CN106524275A - 复合型空气源热泵供暖系统及循环方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合型空气源热泵供暖系统及循环方法。冬季烧煤取暖作为重要的污染源，造成了严重的空气污染。因此改变取暖方式、减少甚至取缔燃煤锅炉是当前环境治理亟待解决的问题。一种复合型空气源热泵供暖系统，其组成包括：R744跨临界压缩机（1）和R134a压缩机（2），R744跨临界压缩机与气体冷却器（3）连接，气体冷却器与恒压阀（13）连接，恒压阀与蒸发冷凝器（5）连接，蒸发冷凝器与回热器（6）的一端连接，回热器与R744高压储液器（7）连接，R744高压储液器与中压系统（8）连接，中压系统与风冷蒸发器（9）连接，风冷蒸发器与回热器另一侧连接。本发明应用于各类民用及商业建筑的供暖中。
Description
技术领域：
本发明涉及一种复合型空气源热泵供暖系统及循环方法。
背景技术：
冬季烧煤取暖作为重要的污染源，造成了严重的空气污染。因此改变取暖方式、减少甚至取缔燃煤锅炉是当前环境治理亟待解决的问题。低碳环保的取暖方式也随之受到人们的广泛关注。
二氧化碳和R134a作为热泵循环工质，都是环保性能优良的工质，可减少温室效应和臭氧层的衰减，运行费用很低，其中二氧化碳具有单位容积较大的制冷量和优良的热传导性能。二氧化碳跨临界循环时气体冷却器所具有较高的排气温度和较大的温度滑移与冷却介质的温升过程相匹配。
发明内容：
本发明的目的是提供一种复合型空气源热泵供暖系统及循环方法。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种复合型空气源热泵供暖系统，其组成包括：R744跨临界压缩机和R134a压缩机，所述的R744跨临界压缩机与气体冷却器连接，所述的气体冷却器与恒压阀连接，所述的恒压阀与蒸发冷凝器连接，所述的蒸发冷凝器与回热器的一端连接，所述的回热器与R744高压储液器连接，所述的R744高压储液器与中压系统连接，所述的中压系统与风冷蒸发器连接，所述的风冷蒸发器与回热器另一侧连接，所述的回热器另一侧还与R744气液分离器连接，所述的R744气液分离器与R744跨临界压缩机连接。
所述的复合型空气源热泵供暖系统，所述的R134a压缩机与冷凝器连接，所述的冷凝器与R134a储液器连接，所述的R134a储液器与电子膨胀阀连接，所述的电子膨胀阀与蒸发冷凝器另一侧连接，所述的蒸发冷凝器另一侧还与R134a压缩机连接。
所述的复合型空气源热泵供暖系统，所述的R744跨临界压缩机还与融霜阀连接，所述的融霜阀与风冷蒸发器连接。
所述的复合型空气源热泵供暖系统的循环方法，该方法包括如下步骤：
该加温系统主要有两部分，一部分循环采用R744作为循环工质，一部分循环采用R134a作为循环工质。
作为循环工质的部分是通过二氧化碳跨临界压缩机将二氧化碳工质压缩后，经过气体冷却器，与水进行换热，将水加热到一定温度，经过气体冷却器后再进入冷凝蒸发器，与R134a进行换热，使二氧化碳被冷凝，冷凝后的二氧化碳液体进入高压储液器中，在经过中压系统后进入风冷蒸发器中与外界空气进行换热。
作为循环工质的部分是通过R134a压缩机压缩后，进入冷凝器中与水进行换热，换热后水的温度提升，R134a被冷凝为高压液态，进入到R134a储液器中，通过膨胀阀后喷发进入蒸发冷凝器中蒸发为二氧化碳的冷凝提供冷量，R134a吸热后经过气液分离器回到压缩机回气口完成循环。
本发明的有益效果：
1.本发明该原油加温系统利用二氧化碳工质在冷却过程中会有大量热量释放，利用高效的板式换热器将热量传递给供暖用水，供水温度升高到一定温度输送给用户末端的散热器，将热量传递给室内，是室温达到适宜温度。加入R134a系统可以使供暖回水温度有一定的提高后也不影响二氧化碳循环系统的性能，同时也提高了整个系统的制热性能。
本发明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，有着优越的热力学性能。
本发明的二氧化碳气体冷却器高效的板式气体冷却器，该气体冷却器不仅能达到系统要求的足够的承压能力，而且具有较高的换热性能。
本发明具有自动融霜功能，使机组即使在较低环境温度时也能开机运行；能够自动设置供水出水温度和供水流量；能够在环境温度为-35℃时，拥有较高的制热效率。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图。
