一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱泵系統(tǒng)：水冷換熱器的水入口連接室內(nèi)盤管，水冷換熱器的水出口分別連接滿液式儲液蒸發(fā)器的進水口和室內(nèi)機盤管的回水口，滿液式儲液蒸發(fā)器的出水口連接室內(nèi)機盤管的回水口，水冷換熱器的二氧化碳工質(zhì)的入口和出口分別連接換季切換閥組，滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳工質(zhì)入口連接換季切換閥組，滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳工質(zhì)出口連接跨臨界二氧化碳壓縮機的入口，跨臨界二氧化碳壓縮機的出口和入口分別連接換季切換閥組，風冷器的工質(zhì)入口和出口分別連接換季切換閥組，電子膨脹閥的工質(zhì)入口和出口分別連接換季切換閥組。本實用新型由于采用滿液式儲液蒸發(fā)器，增強了換熱效果，保證了進入壓縮機的二氧化碳蒸汽的干度。
【專利說明】
一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱泵系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種二氧化碳熱栗。特別是涉及一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳跨臨界熱栗技術(shù)，主要由跨臨界壓縮機，膨脹閥，氣冷器，蒸發(fā)器組成，在跨臨界系統(tǒng)中，低壓部分，壓縮機的吸氣壓力低于臨界壓力，蒸發(fā)溫度也低于臨界溫度，循環(huán)的吸熱過程仍在亞臨界條件下進行，換熱過程主要是依靠潛熱來完成。但是壓縮機的排氣壓力高于臨界壓力，在超臨界區(qū)域，沒有相變，壓力和溫度是各自獨立的參數(shù)，克服了亞臨界循環(huán)受環(huán)境影響的限制。所以，C02跨臨界制冷循環(huán)具有在一定范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)冷量的優(yōu)點，受環(huán)境影響不大。這一技術(shù)主要應用于室內(nèi)供暖制冷領域。但由于機組處于低壓部分處于亞臨界狀態(tài)，高壓部分處于跨臨界狀態(tài)，換季運行時，連接水路的水冷換熱器冬夏季換熱面積存在一定差異，同時工質(zhì)流量變化較大，因此常規(guī)系統(tǒng)需要加裝儲液器。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高夏季蒸發(fā)器的換熱效果，保證機組平穩(wěn)運行的使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括有跨臨界二氧化碳壓縮機，電子膨脹閥，氣冷器，水冷換熱器，換季切換閥組，還設置有滿液式儲液蒸發(fā)器，其中，所述水冷換熱器的水入口通過管路連接室內(nèi)機盤管的出水口，水冷換熱器的水出口分別通過管路和設置在管路上的第一水閥連接滿液式儲液蒸發(fā)器的進水口，以及通過管路和設置在管路上的第二水閥連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述滿液式儲液蒸發(fā)器的出水口通過管路連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述水冷換熱器的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組，所述滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳工質(zhì)入口端通過管路和設置在管路上的第三工質(zhì)閥連接換季切換閥組，所述滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路和設置在管路上的第二工質(zhì)閥連接跨臨界二氧化碳壓縮機的二氧化碳工質(zhì)入口端，所述跨臨界二氧化碳壓縮機的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路連接換季切換閥組，所述跨臨界二氧化碳壓縮機的入口端還通過管路和設置在管路上的第一工質(zhì)閥連接換季切換閥組，所述的氣冷器的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組，所述電子膨脹閥的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組。
[0005]所述的滿液式儲液蒸發(fā)器為管殼式蒸發(fā)器，其中，殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路。
[0006]所述的換季切換閥組包括有第一切換閥?第八切換閥，第一切換閥?第四切換閥通過管路依次循環(huán)連接，第五切換閥?第八切換閥通過管路依次循環(huán)連接，其中，第一切換閥和第二切換閥之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第一切換閥和第三切換閥之間的管路還分別連接且連通通向所述滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，以及通向跨臨界二氧化碳壓縮機的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第二切換閥和第四切換閥之間的管路還通過管路和設置在管路上的電子膨脹閥連接且連通第六切換閥和第八切換閥之間的管路，第三切換閥和第四切換閥之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第五切換閥和第六切換閥之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第五切換閥和第七切換閥之間的管路還連接且連通通向所述跨臨界二氧化碳壓縮機的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第七切換閥和第八切換閥之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路。
[0007]本實用新型的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，由于采用滿液式儲液蒸發(fā)器，增強了換熱效果，保證了進入壓縮機的二氧化碳蒸汽的干度。具有如下有益效果:
[0008]1、使用了滿液式儲液蒸發(fā)器平衡換季時不同工質(zhì)流量，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儲液罐，節(jié)約成本；
