一種co2復疊增焓熱泵冷熱機組的製作方法

2023-04-23 20:58:51

一種co2復疊增焓熱泵冷熱機組的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種復疊增焓熱泵冷熱機組包括普通空氣源熱泵氣體壓縮機、普通空氣源熱泵氣體冷凝器、普通空氣源熱泵電子膨脹器、普通空氣源熱泵蒸發器、空氣源熱泵壓縮機、空氣源熱泵氣體冷凝器、空氣源熱泵電子膨脹器和空氣源熱泵蒸發器。將普通空氣源熱泵與空氣源熱泵有效的復疊，對普通冷媒和都起到了增焓效應，大副度提高了熱泵無論是超低溫還是超高溫情況下的熱效率。
【專利說明】一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱水和供暖熱泵領域，具體地，涉及一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組。

【背景技術】
[0002]目前，空氣源熱泵是一種新型熱水和供暖熱泵產品，是一種替代鍋爐的供暖設備和熱水裝置。空氣源熱泵因其冷媒的不同，分為普通空氣源熱泵和CO2空氣源熱泵，普通空氣源熱泵因受到冷媒本身物理特性的制約主要用於供熱水，目前普通空氣源熱泵主要使用的冷媒有R22，R134a，R417a等，這些冷媒在環境溫度低於_5°C的時候，熱效率衰減嚴重，甚至出現不能正常工作的情況。CO2空氣源熱泵因其物理特點，在低溫工況下運行效果較好，熱效率衰減不明顯，更適合於供暖項目。但其在環境溫度高於20°C的時候，熱效率曲線不呈直接上升狀態，反而趨於平移狀態。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於，針對上述問題，提出一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，以實現大副度提高熱泵在超低溫或超高溫情況下熱效率的優點。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0005]一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，包括普通空氣源熱泵氣體壓縮機、普通空氣源熱泵氣體冷凝器、普通空氣源熱泵電子膨脹器、普通空氣源熱泵蒸發器、CO2空氣源熱泵壓縮機、CO2空氣源熱泵氣體冷凝器、CO2空氣源熱泵電子膨脹器和CO2空氣源熱泵蒸發器，所述普通空氣源熱泵氣體冷凝器上設置出水口和進水口，所述普通空氣源熱泵氣體冷凝器出口和普通空氣源熱泵電子膨脹器入口之間設置CO2空氣源熱泵蒸發器，所述普通空氣源熱泵蒸發器出口和普通空氣源熱泵氣體壓縮機入口之間設置CO2空氣源熱泵氣體冷凝器，所述普通空氣源熱泵氣體壓縮機出口和普通空氣源熱泵氣體冷凝器的入口連通，所述普通空氣源熱泵電子膨脹器的出口與普通空氣源熱泵蒸發器的入口連通，所述CO2空氣源熱泵蒸發器的出口和CO2空氣源熱泵氣體冷凝器的入口間設置CO2空氣源熱泵壓縮機，所述CO2空氣源熱泵氣體冷凝器出口和CO2空氣源熱泵蒸發器入口間設置CO2空氣源熱泵電子膨脹器。
[0006]進一步的，所述普通空氣源熱泵中的使用的冷媒為R417a。
[0007]進一步的，所述CO2空氣源熱泵的輸入功率為1.5kw。
[0008]本實用新型的技術方案具有以下有益效果:
[0009]本實用新型技術方案將普通空氣源熱泵與CO2空氣源熱泵有效的復疊，對普通冷媒和CO2都起到了增焓效應，大副度提高了熱泵無論是超低溫還是超高溫情況下的熱效率。CO2復疊增焓熱泵冷熱機組改變了普通空氣源熱泵在環境溫度為-5°C時無法正常工作的歷史，彌補了 CO2空氣源熱泵高溫時能效比低的不足，通過測試對氣體熵焓曲線分析顯示，經過復疊的熱泵機組中兩種冷媒尤其是R417a和CO2所體增焓效果明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型實施例所述的一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組示意圖。
[0011]結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下:
[0012]1-普通空氣源熱泵氣體壓縮機；2-普通空氣源熱泵氣體冷凝器；3-普通空氣源熱泵電子膨脹器；4_普通空氣源熱泵蒸發器；5-C02空氣源熱泵壓縮機；6-C02空氣源熱泵氣體冷凝器；7-C02空氣源熱泵電子膨脹器；8-C02空氣源熱泵蒸發器。

