一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，在高回水温度(50°C以上)时，仍可高效制热。
【背景技术】
[0002]传统跨临界0)2空气源热栗的优势在于可以将水温从15°C直接加热到80°C以上，随着回水温度的升高，机组性能变差，制热效果降低，仅适于冷水一次加热，出水直接利用，即直热式。对于冬季供暖的循环水加热，进出水温差仅为5°C的情况，制热量很低，无法满足建筑物等冬季的供暖需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，该热栗系统用于冬季循环水加热供暖，供回水温度达70°C /50°C。
[0004]本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，该热栗系统包括低温0)2制热系统、高温CO2制热系统和供暖循环系统；所述的低温CO2制热系统主要由低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器和储液回油罐通过管道依次串连组成；所述的高温0)2制热系统主要由高温系统压缩机、高温系统气体冷却器、高温系统膨胀阀和热回收器等通过管道依次串连组成；所述的供暖循环系统主要由热用户末端设备、三通调节阀、低温系统气体冷却器或高温系统气体冷却器、混合水箱和热水循环水栗等通过管道依次串连组成，所述的低温系统气体冷却器和高温系统气体冷却器并联在三通调节阀与混合水箱之间。
[0006]上述适于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统主要由低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器、储液回油罐、高温系统气体冷却器、高温系统膨胀阀、高温系统压缩机、热水循环水栗、三通调节阀、混合水箱、热用户末端设备和管道等组成。低温0)2制热系统和高温CO2制热系统通过热回收器进行复叠；供暖循环系统通过低温系统气体冷却器和高温系统气体冷却器实现与低温0)2制热系统和高温CO 2制热系统的热交换。
[0007]低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器和储液回油罐等部分组成低温COjIj热系统；低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器和储液回油罐通过管道依次连接，储液回油罐的上部通过管道经过中间换热器连接到低温系统压缩机，储液回油罐的下部通过管道直接连接到低温系统压缩机；CO2I质吸收外界低温环境的热量，经过压缩机压缩为高温高压气体，并通过热回收器和低温系统气体冷却器将热量分别传递给高温0)2制热系统和供暖循环系统。
[0008]高温系统压缩机、高温系统气体冷却器、高温系统膨胀阀和热回收器等部分组成高温CO2制热系统，它们之间通过管道依次串连。CO 2工质通过热回收器吸收低温CO 2制热系统的热量，经过高温系统压缩机压缩为高温高压气体，并通过高温系统气体冷却器将热量传递给供暖循环系统。
[0009]三通调节阀、混合水箱、热水循环水栗、低温系统气体冷却器、高温系统气体冷却器、热用户末端设备等组成供暖循环系统。热用户末端设备的回水管路上连接三通调节阀，三通调节阀分为两路，分别经过高温系统气体冷却器或低温系统气体冷却器，连接到混合水箱，然后再经过热水循环水栗连接到热用户末端设备。热用户侧回水经低温系统气体冷却器和高温系统气体冷却器吸收热量后存于混合水箱，在混合水箱合并后与热水循环水栗串连，供热用户供暖使用。
[0010]本实用新型的适于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗可用于冬季循环水加热供暖，供回水温度达70°c /50°C，在50°C的高回水温度情况下，有较高的制热效率，在_20°C的环境温度下，COP达1.8。供暖末端可用暖气片或者地板辐射。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗的结构示意图。
[0012]主要附图标记:
[0013]I 低温系统压缩机2 低温系统气体冷却器
[0014]3 热回收器4 中间换热器
[0015]5 低温系统膨胀阀6 低温系统蒸发器
[0016]7 储液回油罐8 高温系统气体冷却器
[0017]9 高温系统膨胀阀10 高温系统压缩机
[0018]11 热水循环水栗12 三通调节阀
[0019]13 混合水箱
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0021]如图1所示，为本实用新型的适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗的结构示意和系统原理图。该热栗包括低温0)2制热系统(简称低温CO2系统)、高温CO2制热系统(简称高温CO2系统)和供暖循环系统。低温CO 2制热系统和高温CO2制热系统通过热回收器3进行复叠；供暖循环系统通过低温系统气体冷却器2和高温系统气体冷却器8实现与低温0)2制热系统和高温CO 2制热系统的热交换。
