换向阀的a端与二氧化碳压缩机I的一端连接，b端与地源换热器2连接，c端与二氧化碳压缩机I的另一端连接，d端与室内换热器4连接。
[0037]本实施例应用于空调系统，其原理如图1所示。夏季房间供冷时，室内换热器作为蒸发器，地源换热器作为冷凝器，四通换向阀a、b连通，c、d连通；其循环流程如下:压缩机吸入来自蒸发器(室内换热器)的低压气体，经压缩机压缩成高温高压的制冷剂气体，排入到冷凝器(地源换热器)被冷凝成低温制冷剂液体，被冷凝的制冷剂液体流经节流阀被节流降压后进入蒸发器(室内换热器)，在蒸发器(室内换热器)内吸收周围环境热量蒸发成高温制冷剂气体，被压缩机吸入，从而完成一个制冷循环。
[0038]冬季房间供热时，室内换热器作为冷凝器，地源换热器作为蒸发器，四通换向阀a、d连通，b、c连通。其循环流程如下:压缩机吸入来自蒸发器(地源换热器)的低压气体，经压缩机压缩成高温高压的制冷剂气体，排入到冷凝器(室内换热器)被冷凝成低温制冷剂液体，被冷凝的制冷剂液体流经节流阀被节流降压后进入蒸发器(地源换热器)，在蒸发器(地源换热器)内吸收周围环境热量蒸发成高温制冷剂气体，被压缩机吸入，从而完成一个制热循环。
[0039]实施例2
[0040]参见图2为本发明本实施例所提供的一种建筑用二氧化碳空调系统示意图，本实施例提供给了另一种结构的换向装置，换向装置包括第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀11，连接方式如图2所示。本实施例应用于空调系统，其原理如图2所示。夏季制冷时，室内换热器为蒸发器，地源换热器为冷凝器，第一电磁阀6、第三电磁阀8关闭，第二电磁阀7和第四电磁阀11通电打开，实现制冷循环。冬季制热时，室内换热器为冷凝器，地源换热器为蒸发器，第一电磁阀6、第三电磁阀8通电打开，第二电磁阀7和第四电磁阀11关闭，实现制热循环。本实施例所提供的一种建筑用二氧化碳空调系统的其它结构和实施例1相同，此处不再赘述。
[0041]采用0)2作为制冷剂的空调系统，相同冷负荷(或热负荷)条件下，0)2空调系统可节能高达70% -80%。
[0042]以夏季冷负荷为500KW和冬季热负荷为500KW分别进行计算。
[0043]采用0)2制冷剂，夏季运行时，根据压缩机选型软件计算示意，计算的系统运行工况为:电源选择:50HZ-400V，选用的压缩机型号为HGX46/345-4SHC02 T，电机:380_420VY/YY-3-50HZ Pff,吸过热15K，制冷剂R744，蒸发温度15 °C，蒸发压力50.87bar，冷凝温度25°C，冷凝压力64.34bar。运行参数为:单台压缩机制冷量(蒸发器制冷量)Q = 184KW，单台压缩机消耗功率为17.1，电流消耗为45.20A(400V)，制冷效率(制冷系数)COP = 10.8，冷凝器放热量201KW，质量流量1.049kg/s，排气末端温度51°C。由于该系统压缩机效率即为系统效率，经换算500KW冷负荷所需耗电量为46.3Kff(2.7台压缩机*17.1消耗功率)。
[0044]采用0)2制冷剂，冬季运行时，根据压缩机选型软件计算示意:计算的系统运行工况为:电源选择:50HZ-400V，电机:380-420V Y/YY-3-50HZ PW，吸过热15K，制冷剂R744，蒸发温度10°C，蒸发压力45.02bar，冷凝温度28°C，冷凝压力68.92bar。运行参数为:单台压缩机制热量Q = 169Kff(即为冷凝器放热量)，制热效率(制热系数)COP = 7.19，压缩机制冷量(蒸发器制冷量)145KW，消耗功率23.5KW，电流消耗为51.30A(400V)，质量流量0.892kg/s，排气末端温度62.1°C。由于该系统压缩机效率即为系统效率，经换算500KW热负荷所需耗电量为69.5Kff(2.96台压缩机*23.5消耗功率)。
[0045]传统的空调系统耗能更高，以开利公司的螺杆式风冷热栗机组30XQ500为例，名义制冷量500KW时，压缩机能耗134.3KW ;名义制热量500KW时，压缩机能耗139.1KW。考虑水栗、风机及末端风机盘管能耗约为50KW。
[0046]比较传统空调和本实施例的0)2空调系统节能效果如下:
[0047]夏季制冷时，名义制冷量500KW时，传统空调需耗电184.3KW，CO2空调耗电为46.3KW，故采用CO2空调系统可节约能耗138KW ；
