二氧化碳冷热联供系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制冷系统技术领域，尤其涉及一种二氧化碳冷热联供系统。
【背景技术】
[0002]传统的常规制冷剂在安全性和环保性上会存在一定的问题，且R134a作为制冷剂的制冷系统中R134a的排气温度较高，其冷凝热通常通过冷凝器被散掉，未能将其有效的利用起来，使得这部分热量被浪费掉，如果能将其有效利用将可以提高整个系统的效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种二氧化碳冷热联供系统。
[0004]本发明的技术方案是这样的:该系统包括两部分，一部分采用R134a作为制冷剂的高温部分，另一部分是采用二氧化碳作为制冷剂的低温部分；所述的高温部分包括R134a压缩机、R134a油分离器、热水池、高温冷凝器、低温冷凝器、冲霜换热器、中间冷却器、膨胀机、蒸发冷凝器和R134a气液分离器；所述的低温部分包括二氧化碳亚临界压缩机、油分离器、二氧化碳冷凝器、第二储液器、维持系统、二氧化碳蒸发板换和气液分离器。
[0005]所述的高温部分R134a压缩机一端通过油分离器连接热水池入口，热水池出口连接高温冷凝器入口，高温冷凝器出口通过冲霜换热器连接低温冷凝器入口，低温冷凝器出口通过中间冷却器连接膨胀机，膨胀机连接蒸发冷凝器入口、二氧化碳蒸发冷凝器出口经过R134a气液分离器连接R134a压缩机，完成高温循环；
[0006]所述的低温部分二氧化碳亚临界压缩机通过油分离器连接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口连接蒸发冷凝器入口，二氧化碳蒸发冷凝器出口连接第二储液器入口，第二储液器出口连接二氧化碳蒸发板换入口，二氧化碳蒸发板换出口通过气液分离器连接膨胀机入口，膨胀机连接亚临界二氧化碳回气口完成低温循环。
[0007]所述的维持系统内设置有涡旋压缩机，涡旋压缩机通过维持用冷凝器连接第二储液器，第二储液器出口通过第一储液罐内的盘管连接气液分离器内的盘管，通过盘管回到维持压缩机进口。
[0008]所述的第二储液器依次经过膨胀阀、电磁阀和过滤器连接二氧化碳蒸发板换。
[0009]本发明的有益效果:
[0010]?该系统采用的制冷剂全部为环保制冷剂，其中R134a是目前广泛流行的中低温环保制冷剂，而二氧化碳作为纯天然制冷剂，臭氧层破坏潜能值为0，全球变暖潜能值为I。
[0011]籲二氧化碳的单位容积制冷量较高，有着优越的热力学性能。
[0012]?该系统能够全部回收冷凝热，产出高温热水、中温热水和低温热水。
[0013]籲该系统中加入的膨胀机，将节流降压的损失的能量利用，提高了二氧化碳的回气压力，大大提高了整个系统的效率。
[0014]籲该系统将附加维持系统的冷凝热全部利用，用来提高二氧化碳回气温度。【附图说明】:
[0015]图1是本发明整体组合结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施对本发明做进一步的描述。
[0017]如图1所示，该系统包括两部分，一部分采用R134a作为制冷剂的高温部分，另一部分是采用二氧化碳作为制冷剂的低温部分；所述的高温部分包括R134a压缩机、R134a油分离器、热水池、高温冷凝器、低温冷凝器、冲霜换热器、中间冷却器、膨胀机、蒸发冷凝器和R134a气液分离器；所述的低温部分包括二氧化碳亚临界压缩机、油分离器、二氧化碳冷凝器、第二储液器、维持系统、二氧化碳蒸发板换和气液分离器。
[0018]所述的高温部分R134a压缩机一端通过油分离器连接热水池入口，热水池出口连接高温冷凝器入口，高温冷凝器出口通过冲霜换热器连接低温冷凝器入口，低温冷凝器出口通过中间冷却器连接膨胀机，膨胀机连接蒸发冷凝器入口、二氧化碳蒸发冷凝器出口经过R134a气液分离器连接R134a压缩机，完成高温循环；
[0019]所述的低温部分二氧化碳亚临界压缩机通过油分离器连接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口连接蒸发冷凝器入口，二氧化碳蒸发冷凝器出口连接第二储液器入口，第二储液器出口连接二氧化碳蒸发板换入口，二氧化碳蒸发板换出口通过气液分离器连接膨胀机入口，膨胀机连接亚临界二氧化碳回气口完成低温循环。
[0020]所述的维持系统内设置有涡旋压缩机，涡旋压缩机通过维持用冷凝器连接第二储液器，第二储液器出口通过第一储液罐内的盘管连接气液分离器内的盘管，通过盘管回到维持压缩机进口。
[0021 ] 所述的第二储液器依次经过膨胀阀、电磁阀和过滤器连接二氧化碳蒸发板换。
[0022]本系统的工作过程:
