[實用新型]一種二氧化碳復疊式熱泵供熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720583838.7
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN206989493U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發(fā)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(fā)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(chuàng)元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi),吳少峰

技術領域

本實用新型屬于供熱設備領域，具體涉及一種用于超低溫環(huán)境中的供熱系統(tǒng)。

背景技術

目前，在超低溫的環(huán)境中，比如在-35℃的極端寒冷的天氣環(huán)境下，為了給室內等地方供熱需要能夠適應環(huán)境需求的供熱系統(tǒng)。常規(guī)的供熱系統(tǒng)中，比如以氟利昂作為制冷劑的供熱系統(tǒng)，根本無法在-35℃的極寒天氣下運行。而且伴隨著環(huán)境溫度的降低，這種供熱系統(tǒng)的制熱量衰減得非常厲害。

而現(xiàn)有的二氧化碳作為制冷劑的熱泵系統(tǒng)雖然能夠在這種超低溫環(huán)境中使用。但現(xiàn)有的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的應用大多數(shù)局限于供應熱水，在供暖和循環(huán)制熱上很少使用。即便采用二氧化碳熱泵系統(tǒng)也多數(shù)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(tǒng)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(tǒng)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(huán)系統(tǒng)換熱的循環(huán)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。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠在超低溫環(huán)境中穩(wěn)定對外界供熱的二氧化碳復疊式熱泵供熱系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本實用新型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(tǒng)。所述供熱系統(tǒng)包括

低溫級循環(huán)回路、高溫級循環(huán)回路和供熱循環(huán)回路，所述低溫級循環(huán)回路內循環(huán)流通的制冷劑為二氧化碳，所述低溫級循環(huán)回路用于向高溫級循環(huán)回路供熱；

所述高溫級循環(huán)回路內循環(huán)流通的制冷劑為氟利昂，所述高溫級循環(huán)回路用于向供熱循環(huán)回路供熱；

所述供熱循環(huán)回路內循環(huán)流通的介質為循環(huán)水，所述供熱循環(huán)回路用于向外界供熱；

所述低溫級循環(huán)回路和高溫級循環(huán)回路之間設置有蒸發(fā)冷凝器，所述蒸發(fā)冷凝器用于低溫級循環(huán)回路和高溫級循環(huán)回路之間的換熱，所述蒸發(fā)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(huán)回路中，所述第二換熱管路連接在所述的高溫級循環(huán)回路中；

所述高溫級循環(huán)回路和供熱循環(huán)回路之間設置有冷凝器，所述冷凝器用于連接高溫級循環(huán)回路和供熱循環(huán)回路并用于高溫級循環(huán)回路和供熱循環(huán)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(huán)回路中，所述第四換熱管路連接在所述供熱循環(huán)回路中。

具體的，所述低溫級循環(huán)回路中設置有低溫級壓縮機和低溫級蒸發(fā)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(fā)器的進口連接，所述低溫級蒸發(fā)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(fā)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(huán)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(huán)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(huán)回路還設置有位于第一換熱管路和低溫級蒸發(fā)器之間的第一節(jié)流機構，所述第一節(jié)流機構用于調節(jié)低溫級循環(huán)回路中制冷劑的流量。

進一步的，所述高溫級循環(huán)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(jié)流機構，所述第二節(jié)流機構用于調節(jié)高溫級循環(huán)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(huán)回路中的氟利昂為R134a或R404a環(huán)保制冷劑。

優(yōu)選的，所述蒸發(fā)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。

本實用新型的范圍，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，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：采用低溫級循環(huán)回路與高溫級循環(huán)回路復疊的結構，即實現(xiàn)了供熱系統(tǒng)在超低溫環(huán)境中的穩(wěn)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。