[0048]冬季制热时，名义制热量500KW时，传统空调需耗电189.1Kff, (:02空调耗电为69.5KW，采用CO2空调系统可节约能耗119.6KW。
[0049]申请人试制的CO2空调系统达到了比传统空调节能70%?80%的效果。
[0050]本发明还提供一种包括上述实施例所述的一种建筑用二氧化碳空调系统的建筑物，建筑物的结构及工作原理为本领域公知的技术，且本发明提供的建筑物的改进仅涉及上述的建筑用二氧化碳空调系统，不对其他部分进行改动。故本说明书仅对建筑用二氧化碳空调系统进行详述，对建筑物的其他部件及工作原理这里不再赘述。本领域技术人员在本说明书描述的内容基础上，即可实现本发明的建筑物。
[0051]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种建筑用二氧化碳空调系统，包括室内换热器、二氧化碳压缩机、地源换热器和换向装置，其特征在于：所述室内换热器、所述二氧化碳压缩机和所述地源换热器通过二氧化碳循环管路连接形成循环回路，所述二氧化碳循环管路的内直径与外直径的比值为O.99 : I?0.2 : I ;所述换向装置设置在所述二氧化碳循环管路中，所述室内换热器设置在建筑楼板中和/或墙体中；所述地源换热器设置在地下。2.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述空调系统通过所述换向装置实现供冷或者供热的调换。3.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述室内换热器是预埋在建筑楼板中和/或墙体中的换热管；所述室内换热器和所述地源换热器能够承受80bar?120bar的压力。4.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述地源换热器是并排管体、U型管体或螺旋管体中的任一种或任几种。5.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述空调系统利用二氧化碳作为单一制冷剂，并包括一个或多个二氧化碳压缩机；所述二氧化碳压缩机压缩二氧化碳的质量流量是O. 5kg/s?I. 5kg/so6.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述地源换热器埋设在地下20m?80m的深度，所述地源换热器是不锈钢管。7.根据权利要求I所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述二氧化碳循环管路中设置有用于节流降压的节流阀。8.根据权利要求I?7任一所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述换向装置是包括有a、b、c、d四个连接端的四通换向阀，所述四通换向阀的a端与所述二氧化碳压缩机的一端连接，b端与所述地源换热器连接，c端与所述二氧化碳压缩机的另一端连接，d端与所述室内换热器连接。9.根据权利要求I?7任一所述的一种建筑用二氧化碳空调系统，其特征在于：所述换向装置是设置在二氧化碳循环管路中的多个电磁阀。10.一种建筑物，其特征在于：包括权利要求I?9任一所述的一种建筑用二氧化碳空调系统。
【专利摘要】本发明涉及一种建筑用二氧化碳空调系统及含有该空调系统的建筑物。本发明的一种建筑用二氧化碳空调系统，包括室内换热器、二氧化碳压缩机、地源换热器和换向装置，室内换热器、二氧化碳压缩机和地源换热器通过二氧化碳循环管路连接形成循环回路，换向装置设置在二氧化碳循环管路中，室内换热器设置在建筑楼板中和/或墙体中；地源换热器设置在地下。其有益效果是：利用二氧化碳将地热或者地冷的热量循环到建筑物中，通过辐射交换热量的方式来提供热源或者冷源，成本低、低能耗、无污染、均温性好。不仅能节约建筑空间，而且室内温度分布均匀，室温波动小，无吹风感、无噪声，人体舒适性和节能效益比常规空调好。
【IPC分类】F25B9/00, F24F3/06
【公开号】CN105066498
【申请号】CN201510472366
【发明人】杨建国, 李建军, 张继龙, 康建慧, 马越峰, 李天社, 李娜
【申请人】北京市京科伦冷冻设备有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月4日