[實用新型]一種二氧化碳空氣源熱泵系統

有效

• 申請號: 201820341985.8
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN208091001U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 尹海文;胡燚
• 申請（專利權）人: 中鐵工程設計咨詢集團有限公司
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;F25B47/00
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關兆輝

本實用新型涉及一種二氧化碳空氣源熱泵系統，包括R744壓縮機、第一類吸收式換熱器、電磁膨脹閥、室外蒸發器和R744氣液分離器，所述R744壓縮機、第一類吸收式換熱器、電磁膨脹閥、室外蒸發器和R744氣液分離器沿二氧化碳流向依次相連，所述第一類吸收式換熱器包括吸收式熱泵機組和換熱器。本實用新型采用第一類吸收式換熱器代替傳統的氣體冷卻器，有效解決了單級二氧化碳系統跨臨界循環系統運行時冷凝溫度受制于水側入口溫度的技術難題。

技術領域

本實用新型涉及暖通空調領域，具體涉及一種二氧化碳空氣源熱泵系統。

背景技術

臭氧層的破壞和氣候變暖是目前全球所面臨的主要環境問題。由于制冷、空調、熱泵等行業廣泛采用的CFC及HCFC類制冷劑具有破壞臭氧層和引起溫室效應等問題，加上人們生活水平的提高，各國對制冷、空調、熱泵等系統的需求量不斷增加，工質替代成為人們越來越關心的問題。

在CFC、FCHC的替代品研究中，自然工質由于其良好的環境友好性，引起了各國學者的注意，CO₂作為一種自然工質，由于其良好的熱物理特性，是傳統制冷劑的理想替代品之一。CO₂的全球變暖指數(GWP＝1)很小，同時不破壞臭氧層(ODP＝0)、安全、低毒、不燃燒。此外，CO₂化學性質穩定，不與潤滑油和金屬及非金屬等材料反應、高溫下也不會分解為有害氣體，比較適合用于汽車空調、家用熱泵熱水器等制冷劑易泄露的裝置。此外，CO₂臨界溫度較低，易于實現跨臨界操作，又由于其單位容積的制冷量大，可以減少壓縮機和換熱器的尺寸，應用于制冷壓縮循環中有著一定的優勢。此外，二氧化碳熱泵系統在跨臨界狀態下運行時，二氧化碳放熱過程中的溫度滑移可與變溫熱源較好匹配、縮小傳熱溫差，因此其跨臨界循環所具有的高排氣溫度和溫度滑移非常適合用來進行水溫加熱。

現有技術(如CN104061704A)公開的二氧化碳熱泵系統主要包括儲液器、壓縮機、氣體冷卻器和蒸發器等，由于供暖系統中回水溫度往往較高，而常規的氣體冷卻器出口溫度一般略高于冷卻介質的入口溫度(即氣體冷卻器的出口溫度受制于水側入口溫度)，無法將二氧化碳冷卻至臨界溫度以下，因此無法實現跨臨界循環，從而限制二氧化碳跨臨界循環的應用。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型采用第一類吸收式換熱器代替傳統的氣體冷卻器，用于二氧化碳空氣源熱泵系統，以實現供暖循環系統中二氧化碳的跨臨界循環。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種二氧化碳空氣源熱泵系統，包括R744壓縮機、第一類吸收式換熱器、電磁膨脹閥、室外蒸發器和R744氣液分離器，所述R744壓縮機、第一類吸收式換熱器、電磁膨脹閥、室外蒸發器和R744氣液分離器沿二氧化碳流向依次相連，其中，

所述第一類吸收式換熱器包括吸收式熱泵機組和換熱器，經R744壓縮機壓縮后的超臨界二氧化碳氣體依次經過吸收式熱泵機組的發生器，換熱器，吸收式熱泵機組的蒸發器，冷卻為低溫高壓的二氧化碳液體，流向電磁膨脹閥，而水側一端的供暖回水先后經吸收式熱泵機的吸收器和冷凝器以及換熱器加熱后流出。

進一步地，所述第一類吸收式換熱器的進口端與出口端分別設有第一溫度壓力一體表和第二溫度壓力一體表。

進一步地，所述第一類吸收式換熱器中二氧化碳的出口溫度低于水側管路中的回水溫度。

進一步地，所述室外蒸發器包括電熱除霜裝置，當所述室外蒸發器檢測到壁面溫度低于1℃時，R744壓縮機停止運行，電熱除霜裝置開啟，同時室外風扇保持運行以加快除霜速率。