CN110966783A - 一种双级节流多温二氧化碳热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组，通过设置多个气体冷却器，并将多个气体冷却器并联后作为一个整体串联在连接中间换热器第二进口和油分离器出口的第二管道上，使得本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组能够实现多温供热，通过采用二氧化碳作为热泵工质，供热温度高、供热形式多样、适用范围广，最高供热风温度可达120℃，填补了普通热泵供热60℃以上区间的空白，满足了市场上对节能环保供热设备的需求，具有极大的社会效益与经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种供热设备，具体涉及一种双级节流多温二氧化碳热泵机组。
背景技术
在环境可持续发展的大环境中，供热设备的节能性和环保性提升到了空前重要的高度。在国家政策和市场需求的双重驱动下，热泵产品由于其在环保和节能方面的优势在市场中不断应用和推广，替代了部分能耗高，环保性差的供热设备，诸如燃煤、燃油锅炉等等。其功能需求正在朝着高温化，高效化，绿色化的方向发展。其中，寻找环境友好、可再生利用、循环性能优良的热泵工质是拓宽热泵技术应用范围的重点和难点之一。
国家发改委2019年6月13日印发 《绿色高效制冷行动方案》旨在提升绿色高效制冷产品的市场占有率，同时指明了未来的市场和政策导向将通过落实《绿色产业指导目录》推动政策和资金向绿色产业倾斜，促进绿色高效制冷消费，提高能效，减少温室气体的排放。二氧化碳作为绿色环保无污染的工质，如何发挥其在热泵应用的节能优势并挖掘其在节能环保领域的更多应用潜能必将是未来政策和市场倾斜和支持的方向。发展绿色环保的冷热联供系统不仅有利于节能、改善大气环境，更能够带动产业机构的调整，带动国家经济的发展。
亟需一种能够提供多温供热(水/风/其他)的二氧化碳热泵机组以改善常规使用氟利昂工质的热泵机组能耗高，供热温度较低，在低温环境下制热量衰减大，供热能力不足需要电加热补偿等问题，提高了热泵机组的综合能源利用率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种双级节流能够多温供热的二氧化碳热泵机组。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种双级节流多温二氧化碳热泵机组，包括：
二氧化碳压缩机；
油分离器，所述油分离器进口通过管道与所述二氧化碳压缩机的排气出口相连接；
中间换热器 ，所述中间换热器的第一出口通过第一管道与所述二氧化碳压缩机进口相连接，所述中间换热器的第二进口通过第二管道与所述油分离器出口相连接；
气体冷却器，所述气体冷却器串联在所述第二管道上，所述气体冷却器的右侧出口处连接有支路节流阀；
蒸发器，所述蒸发器的进口通过第三管道与所述中间换热器的第二出口相连接，所述蒸发器的出口通过第四管道与所述中间换热器的第一进口相连接；
储液器，所述储液器串联在所述第三管道上，所述储液器的出口处连接有主路节流阀；
气液分离器，所述气液分离器串联在所述第四管道上；
所述气体冷却器有多个，所述多个气体冷却器并联后作为一个整体串联在所述第二管道上，所述气体冷却器用于将所述二氧化碳压缩机输出的二氧化碳与空气、水或其他介质进行换热。
优选地，所述油分离器的回油口与所述二氧化碳压缩机回油口相连接。
进一步优选地，所述支路节流阀有多个，所述支路节流阀与所述气体冷却器一一对应的设置。
优选地，所述蒸发器为二氧化碳与空气、水或其他介质换热的换热器。
优选地，所述蒸发器为二氧化碳与空气或其他气体换热的换热器，位于所述油分离器与所述气体冷却器之间的第二管道通过旁通管与位于所述主路节流阀和所述蒸发器之间的第三管道相连接，所述旁通管上设置有电磁阀或电动阀。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组，通过设置多个气体冷却器，并将多个气体冷却器并联后作为一个整体串联在连接中间换热器第二进口和油分离器出口的第二管道上，使得本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组能够实现多温供热，通过采用二氧化碳作为热泵工质，供热温度高、供热形式多样、适用范围广，最高供热风温度可达120℃，填补了普通热泵供热60℃以上区间的空白，满足了市场上对节能环保供热设备的需求，具有极大的社会效益与经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1.二氧化碳压缩机；11.进口；12.排气出口；13.回油口；2.油分离器；21.进口；22.出口；23.回油口；3.中间换热器；31.第一进口；32.第一出口；33.第二进口；34.第二出口；4.气体冷却器组；41.第一气体冷却器；42.第一支路节流阀；43.第二气体冷却器；44.第二支路节流阀；45.第三气体冷却器；46.第三支路节流阀；5.蒸发器；51.进口；52.出口；6.储液器；61.进口；62.出口；7.主路节流阀；8.气液分离器；90.管道；91.第一管道；92.第二管道；93.第三管道；94.第四管道；95.旁通管；96.电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明描述的左、右方向是指图1中的左、右方向。