[0023]R134a压缩机将工质压缩后，经过油分离器后可以采用两种方式将工质冷凝，一种方式工质进入热水池，给热水池加温，该热水池产出的热水温度最高可达到80°C，另一种方式可以让工质进人两段壳管式冷凝器中，这种方式产出的热水可以用作供热或生活热水，同时在两段冷凝器中间加了一个冲霜板换，可以利用经过高温冷凝器后的制冷剂给冷风机做融霜处理。经过冷凝后的工质经过膨胀机，推动膨胀机工作，做功后的工质发生压降进人冷凝蒸发板换中蒸发吸热为低温部分的二氧化碳排气降温，经过气液分离器后回到压缩机吸气口。
[0024]R134a高温部分的膨胀机能够通过高压液体的推动，为低温部分的二氧化碳回气升压，该膨胀机的应用可以大大提高整个系统的的效率。
[0025]二氧化碳压缩机将工质压缩后，流经油分离器进人二氧化碳冷凝器降温，再通过蒸发冷凝器，高温部分的工质蒸发后为其降温，进入储液器中，取储液器中的二氧化碳液体进行喷发制冷，该系统的设计蒸发温度可达到-50°C。
[0026]二氧化碳低温部分为维持储液器内温度，安装了一个维持机组，该机组能够维持储液器内温度保持在一定范围内，同时将热量带入到二氧化碳气液分离器中，为蒸发器出来的气体过热，使二氧化碳回气能够处于过热状态。
[0027]本系统的工作原理
[0028]该二氧化碳冷热联供系统可将主系统看做二氧化碳与R134a的复叠系统，其中系统将R134a的冷凝热全部回收利用，这部分热量可以产出高温热水，中温热水和低温热水。系统中R134a部分的膨胀机利用了高压的液体工质推动压缩机做功对低温低压的二氧化碳气体进行压缩，增加了二氧化碳的回气压力，大大地提高了整个系统的效率。为了维持二氧化碳系统部分的停机时的系统压力不至于过高，为二氧化碳储液器安装了维持系统，并将该系统释放的热量加以利用为二氧化碳气液分离器的回气进行过热，使二氧化碳压缩机的回气能够处于过热状态。
【主权项】
1.一种二氧化碳冷热联供系统，其特征在于:该系统包括两部分，一部分采用R134a作为制冷剂的高温部分，另一部分是采用二氧化碳作为制冷剂的低温部分；所述的高温部分包括R134a压缩机、R134a油分离器、热水池、高温冷凝器、低温冷凝器、冲霜换热器、中间冷却器、膨胀机、蒸发冷凝器和R134a气液分离器；所述的低温部分包括二氧化碳亚临界压缩机、油分离器、二氧化碳冷凝器、第二储液器、维持系统、二氧化碳蒸发板换和气液分离器； 所述的高温部分R134a压缩机一端通过油分离器连接热水池入口，热水池出口连接高温冷凝器入口，高温冷凝器出口通过冲霜换热器连接低温冷凝器入口，低温冷凝器出口通过中间冷却器连接膨胀机，膨胀机连接蒸发冷凝器入口、二氧化碳蒸发冷凝器出口经过R134a气液分离器连接R134a压缩机，完成高温循环； 所述的低温部分二氧化碳亚临界压缩机通过油分离器连接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口连接蒸发冷凝器入口，二氧化碳蒸发冷凝器出口连接第二储液器入口，第二储液器出口连接二氧化碳蒸发板换入口，二氧化碳蒸发板换出口通过气液分离器连接膨胀机入口，膨胀机连接亚临界二氧化碳回气口完成低温循环。2.根据权利要求1所述的二氧化碳冷热联供系统，其特征在于:所述的维持系统内设置有涡旋压缩机，涡旋压缩机通过维持用冷凝器连接第二储液器，第二储液器出口通过第一储液罐内的盘管连接气液分离器内的盘管，通过盘管回到维持压缩机进口。3.根据权利要求1所述的二氧化碳冷热联供系统，其特征在于:所述的第二储液器依次经过膨胀阀、电磁阀和过滤器连接二氧化碳蒸发板换。
【专利摘要】一种二氧化碳冷热联供系统，该系统包括两部分，一部分采用R134a作为制冷剂的高温部分，另一部分是采用二氧化碳作为制冷剂的低温部分；本发明的有益效果：该系统采用的制冷剂全部为环保制冷剂，其中R134a是目前广泛流行的中低温环保制冷剂，而二氧化碳作为纯天然制冷剂，臭氧层破坏潜能值为0，全球变暖潜能值为1；二氧化碳的单位容积制冷量较高，有着优越的热力学性能；该系统能够全部回收冷凝热，产出高温热水、中温热水和低温热水；该系统中加入的膨胀机，将节流降压的损失的能量利用，提高了二氧化碳的回气压力，大大提高了整个系统的效率；该系统将附加维持系统的冷凝热全部利用，用来提高二氧化碳回气温度。
【IPC分类】F25B41/06, F25B6/04, F25B29/00, F25B27/02, F24H4/02
【公开号】CN105135749
【申请号】CN201510548516
【发明人】韩兴旺, 李丽娜
【申请人】沈阳大容冷暖科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月31日