一種二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于制冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的常規(guī)制冷劑在安全性和環(huán)保性上會存在一定的問題，且R134a作為制冷劑的制冷系統(tǒng)中R134a的排氣溫度較高，其冷凝熱通常通過冷凝器被散掉，未能將其有效的利用起來，使得這部分熱量被浪費掉，如果能將其有效利用將可以提高整個系統(tǒng)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是這樣的:該系統(tǒng)包括兩部分，一部分采用R134a作為制冷劑的高溫部分，另一部分是采用二氧化碳作為制冷劑的低溫部分；所述的高溫部分包括R134a壓縮機(jī)、R134a油分離器、熱水池、高溫冷凝器、低溫冷凝器、沖霜換熱器、中間冷卻器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)冷凝器和R134a氣液分離器;所述的低溫部分包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、油分離器、二氧化碳冷凝器、第二儲液器、維持系統(tǒng)、二氧化碳蒸發(fā)板換和氣液分離器。
[0005]所述的高溫部分R134a壓縮機(jī)一端通過油分離器連接熱水池入口，熱水池出口連接高溫冷凝器入口，高溫冷凝器出口通過沖霜換熱器連接低溫冷凝器入口，低溫冷凝器出口通過中間冷卻器連接膨脹機(jī)，膨脹機(jī)連接蒸發(fā)冷凝器入口、二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口經(jīng)過R134a氣液分離器連接R134a壓縮機(jī)，完成高溫循環(huán)；
[0006]所述的低溫部分二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)通過油分離器連接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口連接蒸發(fā)冷凝器入口，二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口連接第二儲液器入口，第二儲液器出口連接二氧化碳蒸發(fā)板換入口，二氧化碳蒸發(fā)板換出口通過氣液分離器連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)連接亞臨界二氧化碳回氣口完成低溫循環(huán)。
[0007]所述的維持系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有渦旋壓縮機(jī)，渦旋壓縮機(jī)通過維持用冷凝器連接第二儲液器，第二儲液器出口通過第一儲液罐內(nèi)的盤管連接氣液分離器內(nèi)的盤管，通過盤管回到維持壓縮機(jī)進(jìn)口。
[0008]所述的第二儲液器依次經(jīng)過膨脹閥、電磁閥和過濾器連接二氧化碳蒸發(fā)板換。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]?該系統(tǒng)采用的制冷劑全部為環(huán)保制冷劑，其中R134a是目前廣泛流行的中低溫環(huán)保制冷劑，而二氧化碳作為純天然制冷劑，臭氧層破壞潛能值為0，全球變暖潛能值為1。
[0011]?二氧化碳的單位容積制冷量較高，有著優(yōu)越的熱力學(xué)性能。
[0012]?該系統(tǒng)能夠全部回收冷凝熱，產(chǎn)出高溫?zé)崴?、中溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴?br>[0013]?該系統(tǒng)中加入的膨脹機(jī)，將節(jié)流降壓的損失的能量利用，提高了二氧化碳的回氣壓力，大大提高了整個系統(tǒng)的效率。
[0014]?該系統(tǒng)將附加維持系統(tǒng)的冷凝熱全部利用，用來提高二氧化碳回氣溫度?！靖綀D說明】:
[0015]圖1是本實用新型整體組合結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施對本實用新型做進(jìn)一步的描述。
[0017]如圖1所示，該系統(tǒng)包括兩部分，一部分采用R134a作為制冷劑的高溫部分，另一部分是采用二氧化碳作為制冷劑的低溫部分;所述的高溫部分包括R134a壓縮機(jī)、R134a油分離器、熱水池、高溫冷凝器、低溫冷凝器、沖霜換熱器、中間冷卻器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)冷凝器和R134a氣液分離器;所述的低溫部分包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、油分離器、二氧化碳冷凝器、第二儲液器、維持系統(tǒng)、二氧化碳蒸發(fā)板換和氣液分離器。
[0018]所述的高溫部分R134a壓縮機(jī)一端通過油分離器連接熱水池入口，熱水池出口連接高溫冷凝器入口，高溫冷凝器出口通過沖霜換熱器連接低溫冷凝器入口，低溫冷凝器出口通過中間冷卻器連接膨脹機(jī)，膨脹機(jī)連接蒸發(fā)冷凝器入口、二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口經(jīng)過R134a氣液分離器連接R134a壓縮機(jī)，完成高溫循環(huán)；
