[实用新型]一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组

说明书

技术领域：

本实用新型涉及热泵制冷技术领域，特别是一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组。

背景技术：

CO₂作为制冷工质，多年来一直没有突破性进展，仅局限于蒸汽压缩系统中的船用制冷方面作为实验，因为CO₂系统的制冷能力低，尤其在高放热温度下制冷系数COP很低(注COP＝制热效果/输入电力)，特别是在温暖的气候环境下，CO₂的劣势更突出，由于当时的技术水平较低，整个CO₂系统采用亚临界循环(CO₂的临界压力为7.37MPA，临界温度为31℃)至使CO₂系统效率很低，所以CO₂制冷技术没有得到进一步开发与应用，后来因为化学合成制冷工质的不断出现，如氟里昂系列制冷工质CFCS便很快促使CO₂逐渐不再作为制冷工质使用，但是随着CFCS对于臭氧层和大气变暖的重要影响，为保护环境实现CFCS替代已成为全世界共同关注的问题。

因为任何大量人工合成的化学物质排放到自热界中，都会对环境造成形响，因此，现在普遍认为必须采用自然工质；实践“低碳生活”，节能减排就能产生巨大的节碳效果，为此世界各国科学家同心协力利用各种手段，一方面减少CO₂产生的源头，另一方面对已经产生的CO₂采取各种有效办法进行回收并开发扩大它的利用领域。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种以CO2为制冷工质的热泵循环多功能机组，采用超临界压力的CO2气体代替传统制冷系统的制冷工质，取代有毒的氨、氟里昂及各种化学混合工质。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组，所述机组由压缩机、换热器、节流阀或膨胀机、蒸发器通过管路连接，所述压缩机的出口通过管路和所述换热器入口相连，该换热器出口通过管路和所述节流阀或膨胀机的入口相连，该节流阀或膨胀机的出口通过管路和所述蒸发器的入口相连，该蒸发器置于制冷系统中，蒸发器出口通过管路和压缩机入口相连，构成以二氧化碳为制冷工质的热泵循环回路，所述换热器产生的热量传递给热泵系统。

本实用新型设计了超临界压力CO₂循环热泵系统，在该系统中通过节流阀或膨胀机控制高压侧压力处于超临界状态，工作压力虽然较高，但压缩机压比却很低∑＝3(而氟里昂∑＝6)，压缩机效率也相对较高，超临界流体优良的传热和热力学特性使得换热器的热效率也很高，致使整个系统能效较高，完全可与传统的制冷工质竞争，可以做到换热器的优化设计，尤其在热泵模式下的制冷及热水器效果大大提高；本专利的最大特色是CO2热泵供应热水时的性能大大高于传统的制冷工质热泵的效果。

本实用新型还具有以下有益效果：

1、CO2回收以后，作为一种新的利用途径，即代替传统制冷系统的制冷工质，取代有毒的氨、氟里昂及各种化学混合工质；CO2因为无毒是一种天然工质。

2、该机组根据CO₂的物性，采用CO₂超临界压缩热泵循环，可以更有效的利用能量，使传统制冷循环的制冷系数COP由3.6提高3.8；

3、该机组能更有效地同时提供制冷、制热及供应65℃的热水，做到一机多用；

4、该系统为配合大型化需求，采用膨胀机制冷，一方面回收了膨胀功，另一方面大大提高了制冷效率。

附图说明：

图1为本实用新型采用节流阀制冷的热泵循环多功能机组示意图；

图2为本实用新型采用膨胀机制冷的热泵循环多功能机组示意图。

其中：1.压缩机，2.换热器，3.蒸发器，4.制冷系统，5.节流阀，6.膨胀机，7.热泵系统。

具体实施方式：

实施例1：