[發明專利]一種拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統有效
| 申請號： | 202010131918.5 | 申請日： | 2020-02-29 |
| 公開（公告）號： | CN111336707B | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發明（設計）人： | 張春路;成家豪 | 申請（專利權）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | F25B7/00 | 分類號： | F25B7/00;F25B9/00;F25B41/20;F25B41/30;F24D3/18 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人： | 楊元焱 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 拓撲 循環 二氧化碳 供暖 系統 | ||
1.一種拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統，其特征在于，包括相互換熱式連接的二氧化碳子循環、制冷劑子循環和水側循環流路；
運行過程中，所述的拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統包括機械輔助過冷循環狀態和過熱回收復疊循環狀態；
所述的二氧化碳子循環包括蒸發器（1）、二氧化碳壓縮機（2）、二氧化碳-水換熱器（3）、二氧化碳-制冷劑換熱器（4）和二氧化碳節流閥（5）；
所述的制冷劑子循環包括制冷劑節流閥（6）、制冷劑-水換熱器（7）和制冷劑壓縮機（8）；
所述的二氧化碳-制冷劑換熱器（4）接入制冷劑子循環，實現制冷劑子循環與二氧化碳子循環間的換熱；
所述的水側循環流路包括散熱器（11）和水泵（12）；
所述的制冷劑-水換熱器（7）接入水側循環流路，實現水側循環流路與制冷劑子循環間的換熱；
所述的二氧化碳-水換熱器（3）接入水側循環流路，實現水側循環流路與二氧化碳子循環間的換熱；
當拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統在機械輔助過冷循環狀態時：
所述的二氧化碳子循環作為主循環，為二氧化碳跨臨界循環；
所述的制冷劑子循環作為輔助循環，為機械過冷循環；
所述的二氧化碳-水換熱器（3）充當氣體冷卻器；
所述的二氧化碳-制冷劑換熱器（4）充當過冷器；
當拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統在過熱回收復疊循環狀態時：
所述的二氧化碳子循環作為低溫級，為二氧化碳亞臨界循環；
所述的制冷劑子循環作為高溫級，為制冷劑熱泵循環；
所述的二氧化碳-水換熱器（3）充當過熱器；
所述的二氧化碳-制冷劑換熱器(4)充當冷凝器；
所述的機械輔助過冷循環狀態和所述的過熱回收復疊循環狀態切換的控制變量為：兩種循環狀態都具備最優中間壓力和/或溫度。
2.根據權利要求1所述的一種拓撲同胚循環的二氧化碳熱泵供暖系統，其特征在于，所述的二氧化碳子循環在機械輔助過冷循環狀態下為跨臨界循環，二氧化碳流體的吸、放熱過程分別在亞臨界區和超臨界區進行；
所述的二氧化碳子循環在過熱回收復疊循環狀態下為亞臨界循環，二氧化碳流體的吸、放熱過程都在亞臨界區進行。
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