[发明专利]一种吸收压缩引射复合梯级过冷跨临界CO2

说明书

本发明提出一种吸收压缩引射复合梯级过冷跨临界CO₂冷热联供系统。本发明由跨临界CO₂制冷循环、吸收压缩引射复合梯级过冷循环以及热端供热循环组成，吸收压缩引射复合梯级过冷循环通过梯级节流降压，从而实现两个不同蒸发压力的过冷，从而连续两次梯级过冷跨临界CO₂制冷循环CO₂气体冷却器出口的CO₂流体，使换热过程形成更好的温度匹配，传热温差缩小，CO₂过冷过程中的换热不可逆损失显著降低，气体冷却器出口CO₂流体温度降低，从而减少CO₂的节流损失，降低压缩机压缩比，提高等熵效率，进而提升系统COP。本发明冷热联供系统可广泛应用于制冷、制中高温热水、供暖等多种需制冷或制热的场合。

技术领域

本发明涉及制冷制热、吸收式制冷、热泵技术领域，特别是涉及一种吸收压缩引射复合梯级过冷跨临界CO₂冷热联供系统。

背景技术

在能源日益紧缺、环境问题愈加突出的今天，全社会都在寻求节能环保的可行方式。同时性能优良、价格低廉、运行稳定的新技术、新产品也在不断涌现。在能耗方面，采暖及制冷空调建筑占比很大，是建筑中的用电大户，需要探索新型节能制冷热泵技术。对于民用和商业应用领域，制冷供热需求日益剧增。目前主要是通过两个及其多个设备分别工作来达到对低温与高温的要求，这样很大程度造成了能源浪费和环境破坏。与此同时，多数设备充注的制冷剂为HFCs类高GWP工质。

CO₂制冷技术比传统技术更高效、节能、环保。二氧化碳凭借着自身优良特性，被誉为是CFCs、HCFCs和HFCs最具发展潜力的替代物。因此，绿色二氧化碳制冷技术具有广阔的发展前景。然而，由于CO₂临界温度较低(31.1℃)，临界压力较高(7.38MPa)，使其节流不可逆损失大，制冷效率较低，对跨临界CO₂制冷循环气体冷却器出口的CO₂进行冷却可使得节流损失降低，循环冷量增加，同时降低CO₂循环的运行高压和压缩机排气压力，延长压缩机的使用寿命，提升循环COP。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种吸收压缩引射复合梯级过冷跨临界CO₂冷热联供系统。

本发明为一种吸收压缩引射复合梯级过冷跨临界CO₂冷热联供系统，其特征在于，由跨临界CO₂制冷循环、吸收压缩引射复合梯级过冷循环以及热端供热循环组成；

(1)跨临界CO₂制冷循环由CO₂压缩机、CO₂气体冷却器、节流阀五以及CO₂蒸发器组成。CO₂蒸发器出口的低温低压CO₂流体被CO₂压缩机吸入压缩至高温高压的CO₂流体，然后进入CO₂气体冷却器与换热流体换热，之后依次流经一级过冷器CO₂侧与二级过冷器CO₂侧，通过普通工质蒸发过程连续进行两次放热，而后流经节流阀五节流降压后在CO₂蒸发器内进行蒸发吸热，完成跨临界CO₂制冷循环。