[0009]2、作為蒸發(fā)器，匹配由于冬夏季換熱工況不同帶來的換熱面積差異；
[0010]3、使用殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路的結(jié)構(gòu)，保證夏季進入壓縮機的二氧化碳蒸汽的干度，避免液擊現(xiàn)象，提高換熱效率。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中
[0013]1: 二氧化碳壓縮機2:電子膨脹閥
[0014]3:氣冷器4:水冷換熱器
[0015]5:滿液式儲液蒸發(fā)器61:第一工質(zhì)閥
[0016]62:第二工質(zhì)閥63:第三工質(zhì)閥
[0017]7:換季切換閥組71:第一切換閥
[0018]72:第二切換閥73:第三切換閥
[0019]74:第四切換閥75:第五切換閥
[0020]76:第六切換閥77:第七切換閥
[0021]78:第八切換閥81:第一水閥
[0022]82:第二水閥
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)做出詳細說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括有跨臨界二氧化碳壓縮機I，電子膨脹閥2，氣冷器3，水冷換熱器4，換季切換閥組7，還設置有滿液式儲液蒸發(fā)器5，所述的滿液式儲液蒸發(fā)器5為管殼式蒸發(fā)器，其中，殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路。
[0025]其中滿液式儲液蒸發(fā)器5，不同于常規(guī)的蒸發(fā)器，采用殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路，主要作用是:1、平衡換季時不同工質(zhì)流量，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儲液罐;2、作為蒸發(fā)器，匹配由于冬夏季換熱工況不同帶來的換熱面積差異;3、使用殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路的結(jié)構(gòu)，保證夏季進入壓縮機的二氧化碳蒸汽的干度，避免液擊現(xiàn)象，提高換熱效率。
[0026]其中，所述水冷換熱器4的水入口通過管路連接室內(nèi)機盤管的出水口，水冷換熱器4的水出口分別通過管路和設置在管路上的第一水閥81連接滿液式儲液蒸發(fā)器5的進水口，以及通過管路和設置在管路上的第二水閥82連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述滿液式儲液蒸發(fā)器5的出水口通過管路連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述水冷換熱器4的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組7，所述滿液式儲液蒸發(fā)器5的二氧化碳工質(zhì)入口端通過管路和設置在管路上的第三工質(zhì)閥63連接換季切換閥組7，所述滿液式儲液蒸發(fā)器5的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路和設置在管路上的第二工質(zhì)閥62連接跨臨界二氧化碳壓縮機I的二氧化碳工質(zhì)入口端，所述跨臨界二氧化碳壓縮機I的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路連接換季切換閥組7，所述跨臨界二氧化碳壓縮機I的入口端還通過管路和設置在管路上的第一工質(zhì)閥61連接換季切換閥組7，所述的氣冷器3的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組7，所述電子膨脹閥2的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組7。
[0027]所述的換季切換閥組7包括有第一切換閥71?第八切換閥78，第一切換閥71?第四切換閥74通過管路依次循環(huán)連接，第五切換閥75?第八切換閥78通過管路依次循環(huán)連接，其中，第一切換閥71和第二切換閥72之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器4的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第一切換閥71和第三切換閥73之間的管路還分別連接且連通通向所述滿液式儲液蒸發(fā)器5的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，以及通向跨臨界二氧化碳壓縮機I的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第二切換閥72和第四切換閥74之間的管路還通過管路和設置在管路上的電子膨脹閥2連接且連通第六切換閥76和第八切換閥78之間的管路，第三切換閥73和第四切換閥74之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器3的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第五切換閥75和第六切換閥76之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器4的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第五切換閥75和第七切換閥77之間的管路還連接且連通通向所述跨臨界二氧化碳壓縮機I的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第七切換閥77和第八切換閥78之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器3的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路。
[0028]本實用新型的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)的運行分為冬季和夏季，其運行原理如下:
