本實用新型屬于熱泵熱水機技術(shù)領(lǐng)域，更詳細地說涉及一種能夠同時實現(xiàn)高溫供水和高溫回水的CO₂空氣源熱泵機組，以實現(xiàn)熱泵機組的高能效。

背景技術(shù)：

隨著節(jié)能和綠色環(huán)保問題日益成為世界關(guān)注的焦點，安全環(huán)保的采暖設(shè)備和熱水器更能迎合市場的需要。CO₂空氣源熱泵機組采用天然工質(zhì)CO₂作為制冷劑，兼具制暖和提供熱水的雙重功效，消耗電能，將儲存在空氣中的無法直接利用的低品位能源變成了可以直接利用的高品位能源，是一項極具前途和值得推廣的技術(shù)。

空氣源，又稱空氣能，即空氣中所蘊含的低品位熱能?？諝庠礋岜脽崴鲗嵸|(zhì)上是利用逆卡諾循環(huán)的制冷原理工作原理，它通過從周圍環(huán)境中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做工提升溫度后輸出到冷凝端，產(chǎn)生可被人們所用的較高品位熱能的設(shè)備。采用制冷劑的能量傳遞特點，讓制冷劑壓縮機的作用下循環(huán)工作，不斷地在蒸發(fā)器中被蒸發(fā)而吸收空氣(或水)中的熱能，同時又不斷地在冷凝器中釋放熱量從而使制冷劑循環(huán)工作，最大程度地減少熱傳遞所需的用電量，達到高效節(jié)能的目的。

空氣源熱泵是利用空氣中的熱量作為低溫?zé)嵩?，?jīng)過傳統(tǒng)空調(diào)器中的冷凝器或蒸發(fā)器進行熱交換，然后通過循環(huán)系統(tǒng)，提取或釋放熱能，利用機組循環(huán)系統(tǒng)將能量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，滿足用戶對生活熱水、地暖或空調(diào)等需求。二氧化碳空氣源熱泵是以二氧化碳為冷媒的空氣源熱泵。

空氣源熱泵應(yīng)用在供暖系統(tǒng)中，氟系列機組做不到高溫供水，二氧化碳機組做不到高溫回水，即空氣源熱泵不能同時實現(xiàn)高溫供水和高溫回水，滿足不了散熱器的實際需求溫度，這是空氣源熱泵目前存在的弊病。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種CO₂空氣源熱泵機組，以解決上述背景技術(shù)中提出的空氣源熱泵不能同時實現(xiàn)高溫供水和高溫回水的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種CO₂空氣源熱泵機組，包括CO₂冷媒循環(huán)單元、水循環(huán)單元和水加熱熱交換器，所述CO₂冷媒循環(huán)單元的熱量通過所述水加熱熱交換器傳輸至所述水循環(huán)單元；

所述CO₂冷媒循環(huán)單元包括壓縮機和膨脹閥，所述壓縮機與所述膨脹閥之間通過冷媒循環(huán)管路連接成串聯(lián)回路，所述壓縮機的出口和所述膨脹閥的入口間的冷媒循環(huán)管路穿過所述水加熱熱交換器進行放熱；

所述水循環(huán)單元包括熱泵機組向用戶供水的供水端和從用戶返回?zé)岜脵C組的回水端；所述回水端和所述供水端之間通過水循環(huán)管路連通；由所述回水端流至所述供水端的循環(huán)水流經(jīng)所述水加熱熱交換器進行吸熱；

所述回水端和所述水加熱熱交換器之間的水循環(huán)管路上設(shè)置有分溫裝置，所述分溫裝置和所述供水端之間設(shè)有高溫回水管。

設(shè)置分溫裝置，實現(xiàn)了CO₂空氣源熱泵機組高溫出水的同時能夠高溫回水，提高整個熱泵機組的能效，熱泵機組能耗降低，具有很高的推廣價值。

進一步地，所述分溫裝置和所述水加熱熱交換器之間的水循環(huán)管路為低溫回水管。

進一步地，所述分溫裝置為二級換熱器；所述分溫裝置包括超高溫?fù)Q熱器、超低溫?fù)Q熱器和分流器，所述超高溫?fù)Q熱器和所述超低溫?fù)Q熱器并聯(lián)后與所述分流器串聯(lián)。