【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0014]如圖1所示，一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，包括普通空氣源熱泵氣體壓縮機1、普通空氣源熱泵氣體冷凝器2、普通空氣源熱泵電子膨脹器3、普通空氣源熱泵蒸發器4、C02空氣源熱泵壓縮機5、CO2空氣源熱泵氣體冷凝器6、CO2空氣源熱泵電子膨脹器7和CO2空氣源熱泵蒸發器8，普通空氣源熱泵氣體冷凝器2上設置出水口和進水口，普通空氣源熱泵氣體冷凝器2出口和普通空氣源熱泵電子膨脹器3入口之間設置CO2空氣源熱泵蒸發器8，普通空氣源熱泵蒸發器4出口和普通空氣源熱泵氣體壓縮機I入口之間設置CO2空氣源熱泵氣體冷凝器6，普通空氣源熱泵氣體壓縮機I出口和普通空氣源熱泵氣體冷凝器2的入口連通，普通空氣源熱泵電子膨脹器3的出口與普通空氣源熱泵蒸發器4的入口連通，CO2空氣源熱泵蒸發器8的出口和CO2空氣源熱泵氣體冷凝器6的入口間設置CO2空氣源熱泵壓縮機5，CO2空氣源熱泵氣體冷凝器6出口和CO2空氣源熱泵蒸發器間8入口設置CO2空氣源熱泵電子膨脹器7。CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，包括普通空氣源熱泵氣體壓縮機、普通空氣源熱泵氣體冷凝器、普通空氣源熱泵電子膨脹器、普通空氣源熱泵蒸發器、CO2空氣源熱泵壓縮機、CO2空氣源熱泵氣體冷凝器、CO2空氣源熱泵電子膨脹器和CO2空氣源熱泵蒸發器間的連通均採用管道連通。
[0015]本技術方案中的普通空氣源熱泵中的使用的冷媒為R417a。CO2空氣源熱泵的輸入功率為1.5kw。
[0016]將普通(R417a)空氣源熱泵與CO2空氣源熱泵有效的復疊，使兩種冷媒形成互補的狀態。本技術方案有兩處重要復疊部位，第一處復疊是在普通(R417a)空氣源熱泵側的氣體冷凝器與電子膨脹器中間加裝CO2空氣源熱泵蒸發器，吸收由普通(R417a)空氣源熱泵氣體冷凝器過來的高溫(50V )氣體，通過CO2空氣源熱泵蒸發器吸熱後，將高溫(50V )氣體(R417a)降溫至20°C，再進入普通(R417a)空氣源熱泵側的電子膨脹器，經過降溫後的氣體通過電子膨脹器時，電子膨脹器的開口會增大，增加通過的氣體量，在普通(R417a)空氣源熱泵側蒸發器會增大空氣吸收量，提高系統熱效率。第二處復疊是在普通(R417a)空氣源熱泵側的蒸發器與壓縮機中間加裝CO2空氣源熱泵氣體冷凝器，將CO2空氣源熱泵蒸發器從普通(R417a)空氣源熱泵吸收到的熱量再次釋放到普通(R417a)空氣源熱泵中，再次提高了整個系統的熱效率，本技術方案在製冷工作中，使其反向循環原理相同。
[0017]經過兩次復疊可提高系統熱效率1.5倍多。假定設計的普通(R417a)空氣源熱泵側輸入功率為llkW，其單獨工作的年熱效率平均為2.3，輸出功率為25.3kW。採用復疊形式後，整個系統的輸入功率為12.5kW，年熱效率平均為3.5，輸出功率為43.8kW。
[0018]綜上所述，本實用新型具有以下特點:
[0019](I)採用R417a和CO2兩種冷媒做為熱泵循環冷媒。
[0020](2)加裝CO2空氣源熱泵蒸發器過冷增效[0021 ] (3)加裝CO2空氣源熱泵冷凝器過熱增焓。
[0022](4) CO2空氣源熱泵機組設計輸入功率小。
[0023]最後應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，其特徵在於，包括普通空氣源熱泵氣體壓縮機、普通空氣源熱泵氣體冷凝器、普通空氣源熱泵電子膨脹器、普通空氣源熱泵蒸發器、CO2空氣源熱泵壓縮機、CO2空氣源熱泵氣體冷凝器、CO2空氣源熱泵電子膨脹器和CO2空氣源熱泵蒸發器，所述普通空氣源熱泵氣體冷凝器上設置出水口和進水口，所述普通空氣源熱泵氣體冷凝器出口和普通空氣源熱泵電子膨脹器入口之間設置CO2空氣源熱泵蒸發器，所述普通空氣源熱泵蒸發器出口和普通空氣源熱泵氣體壓縮機入口之間設置CO2空氣源熱泵氣體冷凝器，所述普通空氣源熱泵氣體壓縮機出口和普通空氣源熱泵氣體冷凝器的入口連通，所述普通空氣源熱泵電子膨脹器的出口與普通空氣源熱泵蒸發器的入口連通，所述CO2空氣源熱泵蒸發器的出口和CO2空氣源熱泵氣體冷凝器的入口間設置CO2空氣源熱泵壓縮機，所述CO2空氣源熱泵氣體冷凝器出口和CO2空氣源熱泵蒸發器入口間設置CO2空氣源熱泵電子膨脹器。
2.根據權利要求1所述的一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，其特徵在於，所述普通空氣源熱泵中的使用的冷媒為R417a。
3.根據權利要求1或2所述的一種CO2復疊增焓熱泵冷熱機組，其特徵在於，所述CO2空氣源熱泵的輸入功率為1.5kw。
【文檔編號】F25B7/00GK204128237SQ201420206252
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】苟順國 申請人:甘肅一德新能源設備有限公司