一种CO2空气源双级压缩热泵论文和设计-姜卓

全文摘要

本实用新型公开了一种CO2空气源双级压缩热泵，包括制冷循环系统，所述制冷循环系统包括依次串联的压缩机、气体冷却器、减压装置、蒸发器和低压储液器；所述制冷循环系统还包括防冻结中间冷却回路，所述防冻结中间冷却回路的入口与所述第一级压缩机构的排气口b连接，所述防冻结中间冷却回路的出口与所述第二级压缩机构的吸气口c连接，所述低压储液器中设有制冷剂，且所述制冷剂为CO2。本实用新型采用天然制冷剂CO2，实现真正意义上的环保，结构简单紧凑，系统运行更加安全，系统能效得到进一步提高，实施成本低。

主设计要求

1.一种CO2空气源双级压缩热泵，其特征在于，包括制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机、气体冷却器、减压装置、蒸发器和低压储液器；所述压缩机为双级压缩机，其具有第一级压缩机构和第二级压缩机构，且所述第一级压缩机构具有吸气口a和排气口b，所述第二级压缩机构具有吸气口c和排气口d，所述第二级压缩机构的排气口d与所述气体冷却器的入口连接，所述气体冷却器的出口与所述减压装置的入口连接，所述减压装置的出口所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述低压储液器的入口连接，所述低压储液器的出口与所述第一级压缩机构的吸气口a连接；所述制冷循环系统还包括防冻结中间冷却回路，所述防冻结中间冷却回路的入口与所述第一级压缩机构的排气口b连接，所述防冻结中间冷却回路的出口与所述第二级压缩机构的吸气口c连接；所述低压储液器中设有制冷剂。

设计方案

1.一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵，其特征在于，包括制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机、气体冷却器、减压装置、蒸发器和低压储液器；}

所述压缩机为双级压缩机，其具有第一级压缩机构和第二级压缩机构，且所述第一级压缩机构具有吸气口a和排气口b，所述第二级压缩机构具有吸气口c和排气口d，所述第二级压缩机构的排气口d与所述气体冷却器的入口连接，所述气体冷却器的出口与所述减压装置的入口连接，所述减压装置的出口所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述低压储液器的入口连接，所述低压储液器的出口与所述第一级压缩机构的吸气口a连接；

所述制冷循环系统还包括防冻结中间冷却回路，所述防冻结中间冷却回路的入口与所述第一级压缩机构的排气口b连接，所述防冻结中间冷却回路的出口与所述第二级压缩机构的吸气口c连接；

所述低压储液器中设有制冷剂。

2.根据权利要求1所述的一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵，其特征在于：所述防冻结中间冷却回路设置在所述蒸发器底部，且与所述蒸发器构成一整体。}

3.根据权利要求1所述的一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵，其特征在于：所述制冷剂为CO_2<\/sub>。}

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，具体地说是使用CO_{2<\/sub>作为制冷剂且应用带有双级压缩功能压缩机的空气源热泵机组。}

背景技术

空气源热泵在能源供应日益紧张的今天凭借其高效、节能、环保以及安全等诸多优势被大家所接受，应用场所和使用区域也越来越广泛。但现有技术依然存在一些不足：一是采用常规HCFC制冷剂，破坏臭氧层，即便是一些产品采用HFC类的环保制冷剂，虽然其ODP值为0并不破坏臭氧层，但依然有较高的GWP值，造成温室效应，仍不能算为真正意义上的环保制冷剂。二是采用单级压缩机循环，在寒冷地区由于冷热源温差大而导致压缩机压比大，排气温度高，循环效率低等问题。三是冬季低温条件下蒸发器底部易结霜和冻结，影响系统性能及运行安全。

天然制冷剂CO_{2<\/sub>以其无毒，不燃，对臭氧层无影响，不产生温室效应，和良好的热力学性质等优点，再度受到了人们的重视。此外，CO_{2<\/sub>跨临界循环系统所具有的较高排气温度和气体冷却器较大的温度滑移,使其在热泵热水器应用领域具有其它工质无法比拟的优势。尤其在低环温制热水条件下，效率较高。但由于其运行压力高，以及自身的循环特点，需要对系统循环形式加以优化才能发挥其最大优势。}}

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵。本实用新型采用的技术手段如下：}

一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵，包括用于对人们在日常生产、生活中所需要使用的水或空气进行加热的制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机、气体冷却器、减压装置、蒸发器和低压储液器；}