進一步地，所述膨脹閥的出口和所述壓縮機的入口間的冷媒循環(huán)管路上設(shè)置有蒸發(fā)器。

為了提高冷媒循環(huán)的換熱效率，熱泵機組還包括風(fēng)機，所述風(fēng)機向所述蒸發(fā)器周圍吹送空氣。

進一步地，所述供水端的供水溫度為70度。

進一步地，所述回水端的回水溫度為50度。

進一步地，所述高溫回水管內(nèi)的水溫為70度。

進一步地，所述低溫回水管內(nèi)的水溫為30～40度。

為了保證水循環(huán)管路的壽命，所述水循環(huán)管路涂有內(nèi)防腐層。

本實用新型的有益效果為：

(1)設(shè)置分溫裝置，二氧化碳空氣源熱泵機組同時實現(xiàn)高溫供水和高溫回水，提高整個熱泵機組的能效，熱泵機組能耗降低；

(2)通過二級換熱器實現(xiàn)分溫，簡單易行；

(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；

(4)系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型CO₂空氣源熱泵機組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是分溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本實用新型所保護的范圍。

如圖1所示，本實用新型提供了一種CO₂空氣源熱泵機組，包括CO₂冷媒循環(huán)單元、水循環(huán)單元和水加熱熱交換器，所述CO₂冷媒循環(huán)單元的熱量通過所述水加熱熱交換器傳輸至所述水循環(huán)單元；

所述CO₂冷媒循環(huán)單元包括壓縮機和膨脹閥，所述壓縮機與所述膨脹閥之間通過冷媒循環(huán)管路連接成串聯(lián)回路，所述壓縮機的出口和所述膨脹閥的入口間的冷媒循環(huán)管路穿過所述水加熱熱交換器進行放熱；

所述水循環(huán)單元包括熱泵機組向用戶供水的供水端和從用戶返回?zé)岜脵C組的回水端；所述回水端和所述供水端之間通過水循環(huán)管路連通；由所述回水端流至所述供水端的循環(huán)水流經(jīng)所述水加熱熱交換器進行吸熱；

所述回水端和所述水加熱熱交換器之間的水循環(huán)管路上設(shè)置有分溫裝置，所述分溫裝置和所述供水端之間設(shè)有高溫回水管。

設(shè)置分溫裝置，實現(xiàn)了CO₂空氣源熱泵機組高溫供水的同時能夠高溫回水，提高整個熱泵機組的能效，熱泵機組能耗降低，具有很高的推廣價值。

作為改進，所述分溫裝置和所述水加熱熱交換器之間的水循環(huán)管路為低溫回水管。

如圖2所示，所述分溫裝置為二級換熱器；所述分溫裝置包括超高溫?fù)Q熱器、超低溫?fù)Q熱器和分流器，所述超高溫?fù)Q熱器和所述超低溫?fù)Q熱器并聯(lián)后與所述分流器串聯(lián)。

作為改進，所述膨脹閥的出口和所述壓縮機的入口間的冷媒循環(huán)管路上設(shè)置有蒸發(fā)器。

為了提高冷媒循環(huán)的換熱效率，熱泵機組還包括風(fēng)機，所述風(fēng)機向所述蒸發(fā)器周圍吹送空氣。

首先，壓縮機將CO₂冷媒進行壓縮，壓縮后形成高溫高壓CO₂氣體，高溫高壓的CO₂氣體在水加熱熱交換器進行熱量交換，放熱后的CO₂氣體到達膨脹閥，經(jīng)過膨脹閥節(jié)流降壓，再到蒸發(fā)器吸收空氣熱量，繼而再回到壓縮機，完成一個冷媒循環(huán)；