[0022]该适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗主要由低温系统压缩机1、低温系统气体冷却器2、热回收器3、中间换热器4、低温系统膨胀阀5、低温系统蒸发器6、储液回油罐7、高温系统气体冷却器8、高温系统膨胀阀9、高温系统压缩机10、热水循环水栗11、三通调节阀12、混合水箱13等组成；低温级制热系统由低温系统压缩机1、低温系统气体冷却器2、热回收器3、中间换热器4、低温系统膨胀阀5、低温系统蒸发器6、储液回油罐7组成，各部件之间通过管道依次串连连接，储液回油罐7的上部通过管道经过中间换热器4连接到低温系统压缩机1，储液回油罐7的下部通过管道直接连接到低温系统压缩机1，形成低温0)2侧循环；高温CO2制热系统由高温系统压缩机10、高温系统气体冷却器8、高温系统膨胀阀9、热回收器3组成，各部件之间通过管道依次串连连接，形成高温0)2侧循环；供暖循环系统由热用户末端设备、三通调节阀12、高温系统气体冷却器8、低温系统气体冷却器2、混合水箱13、热水循环水栗11组成，热用户末端设备的回水管路经三通调节阀12分为两路，一路经过高温系统气体冷却器8，一路经过低温系统气体冷却器2，并联到混合水箱13，在混合水箱13合并后与热水循环水栗11、热用户末端设备串连，组成供暖循环系统。
[0023]低温0)2侧循环:C0 2工质通过低温系统蒸发器6吸收外部环境空气热量，首先经过储液回油罐7，将液体和油存于储液回油罐7中，气体经过中间换热器4以提高CO2温度，确保进入低温系统压缩机I的CO2均为气相，防止压缩机液击，然后低温低压CO 2经低温系统压缩机I压缩为高温高压超临界点气体，通过低温系统气体冷却器2加热部分供暖循环热水至Th，降温后的CO2工质进入热回收器3，作为高温系统蒸发器的吸收热源，放出热量给高温0)2制热系统；两次降温后的CO 2工质通过低温系统膨胀阀5节流降温，进入低温系统蒸发器6，完成一个吸收外部环境空气热量、加热部分供暖循环热水和散热给高温0)2制热系统的循环。
[0024]高温0)2侧循环:C0 2工质在热回收器3内吸收低温CO 2制热系统经过一次降温后的高压0)2的剩余热量，成为具有一定过热度的CO2气体后，经过高温系统压缩机10压缩为高温高压的CO2气体，然后在高温系统气体冷却器8内释放热量给通过三通调节阀12的部分供暖循环热水，将循环热水加热至Tm，降温后CO2经高温系统膨胀阀9节流为低温低压的气液两相状态的CO2，进入到热回收器3内，完成一个吸收低温0)2制热系统释放的热量和加热部分供暖循环热水的循环。
[0025]热用户侧循环:热用户温度为Tl的循环回水经过三通调节阀12，根据回水温度Tl的大小，三通调节阀12自动调节两部分出水流量，两部分出水分别通过高温0)2制热系统的高温系统气体冷却器8和低温CO2制热系统的低温系统气体冷却器2加热至Tm和Th，在混合水箱13内混合后通过热水循环栗11供给热用户。
[0026]低温0)2制热系统吸收外界低温环境的热量，通过热回收器3和低温系统气体冷却器2分别将热量传递给高温0)2制热系统和供暖循环系统；高温CO2制热系统在热回收器3吸收低温0)2制热系统热量，通过高温系统气体冷却器8将热量传递给供暖循环系统。供暖循环系统分别通过低温系统气体冷却器2和高温系统气体冷却器8吸收热量加热循环水供给热用户。
[0027]该适于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗可用于冬季循环水加热供暖，供回水温度达70°C /500C，在50°C的高回水温度情况下，有较高的制热效率，在_20°C的环境温度下，COP达1.8。供暖末端可用暖气片或者地板辐射。
【主权项】
1.一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，其特征在于:该热栗系统包括低温0)2制热系统、高温CO2制热系统和供暖循环系统；所述的低温CO2制热系统由低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器和储液回油罐通过管道依次串连组成；所述的高温0)2制热系统由高温系统压缩机、高温系统气体冷却器、高温系统膨胀阀和热回收器通过管道依次串连组成；所述的供暖循环系统由热用户末端设备、三通调节阀、低温系统气体冷却器或高温系统气体冷却器、混合水箱和热水循环水栗通过管道依次串连组成，所述的低温系统气体冷却器和高温系统气体冷却器并联在三通调节阀与混合水箱之间。2.根据权利要求1所述的适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，其特征在于:所述的低温COjIj热系统和高温CO 2制热系统通过热回收器进行复叠；所述的供暖循环系统通过低温系统气体冷却器和高温系统气体冷却器实现与低温COjIj热系统和高温0)2制热系统的热交换。3.根据权利要求1所述的适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热栗系统，其特征在于:所述的储液回油罐的上部通过管道经过中间换热器连接到低温系统压缩机，储液回油罐的下部通过管道直接连接到低温系统压缩机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热泵系统，包括低温CO2制热系统、高温CO2制热系统和供暖循环系统；低温CO2制热系统由低温系统压缩机、低温系统气体冷却器、热回收器、中间换热器、低温系统膨胀阀、低温系统蒸发器和储液回油罐依次串连组成；高温CO2制热系统由高温系统压缩机、高温系统气体冷却器、高温系统膨胀阀和热回收器依次串连组成；供暖循环系统由三通调节阀、低温系统气体冷却器或高温系统气体冷却器、混合水箱和热水循环水泵依次串连组成。该热泵可用于冬季循环水加热供暖，供回水温度达70℃/50℃，在50℃的高回水温度情况下，有较高的制热效率，在-20℃的环境温度下，COP达1.8。
【IPC分类】F24D3/18
【公开号】CN204923159
【申请号】CN201520674459
【发明人】陶杰, 李琢, 郭宏, 李博
【申请人】北京嘉孚科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月1日