、二氧化碳跨临界压缩机，2、R134a压缩机，3、气体冷却器，4、冷凝器，5、蒸发冷凝器，6、回热器，7、R744高压储液器，8、中压系统，9、风冷蒸发器，10、R744气液分离器，11、R134a储液器，12、融霜阀，13、恒压阀，14、电子膨胀阀。
具体实施方式：
实施例1：
一种复合型空气源热泵供暖系统，其组成包括：R744跨临界压缩机1和R134a压缩机2，所述的R744跨临界压缩机与气体冷却器3连接，所述的气体冷却器与恒压阀13连接，所述的恒压阀与蒸发冷凝器5连接，所述的蒸发冷凝器与回热器6的一端连接，所述的回热器与R744高压储液器7连接，所述的R744高压储液器与中压系统8连接，所述的中压系统与风冷蒸发器9连接，所述的风冷蒸发器与回热器另一侧连接，所述的回热器另一侧还与R744气液分离器10连接，所述的R744气液分离器与R744跨临界压缩机连接。
实施例2：
根据施例1所述的复合型空气源热泵供暖系统，所述的R134a压缩机与冷凝器4连接，所述的冷凝器与R134a储液器11连接，所述的R134a储液器与电子膨胀阀14连接，所述的电子膨胀阀与蒸发冷凝器另一侧连接，所述的蒸发冷凝器另一侧还与R134a压缩机2连接。
实施例3：
根据实施例1或2所述的复合型空气源热泵供暖系统，所述的R744跨临界压缩机还与融霜阀12连接，所述的融霜阀与风冷蒸发器连接。
实施例4：
系统主要流程
该加温系统主要有两部分，一部分循环采用R744作为循环工质，一部分循环采用R134a作为循环工质。
作为循环工质的部分是通过二氧化碳跨临界压缩机将二氧化碳工质压缩后，经过气体冷却器，与水进行换热，将水加热到一定温度，经过气体冷却器后再进入冷凝蒸发器，与R134a进行换热，使二氧化碳被冷凝，冷凝后的二氧化碳液体进入高压储液器中，在经过中压系统后进入风冷蒸发器中与外界空气进行换热。
作为循环工质的部分是通过R134a压缩机压缩后，进入冷凝器中与水进行换热，换热后水的温度提升，R134a被冷凝为高压液态，进入到R134a储液器中，通过膨胀阀后喷发进入蒸发冷凝器中蒸发为二氧化碳的冷凝提供冷量，R134a吸热后经过气液分离器回到压缩机回气口完成循环。
Claims (4)
1.一种复合型空气源热泵供暖系统，其组成包括：R744跨临界压缩机和R134a压缩机，其特征是：所述的R744跨临界压缩机与气体冷却器连接，所述的气体冷却器与恒压阀连接，所述的恒压阀与蒸发冷凝器连接，所述的蒸发冷凝器与回热器的一端连接，所述的回热器与R744高压储液器连接，所述的R744高压储液器与中压系统连接，所述的中压系统与风冷蒸发器连接，所述的风冷蒸发器与回热器另一侧连接，所述的回热器另一侧还与R744气液分离器连接，所述的R744气液分离器与R744跨临界压缩机连接。
2.根据权利要求1所述的复合型空气源热泵供暖系统，其特征是：所述的R134a压缩机与冷凝器连接，所述的冷凝器与R134a储液器连接，所述的R134a储液器与电子膨胀阀连接，所述的电子膨胀阀与蒸发冷凝器另一侧连接，所述的蒸发冷凝器另一侧还与R134a压缩机连接。
3.根据权利要求1或2所述的复合型空气源热泵供暖系统，其特征是：所述的R744跨临界压缩机还与融霜阀连接，所述的融霜阀与风冷蒸发器连接。
4.一种权利要求1—3之一所述的复合型空气源热泵供暖系统的循环方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
该加温系统主要有两部分，一部分循环采用R744作为循环工质，一部分循环采用R134a作为循环工质；
R744作为循环工质的部分是通过二氧化碳跨临界压缩机将二氧化碳工质压缩后，经过气体冷却器，与水进行换热，将水加热到一定温度，经过气体冷却器后再进入冷凝蒸发器，与R134a进行换热，使二氧化碳被冷凝，冷凝后的二氧化碳液体进入高压储液器中，在经过中压系统后进入风冷蒸发器中与外界空气进行换热；
R134a作为循环工质的部分是通过R134a压缩机压缩后，进入冷凝器中与水进行换热，换热后水的温度提升，R134a被冷凝为高压液态，进入到R134a储液器中，通过膨胀阀后喷发进入蒸发冷凝器中蒸发为二氧化碳的冷凝提供冷量，R134a吸热后经过气液分离器回到压缩机回气口完成循环。
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