同時，水循環(huán)管路中的循環(huán)水，在水加熱熱交換器進行熱量交換，吸收熱量后被加熱的循環(huán)水由供水端輸送至用戶，經(jīng)用戶端放熱后的循環(huán)水從回水端返回?zé)岜脵C組進行再加熱。

實施例1：

在高溫回水的末端另外增加一套分溫裝置，將回水溫度改變?yōu)閮蓚€溫度的回水，低溫回水進入低溫回水管，到二氧化碳回水端；高溫回水提到與供水等同的出水溫度，直接并聯(lián)入供水端。

實施例2：

在高溫回水的末端另外增加一套分溫裝置，所述分溫裝置為二級換熱器；所述分溫裝置包括超高溫?fù)Q熱器、超低溫?fù)Q熱器和分流器，所述超高溫?fù)Q熱器和所述超低溫?fù)Q熱器并聯(lián)后與所述分流器串聯(lián)?；厮?jīng)過二級換熱器后溫度改變?yōu)閮蓚€溫度，高溫回水提到與供水等同的出水溫度，由分流器分流后高溫回水直接并聯(lián)入供水端；低溫回水進入低溫回水管，到二氧化碳回水端。

實施例3：

在高溫回水的末端另外增加一套分溫裝置，所述分溫裝置為二級換熱器，回水經(jīng)過二級換熱器后溫度改變?yōu)閮蓚€溫度，低溫回水進入低溫回水管，到二氧化碳回水端；高溫回水提到與供水等同的出水溫度，直接并聯(lián)入供水端。

為了提高冷媒循環(huán)的換熱效率，熱泵機組還包括風(fēng)機，所述風(fēng)機向所述蒸發(fā)器周圍吹送空氣。

實施例4：

在高溫回水的末端另外增加一套分溫裝置，所述分溫裝置為二級換熱器，回水經(jīng)過二級換熱器后溫度改變?yōu)閮蓚€溫度，低溫回水進入低溫回水管，到二氧化碳回水端；高溫回水提到與供水等同的出水溫度，直接并聯(lián)入供水端。

為了提高冷媒循環(huán)的換熱效率，熱泵機組還包括風(fēng)機，所述風(fēng)機向所述蒸發(fā)器周圍吹送空氣。

所述供水端的供水溫度為70度；所述回水端的回水溫度為50度，分溫裝置將回水端的回水溫度分成70度高溫回水和30～40度低溫回水。

未設(shè)置分溫裝置時，CO₂空氣源熱泵機組為高溫出水，一般情況下，供水溫度在65～70度，用戶端使用后循環(huán)水溫降至30～40度返回?zé)岜脵C組；在設(shè)置分溫裝置后，供水溫度70度，回水溫度50度，實現(xiàn)了高溫回水；并通過分溫裝置將回水溫度改變?yōu)閮蓚€溫度的回水，并入供水端的高溫回水管內(nèi)的回水溫度為70度，返回機組的低溫回水管內(nèi)的回水溫度為30～40度。

實施例5：

在高溫回水的末端另外增加一套分溫裝置，所述分溫裝置為二級換熱器，回水經(jīng)過二級換熱器后溫度改變?yōu)閮蓚€溫度，低溫回水進入低溫回水管，到二氧化碳回水端；高溫回水提到與供水等同的出水溫度，直接并聯(lián)入供水端。

為了提高冷媒循環(huán)的換熱效率，熱泵機組還包括風(fēng)機，所述風(fēng)機向所述蒸發(fā)器周圍吹送空氣。

所述供水端的供水溫度為70度；所述回水端的回水溫度為50度，分溫裝置將回水端的回水溫度分成70度高溫回水和30～40度低溫回水。

本實施方式中，為了延長水循環(huán)管路的壽命，所述水循環(huán)管路內(nèi)壁涂有內(nèi)防腐層。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。