[实用新型]适用于极寒地区的CO2复叠热泵系统及热泵设备机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其是涉及一种适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统及热泵设备机组。

背景技术

热泵是一种能将低位热源的热能转移到高位热源的装置，通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，然后再向人们提供可被利用的高品位热能。

具体地，如图1所示，现有一种复叠热泵系统，该复叠热泵系统主要应用于食品的冷冻冷藏、农作物种子的保存以及超市制冷系统等领域，其具有两套循环系统，其中一套循环系统中包含一个室外换热器12和一个内部换热器13、一个压缩机14、一个膨胀阀11和一个制热用蒸发冷凝器15；另外一套循环系统包含一个压缩机14、一个膨胀阀11、一个主换热器16和一个蒸发冷凝器15，两套系统公用一个蒸发冷凝器15，即两套系统通过一个蒸发冷凝器15联结在一起。制冷工质分别在两套系统中循环流动，并在蒸发冷凝器处于制冷工况下实现换热、制冷的效果。

然而，本申请实用新型人发现，由于现有的复叠热泵系统中所消耗的能源只能用来制冷或者制热，限制了复叠系统的使用范围，因此缺少对能源的二级利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统，以解决现有技术中存在的复叠热泵系统缺少对能源的二级利用的技术问题。

本实用新型提供的适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统，包括：制冷循环和制冷同时制热水循环，所述制冷同时制热水循环包括：单向阀组，所述单向阀组与第一换热器连通，所述第一换热器通过换向阀与第一压缩机连通，所述第一压缩机通过所述换向阀与热水器连通，所述热水器与第二换热器连通，所述第二换热器与单向阀组连通。

进一步地，所述制冷循环包括第一制冷子循环和第二制冷子循环，所述第一制冷子循环包括蒸发冷凝器，所述蒸发冷凝器与所述单向阀组之间、以及所述蒸发冷凝器与所述换向阀之间分别设置有第一控制阀；所述第二制冷子循环包括第二压缩机和第三换热器，所述第二压缩机与所述蒸发冷凝器连通，所述第三换热器分别与所述第二换热器、所述第二压缩机和所述蒸发冷凝器连通。

进一步地，所述第二换热器和所述单向阀组之间、以及所述第二换热器与所述换向阀之间分别设置有第二控制阀。

进一步地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁阀。

进一步地，所述单向阀组包括两组单向阀，每组单向阀均包括若干单向阀，每组内各单向阀依次串联连接，两组单向阀之间为并联连接。

进一步地，所述换向阀与所述第一压缩机之间设置有第一储液罐。

进一步地，所述单向阀组与第二储液罐连通，所述第二储液罐与所述单向阀组之间设置有第一膨胀阀。

进一步地，所述第二换热器和所述第三换热器之间设置有第二膨胀阀。

进一步地，所述第二换热器具有空气进口和空气出口。

相对于现有技术，本实用新型所述的适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统具有以下优势：

本实用新型所述的适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统通过制冷循环实现制冷功能，通过制冷同时制热水循环实现在制冷的过程中同时制取热水的功能。具体地，在使用适用于极寒地区的CO₂复叠热泵系统制冷同时制热水功能时，制冷工质经由单向阀组后进入第一换热器，制冷工质在第一换热器中吸热后通过换向阀进入第一压缩机，制冷工质经由第一压缩机压缩后进入热水器，在热水器中进行放热，从而为热水器提供热源以制取热水。制冷工质在热水器中放热后进入第二换热器进而二次换热，以使得制冷工质的温度进一步降低，制冷工质在第二换热器中放热后进入单向阀组，从而完成一次循环过程。在这个循环过程中，由于制冷工质在第一换热器中吸热，因此可使用第一换热器制冷，例如将热水通入第一换热器，热水在第一换热器中被制冷工质吸取热量，从而温度降低变成冷水流出；由于制冷工质在经由热水器的时候进行放热，因此可使得热水器内的水温度升高，从而制取热水。