如图1所示，本发明提供一种双级节流多温二氧化碳热泵机组，包括：二氧化碳压缩机1、油分离器2、中间换热器3、气体冷却器组4、蒸发器5、储液器6、主路节流阀7、气液分离器8，其中，油分离器2的进口21通过管道90与二氧化碳压缩机1的出口12相连接；中间换热器3具有第一进口31、第一出口32、第二进口33、第二出口34，其中，第一进口31和第一出口32位于中间换热器3的低压侧，第二进口33和第二出口34位于中间换热器3的高压侧，中间换热器3的第一出口32通过第一管道91与二氧化碳压缩机1的进口11相连接，中间换热器3的第二进口33通过第二管道92与油分离器2的出口22相连接；气体冷却器组4串联在第二管道92上，气体冷却器组4由第一气体冷却器41、第二气体冷却器43、第三气体冷却器45并联形成，上述气体冷却器用于将经二氧化碳压缩机1的排气出口12输出的二氧化碳与空气、水或其他介质进行换热，以实现多温供热及多种供热形式的技术效果，上述每一个气体冷却器均对应设置一个支路调节阀，该支路节流阀连接在该气体冷却器的右侧出口处，即第一支路节流阀42连接在第一气体冷却器41的右侧出口处，第二支路节流阀44连接在第二气体冷却器43的右侧出口处，第三支路节流阀46连接在第三气体冷却器45的右侧出口处，上述支路节流阀用于控制经过当前支路上气体冷却器的二氧化碳流量；蒸发器5的进口51通过第三管道93与中间换热器3的第二出口34相连接，蒸发器5的出口52通过第四管道94与中间换热器3的第一进口31相连接；储液器6串联在第三管道93上，储液器6的出口62处连接有主路节流阀7；气液分离器8串联在第四管道94上；油分离器2的回油口23与二氧化碳压缩机1的回油口13相连接；蒸发器5为二氧化碳与空气、水或其他介质换热的换热器，在本实施例中，蒸发器5为二氧化碳与空气或其他气体换热的换热器，位于油分离器2与气体冷却器组4之间的第二管道92通过旁通管95与位于主路节流阀7和蒸发器5之间的第三管道93相连接，旁通管95上设置有用于控制经过旁通管95中的二氧化碳流量的电磁阀96，在蒸发器5启动时，电磁阀96打开，使旁通管95接通，从而导入经二氧化碳压缩机1的排气出口12排出的高温二氧化碳气体为蒸发器5进行除霜作业。
本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组，通过设置多个气体冷却器，并将多个气体冷却器并联后作为一个整体串联在连接中间换热器第二进口和油分离器出口的第二管道上，使得本发明提供的双级节流多温二氧化碳热泵机组能够实现多温供热，通过采用二氧化碳作为热泵工质，供热温度高、供热形式多样、适用范围广，最高供热风温度可达120℃，填补了普通热泵供热60℃以上区间的空白，满足了市场上对节能环保供热设备的需求，具有极大的社会效益与经济效益。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双级节流多温二氧化碳热泵机组，包括：
二氧化碳压缩机；
油分离器，所述油分离器进口通过管道与所述二氧化碳压缩机的排气出口相连接；
中间换热器 ，所述中间换热器的第一出口通过第一管道与所述二氧化碳压缩机进口相连接，所述中间换热器的第二进口通过第二管道与所述油分离器出口相连接；
气体冷却器，所述气体冷却器串联在所述第二管道上，所述气体冷却器的右侧出口处连接有支路节流阀；
蒸发器，所述蒸发器的进口通过第三管道与所述中间换热器的第二出口相连接，所述蒸发器的出口通过第四管道与所述中间换热器的第一进口相连接；
储液器，所述储液器串联在所述第三管道上，所述储液器的出口处连接有主路节流阀；
气液分离器，所述气液分离器串联在所述第四管道上；
其特征在于：
所述气体冷却器有多个，所述多个气体冷却器并联后作为一个整体串联在所述第二管道上，所述气体冷却器用于将所述二氧化碳压缩机输出的二氧化碳与空气、水或其他介质进行换热。
2.根据权利要求1所述的双级节流多温二氧化碳热泵机组，其特征在于：所述油分离器的回油口与所述二氧化碳压缩机回油口相连接。
3.根据权利要求2所述的双级节流多温二氧化碳热泵机组，其特征在于：所述支路节流阀有多个，所述支路节流阀与所述气体冷却器一一对应的设置。
4.根据权利要求1所述的双级节流多温二氧化碳热泵机组，其特征在于：所述蒸发器为二氧化碳与空气、水或其他介质换热的换热器。
5.根据权利要求1所述的双级节流多温二氧化碳热泵机组，其特征在于：所述蒸发器为二氧化碳与空气或其他气体换热的换热器，位于所述油分离器与所述气体冷却器之间的第二管道通过旁通管与位于所述主路节流阀和所述蒸发器之间的第三管道相连接，所述旁通管上设置有电磁阀或电动阀。
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