所述低压储液器中设有制冷剂。

所述防冻结中间冷却回路设置在所述蒸发器底部，且与所述蒸发器构成一整体。

所述制冷剂为CO_2<\/sub>。

使用状态下：第一级压缩机构的吸气口a吸收所述低压储液器中的制冷剂CO_{2<\/sub>，并在第一级压缩机构中进行压缩，压缩后的中压高温CO_{2<\/sub>通过所述第一级压缩机构的排气口b进入防冻结中间冷却回路，首先中压高温CO_{2<\/sub>加热了蒸发器的底部(最容易冻结的部位)，解决了蒸发器底部容易冻结的问题，且能在一定程度上提高蒸发温度；其次通过所述防冻结中间冷却回路降低了第一级压缩机构所排出的制冷剂CO_{2<\/sub>的温度，被降温后的制冷剂CO_{2<\/sub>再次通过第二级压缩机构的吸气口c进入第二级压缩机构进行压缩，从整体上降低了压缩机的最终排气温度，提高了系统的运行效率，大大提高系统运行安全性。经过第二级压缩机构压缩的制冷剂CO_{2<\/sub>通过第二级压缩机构的排气口d进入气体冷却器、减压装置、蒸发器和低压储液器，再回到第一级压缩机构的吸气口a，从而完成循环。}}}}}}

本实用新型具有以下优点：

1、采用天然制冷剂CO_{2<\/sub>，实现真正意义上的环保；}

2、可以加热了蒸发器底部(最容易冻结的部位)，解决了蒸发器底部易冻结的问题，且能在一定程度上提高蒸发温度，其次通过防冻结中间冷却回路，压缩机的第一级压缩系统的排气温度和压力都得到了降低，降低了压缩机的最终排气温度，提高了系统的运行效率，大大提高系统运行安全性；

3、结构简单紧凑，系统运行更加安全，系统能效得到进一步提高，实施成本低。

基于上述理由本实用新型可在制冷技术领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式中一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵结构示意图。}

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种CO_{2<\/sub>空气源双级压缩热泵，包括用于对人们在日常生产、生活中所需要使用的水或空气进行加热的制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机1、气体冷却器2、减压装置3、蒸发器5和低压储液器6；}

所述压缩机1为双级压缩机，其具有第一级压缩机构和第二级压缩机构，且所述第一级压缩机构具有吸气口a和排气口b，所述第二级压缩机构具有吸气口c和排气口d，所述第二级压缩机构的排气口d与所述气体冷却器2的入口连接，所述气体冷却器2的出口与所述减压装置3的入口连接，所述减压装置3的出口所述蒸发器5的入口连接，所述蒸发器5的出口与所述低压储液器6的入口连接，所述低压储液器6的出口与所述第一级压缩机构的吸气口a连接；

所述制冷循环系统还包括防冻结中间冷却回路4，所述防冻结中间冷却回路4的入口与所述第一级压缩机构的排气口b连接，所述防冻结中间冷却回路4的出口与所述第二级压缩机构的吸气口c连接；

所述低压储液器6中设有制冷剂。

所述防冻结中间冷却回路4设置在所述蒸发器5底部，且与所述蒸发器5构成一整体。

所述制冷剂为CO_2<\/sub>。

使用状态下：第一级压缩机构的吸气口a吸收所述低压储液器中的制冷剂CO_{2<\/sub>，并在第一级压缩机构中进行压缩，压缩后的中压高温CO_{2<\/sub>通过所述第一级压缩机构的排气口b进入防冻结中间冷却回路4，首先中压高温CO_{2<\/sub>加热了蒸发器5的底部(最容易冻结的部位)，解决了蒸发器5底部容易冻结的问题，且能在一定程度上提高蒸发温度，其次通过所述防冻结中间冷却回路4降低了第一级压缩机构所排出的制冷剂CO_{2<\/sub>的温度，被降温后的制冷剂CO_{2<\/sub>再次通过第二级压缩机构的吸气口c进入第二级压缩机构进行压缩，从整体上降低了压缩机1的最终排气温度，提高了系统的运行效率，大大提高系统运行安全性。经过第二级压缩机构压缩的制冷剂CO_{2<\/sub>通过第二级压缩机构的排气口d进入气体冷却器2、减压装置3、蒸发器5和低压储液器6，再回到第一级压缩机构的吸气口a，从而完成循环。}}}}}}

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

一种CO2空气源双级压缩热泵论文和设计

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