[發明專利]一種二氧化碳復疊式熱泵供熱系統在審
| 申請號： | 201710372400.9 | 申請日： | 2017-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN107024019A | 公開（公告）日： | 2017-08-08 |
| 發明（設計）人： | 湯曉亮;熊丹;尤軍;周大農;康強;宋曉飛 | 申請（專利權）人： | 江蘇蘇凈集團有限公司;蘇州蘇凈安發空調有限公司 |
| 主分類號： | F25B7/00 | 分類號： | F25B7/00;F24D3/18;F25B41/06;F25B30/02 |
| 代理公司： | 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103 | 代理人： | 孫仿衛,吳少峰 |
| 地址： | 215122 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 二氧化碳 復疊式熱泵 供熱 系統 | ||
技術領域
本發明屬于供熱設備領域，具體涉及一種用于超低溫環境中的供熱系統。
背景技術
目前，在超低溫的環境中，比如在-35℃的極端寒冷的天氣環境下，為了給室內等地方供熱需要能夠適應環境需求的供熱系統。常規的供熱系統中，比如以氟利昂作為制冷劑的供熱系統，根本無法在-35℃的極寒天氣下運行。而且伴隨著環境溫度的降低，這種供熱系統的制熱量衰減得非常厲害。
而現有的二氧化碳作為制冷劑的熱泵系統雖然能夠在這種超低溫環境中使用。但現有的二氧化碳熱泵系統的應用大多數局限于供應熱水，在供暖和循環制熱上很少使用。即便采用二氧化碳熱泵系統也多數是在二氧化碳熱泵進水溫度不超過40℃左右的工況下運行。這是因為二氧化碳熱泵比較適合進出水溫差大的加熱模式而不適合進出水溫差小的加熱模式。當進水溫度過高會導致二氧化碳熱泵系統中的壓縮機排氣壓力、溫度和氣冷器出口溫度過高，對二氧化碳熱泵系統的可靠性和壽命有很大影響。在實際采暖或烘干的應用場合，與供熱循環系統換熱的循環熱水的進出水溫差較小，比如在5-10℃，這樣的高溫回水是不適合再進入二氧化碳熱泵重新加熱的。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠在超低溫環境中穩定對外界供熱的二氧化碳復疊式熱泵供熱系統。
為了解決上述技術問題，本發明采用的一種技術方案是：一種二氧化碳復疊式熱泵供熱系統。所述供熱系統包括
低溫級循環回路、高溫級循環回路和供熱循環回路，所述低溫級循環回路內循環流通的制冷劑為二氧化碳，所述低溫級循環回路用于向高溫級循環回路供熱；
所述高溫級循環回路內循環流通的制冷劑為氟利昂，所述高溫級循環回路用于向供熱循環回路供熱；
所述供熱循環回路內循環流通的介質為循環水，所述供熱循環回路用于向外界供熱；
所述低溫級循環回路和高溫級循環回路之間設置有蒸發冷凝器，所述蒸發冷凝器用于低溫級循環回路和高溫級循環回路之間的換熱，所述蒸發冷凝器具有相鄰設置的第一換熱管路和第二換熱管路，所述第一換熱管路連接在所述低溫級循環回路中，所述第二換熱管路連接在所述的高溫級循環回路中；
所述高溫級循環回路和供熱循環回路之間設置有冷凝器，所述冷凝器用于連接高溫級循環回路和供熱循環回路并用于高溫級循環回路和供熱循環回路之間的換熱，所述冷凝器具有相鄰設置的第三換熱管路和第四換熱管路，所述第三換熱管路連接在所述高溫級循環回路中，所述第四換熱管路連接在所述供熱循環回路中。
具體的，所述低溫級循環回路中設置有低溫級壓縮機和低溫級蒸發器，所述低溫級壓縮機的排氣口與所述第一換熱管路的進口連接，所述第一換熱管路的出口與所述低溫級蒸發器的進口連接，所述低溫級蒸發器的出口與所述低溫級壓縮機的吸氣口連接，所述低溫級蒸發器內流通的制冷劑能夠吸收外界的熱量。
具體的，所述高溫級循環回路中設置有高溫級壓縮機，所述高溫級壓縮機的排氣口與所述第三換熱管路的進口連接，所述第三換熱管路的出口與所述第二換熱管路的進口連接，所述第二換熱管路的出口與所述高溫級壓縮機的吸氣口連接。
進一步的，所述供熱循環回路設置有用于向外界散熱的散熱單元，所述散熱單元與所述第四換熱管路連接，流經所述第四換熱管路的制冷劑能夠與所述第三換熱管路換熱并吸收流經所述第三換熱管路的制冷劑的熱量。
進一步的，所述低溫級循環回路還設置有位于第一換熱管路和低溫級蒸發器之間的第一節流機構，所述第一節流機構用于調節低溫級循環回路中制冷劑的流量。
進一步的，所述高溫級循環回路還設置有位于第三換熱管路和第二換熱管路之間的第二節流機構，所述第二節流機構用于調節高溫級循環回路中制冷劑的流量。
具體的，所述散熱單元為暖氣片或風機盤管。
具體的，所述的高溫級循環回路中的氟利昂為R134a或R404a環保制冷劑。
優選的，所述蒸發冷凝器為板式換熱器、套管式換熱器和殼管式換熱器中的一種。
本發明的范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的（但不限于）具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案等。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：采用低溫級循環回路與高溫級循環回路復疊的結構，即實現了供熱系統在超低溫環境中的穩定運行，而且能夠滿足高出水溫度和高回水溫度工況下的供暖。制熱量衰減低，能效高。
附圖說明
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