這一技術主要應用于室內供暖制冷領域。

二氧化碳亞臨界熱泵技術，二氧化碳亞臨界制冷循環的流程與普通的蒸汽壓縮式 制冷循環完全一樣，其循環過程都是在臨界點以下進行的。由于，二氧化碳臨界溫度為31.3 ℃，相對較低，現主要應用于冰柜計，冷凍機等冷凍領域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種方便舒適，高效節能的利用二氧化碳作 為制冷劑的家用能源綜合利用系統。

本發明所采用的技術方案是：一種利用二氧化碳作為制冷劑的家用能源綜合利用 系統，包括有相互進行換熱的高壓級和低壓級，所述的高壓級包括有通過流有制冷劑的管 路依次循環連接的中間換熱器、跨臨界二氧化碳壓縮機、高溫水冷換熱器、中溫水冷換熱器 和跨臨界二氧化碳膨脹閥，所述的中溫水冷換熱器還通過管路并聯連接有高壓風冷換熱 器，其中，所述的中溫水冷換熱器的制冷劑流入口和流出口分別各設置有一個根據季節選 擇制冷劑流向的高壓球閥，所述高壓風冷換熱器的制冷劑流入口和流出口也分別各設置有 一個根據季節選擇制冷劑流向的高壓球閥；所述的低壓級包括有通過流有制冷劑的管路依 次循環連接的亞臨界二氧化碳壓縮機、低溫水冷換熱器、超低溫風冷盤管換熱器和亞臨界 二氧化碳膨脹閥，所述亞臨界二氧化碳壓縮機和亞臨界二氧化碳膨脹閥之間的管路連通高 壓級的中間換熱器，并與從高壓級流過中間換熱器的制冷劑進行換熱，所述低溫水冷換熱 器還通過管路并聯連接有低壓風冷換熱器，其中，所述低溫水冷換熱器的制冷劑流入口和 流出口分別各設置有一個根據季節選擇制冷劑流向的低壓球閥，所述低壓風冷換熱器的制 冷劑流入口和流出口也分別各設置有一個根據季節選擇制冷劑流向的低壓球閥。

所述的制冷劑為二氧化碳。

所述的高溫水冷換熱器內的用于與所述制冷劑進行換熱的水管的進水口和出水 口分別對應連接室內熱水箱的出水口和進水口。

所述的中溫水冷換熱器內的用于與所述制冷劑進行換熱的水管的進水口和出水 口分別對應連接室內空調中風機盤管的出水口和進水口。

所述的低溫水冷換熱器內的用于與所述制冷劑進行換熱的水管的進水口和出水 口分別對應連接室內空調中風機盤管的出水口和進水口。

所述的超低溫風冷盤管換熱器作為冰箱的冷源設置在冰箱內部。

本發明的一種利用二氧化碳作為制冷劑的家用能源綜合利用系統，將家用能源整 合在一個系統內，不僅提供了舒適便捷的使用環境，而且將零散的耗能系統整合，更加節 能，同時使用二氧化碳作為制冷制熱工質，不僅可以在環境溫度較低的地域使用，而且效率 更高，使用二氧化碳工質相比于含氟工質更加環保。具有如下有益效果：

1、通過多級壓縮(改成復疊式壓縮)，降低壓縮機壓比，減少壓縮機做工，提高系統 效率，節約能源。

2、在冬季較冷的環境下可以更穩定的運行，冬季時，低壓側蒸發器的蒸發溫度最 低可降至-35℃，能滿足大部分地區冬季供暖需求。

3、集成控制，便于調節，方便舒適，更加節能。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖中

1：高壓風冷換熱器2：高溫水冷換熱器

3：中溫水冷換熱器4：中間換熱器

5：跨臨界二氧化碳壓縮機6：跨臨界二氧化碳膨脹閥

7：亞臨界二氧化碳壓縮機8：超低溫風冷盤管換熱器

9：低溫水冷換熱器10：低壓風冷換熱器

11：亞臨界二氧化碳膨脹閥12、13：高壓球閥

14、15：高壓球閥16、17：低壓球閥