[发明专利]一种跨临界二氧化碳系统及其优化耦合方法

摘要

本发明公开一种跨临界二氧化碳系统及其优化耦合方法，系统以一个常规跨临界二氧化碳系统循环作为主体，而一个常规的亚临界R134a制冷循环作为预冷器；通过本发明提出的优化耦合方法，可以根据系统配置的硬件参数和设定运行工况，准确的预测出系统的热力学运行参数，并针对该系统运行状况进行优化，优化对象为跨临界二氧化碳循环部分的最优排气压力和系统的最优中间温度。通过对该全耦合数学模型的妥善利用，不仅可以实现准确预测该类型机组在特定工况下的性能情况，对相关系统进行理论研究，还可以通过理论性能的预测指导实验进展，甚至能够根据系统能够达到的性能状况反向指导该类型机器的设计过程，在本行业相关产业内均具有良好的参考和借鉴意义。

主权项

1.一种跨临界二氧化碳系统，其特征在于，包括循环水路系统，预冷器系统(200)和跨临界二氧化碳循环系统(100)；循环水路系统包括系统进水口(1)、三通分水阀(2)、三通汇水阀(5)和系统出水口(6)；预冷器系统(200)包括预冷系统压缩机(21)、预冷系统冷凝器(22)、热力膨胀阀(23)、预冷系统蒸发器(24)；跨临界二氧化碳循环系统(100)包括CO2压缩机(11)、CO2气体冷却器(12)、电子膨胀阀(13)和CO2蒸发器(15)；循环水路系统中，系统进水口(1)与三通分水阀(2)的入口相连，系统进水经过三通分水阀(2)一分为二：第一路三通分水阀出口与预冷系统冷凝器(22)的第一入口相连，之后连接至三通汇水阀(5)的第一路进口；第二路三通分水阀出口与预冷系统蒸发器(24)的第一入口相连，之后连接至CO2系统的CO2气体冷却器(12)的第一入口，之后连接至三通汇水阀(5)的第二路进口；三通汇水阀(5)的出口与系统出水口(6)相连；预冷器系统中预冷系统压缩机(21)出口连接预冷系统冷凝器(22)的第二进口，预冷系统冷凝器(22)的第二出口连接热力膨胀阀(23)进口，热力膨胀阀(23)出口连接预冷系统蒸发器(24)的第二进口，预冷系统蒸发器(24)的第二出口连接预冷系统压缩机(21)的进口，以此组成循环回路；CO2热泵系统中CO2压缩机(11)的出口与CO2气体冷却器(12)的第二进口相连，CO2气体冷却器(12)的第二出口与电子膨胀阀(13)进口相连，电子膨胀阀(13)出口与CO2蒸发器(15)进口相连，CO2蒸发器(15)的出口连接至CO2压缩机(11)的进口。