[0029]冬季時，第一工質(zhì)閥61打開，第二工質(zhì)閥62和第三工質(zhì)閥63關(guān)閉，第二切換閥72、第三切換閥73、第五切換閥75和第八切換閥78打開，第一切換閥71、第四切換閥74、第六切換閥76和第七切換閥77關(guān)閉，此時多余的二氧化碳工質(zhì)被儲存在滿液式儲液蒸發(fā)器5內(nèi)。高溫高壓的二氧化碳工質(zhì)通過跨臨界二氧化碳壓縮機I和第五切換閥75進入水冷換熱器4，與水換熱冷卻后，通過第二切換閥72進入電子膨脹閥2減壓，形成過冷液體，通過第八切換閥78進入氣冷器3蒸發(fā)，形成過熱蒸汽，依次通過第三切換閥73和第一工質(zhì)閥61回到跨臨界二氧化碳壓縮機I，完成循環(huán)。運行時，如果二氧化碳工質(zhì)流量不足時，可打開第二工質(zhì)閥62，為系統(tǒng)補充二氧化碳工質(zhì)。
[0030]夏季時，第一工質(zhì)閥61關(guān)閉，第二工質(zhì)閥62和第三工質(zhì)閥63打開，第二切換閥72、第三切換閥73、第五切換閥75和第八切換閥78關(guān)閉，第一切換閥71、第四切換閥74、第六切換閥76和第七切換閥77打開，高溫高壓的二氧化碳工質(zhì)由跨臨界二氧化碳壓縮機I通過第七切換閥77進入氣冷器3降溫，冷卻后通過第四切換閥74進入電子膨脹閥2減壓，形成過冷液體，通過第六切換閥76進入水冷換熱器4。由于水冷器的換熱面積根據(jù)冬季工況計算，夏季換熱需求較大，因此水冷換熱器4不能滿足夏季換熱，其中二氧化碳工質(zhì)并未完全蒸發(fā)，因此不能直接進入跨臨界二氧化碳壓縮機I，需要由滿液式儲液蒸發(fā)器5繼續(xù)蒸發(fā)換熱，SP經(jīng)過水冷換熱器4換熱后的二氧化碳工質(zhì)依次通過第一切換閥71和第三工質(zhì)閥63進入滿液式儲液蒸發(fā)器5繼續(xù)蒸發(fā)換熱后，再通過第二工質(zhì)閥62進入跨臨界二氧化碳壓縮機I，完成循環(huán)。其中滿液式儲液蒸發(fā)器5，不僅使換熱更加高效，還能保證跨臨界二氧化碳壓縮機I吸氣干度，防止液擊發(fā)生。
【主權(quán)項】
1.一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括有跨臨界二氧化碳壓縮機(I)，電子膨脹閥(2)，氣冷器(3)，水冷換熱器(4)，換季切換閥組(7)，其特征在于，還設置有滿液式儲液蒸發(fā)器(5)，其中，所述水冷換熱器(4)的水入口通過管路連接室內(nèi)機盤管的出水口，水冷換熱器(4)的水出口分別通過管路和設置在管路上的第一水閥(81)連接滿液式儲液蒸發(fā)器(5)的進水口，以及通過管路和設置在管路上的第二水閥(82)連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述滿液式儲液蒸發(fā)器(5)的出水口通過管路連接室內(nèi)機盤管的回水口，所述水冷換熱器(4)的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組(7)，所述滿液式儲液蒸發(fā)器(5)的二氧化碳工質(zhì)入口端通過管路和設置在管路上的第三工質(zhì)閥(63)連接換季切換閥組(7)，所述滿液式儲液蒸發(fā)器(5)的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路和設置在管路上的第二工質(zhì)閥(62)連接跨臨界二氧化碳壓縮機(I)的二氧化碳工質(zhì)入口端，所述跨臨界二氧化碳壓縮機(I)的二氧化碳工質(zhì)出口端通過管路連接換季切換閥組(7)，所述跨臨界二氧化碳壓縮機(I)的入口端還通過管路和設置在管路上的第一工質(zhì)閥(61)連接換季切換閥組(7)，所述的氣冷器(3)的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組(7)，所述電子膨脹閥(2)的二氧化碳工質(zhì)的入口端和出口端分別連接換季切換閥組(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，其特征在于，所述的滿液式儲液蒸發(fā)器(5)為管殼式蒸發(fā)器，其中，殼側(cè)為二氧化碳工質(zhì)，管側(cè)為水路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用滿液式儲液蒸發(fā)器的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，其特征在于，所述的換季切換閥組(7)包括有第一切換閥(71)?第八切換閥(78)，第一切換閥(71)?第四切換閥(74)通過管路依次循環(huán)連接，第五切換閥(75)?第八切換閥(78)通過管路依次循環(huán)連接，其中，第一切換閥(71)和第二切換閥(72)之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器(4)的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第一切換閥(71)和第三切換閥(73)之間的管路還分別連接且連通通向所述滿液式儲液蒸發(fā)器(5)的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，以及通向跨臨界二氧化碳壓縮機(I)的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第二切換閥(72)和第四切換閥(74)之間的管路還通過管路和設置在管路上的電子膨脹閥(2)連接且連通第六切換閥(76)和第八切換閥(78)之間的管路，第三切換閥(73)和第四切換閥(74)之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器(3)的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第五切換閥(75)和第六切換閥(76)之間的管路還連接且連通通向所述水冷換熱器(4)的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路，第五切換閥(75)和第七切換閥(77)之間的管路還連接且連通通向所述跨臨界二氧化碳壓縮機(I)的二氧化碳工質(zhì)出口端的管路，第七切換閥(77)和第八切換閥(78)之間的管路還連接且連通通向所述氣冷器(3)的二氧化碳工質(zhì)入口端的管路。
【文檔編號】F25B30/02GK205655527SQ201620271385
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年3月31日 公開號201620271385.X, CN 201620271385, CN 205655527 U, CN 205655527U, CN-U-205655527, CN201620271385, CN201620271385.X, CN205655527 U, CN205655527U
【發(fā)明人】徐博睿, 王曉磊, 康喆
【申請人】天津眾石睿哲科技有限責任公司