[0019]所述的低溫部分二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)通過油分離器連接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口連接蒸發(fā)冷凝器入口，二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口連接第二儲液器入口，第二儲液器出口連接二氧化碳蒸發(fā)板換入口，二氧化碳蒸發(fā)板換出口通過氣液分離器連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)連接亞臨界二氧化碳回氣口完成低溫循環(huán)。
[0020]所述的維持系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有渦旋壓縮機(jī)，渦旋壓縮機(jī)通過維持用冷凝器連接第二儲液器，第二儲液器出口通過第一儲液罐內(nèi)的盤管連接氣液分離器內(nèi)的盤管，通過盤管回到維持壓縮機(jī)進(jìn)口。
[0021 ]所述的第二儲液器依次經(jīng)過膨脹閥、電磁閥和過濾器連接二氧化碳蒸發(fā)板換。
[0022]本系統(tǒng)的工作過程:
[0023]R134a壓縮機(jī)將工質(zhì)壓縮后，經(jīng)過油分離器后可以采用兩種方式將工質(zhì)冷凝，一種方式工質(zhì)進(jìn)入熱水池，給熱水池加溫，該熱水池產(chǎn)出的熱水溫度最高可達(dá)到80°C，另一種方式可以讓工質(zhì)進(jìn)人兩段殼管式冷凝器中，這種方式產(chǎn)出的熱水可以用作供熱或生活熱水，同時在兩段冷凝器中間加了一個沖霜板換，可以利用經(jīng)過高溫冷凝器后的制冷劑給冷風(fēng)機(jī)做融霜處理。經(jīng)過冷凝后的工質(zhì)經(jīng)過膨脹機(jī)，推動膨脹機(jī)工作，做功后的工質(zhì)發(fā)生壓降進(jìn)人冷凝蒸發(fā)板換中蒸發(fā)吸熱為低溫部分的二氧化碳排氣降溫，經(jīng)過氣液分離器后回到壓縮機(jī)吸氣口。
[0024]R134a高溫部分的膨脹機(jī)能夠通過高壓液體的推動，為低溫部分的二氧化碳回氣升壓，該膨脹機(jī)的應(yīng)用可以大大提高整個系統(tǒng)的效率。
[0025]二氧化碳壓縮機(jī)將工質(zhì)壓縮后，流經(jīng)油分離器進(jìn)人二氧化碳冷凝器降溫，再通過蒸發(fā)冷凝器，高溫部分的工質(zhì)蒸發(fā)后為其降溫，進(jìn)入儲液器中，取儲液器中的二氧化碳液體進(jìn)行噴發(fā)制冷，該系統(tǒng)的設(shè)計蒸發(fā)溫度可達(dá)到_50°C。
[0026]二氧化碳低溫部分為維持儲液器內(nèi)溫度，安裝了一個維持機(jī)組，該機(jī)組能夠維持儲液器內(nèi)溫度保持在一定范圍內(nèi)，同時將熱量帶入到二氧化碳?xì)庖悍蛛x器中，為蒸發(fā)器出來的氣體過熱，使二氧化碳回氣能夠處于過熱狀態(tài)。
[0027]本系統(tǒng)的工作原理
[0028]該二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)可將主系統(tǒng)看做二氧化碳與R134a的復(fù)疊系統(tǒng)，其中系統(tǒng)將R134a的冷凝熱全部回收利用，這部分熱量可以產(chǎn)出高溫?zé)崴?，中溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴?。系統(tǒng)中R134a部分的膨脹機(jī)利用了高壓的液體工質(zhì)推動壓縮機(jī)做功對低溫低壓的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮，增加了二氧化碳的回氣壓力，大大地提高了整個系統(tǒng)的效率。為了維持二氧化碳系統(tǒng)部分的停機(jī)時的系統(tǒng)壓力不至于過高，為二氧化碳儲液器安裝了維持系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)釋放的熱量加以利用為二氧化碳?xì)庖悍蛛x器的回氣進(jìn)行過熱，使二氧化碳壓縮機(jī)的回氣能夠處于過熱狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括兩部分，一部分采用R134a作為制冷劑的高溫部分，另一部分是采用二氧化碳作為制冷劑的低溫部分;所述的高溫部分包括R134a壓縮機(jī)、R134a油分離器、熱水池、高溫冷凝器、低溫冷凝器、沖霜換熱器、中間冷卻器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)冷凝器和R134a氣液分離器;所述的低溫部分包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、油分離器、二氧化碳冷凝器、第二儲液器、維持系統(tǒng)、二氧化碳蒸發(fā)板換和氣液分離器；所述的高溫部分R134a壓縮機(jī)一端通過油分離器連接熱水池入口，熱水池出口連接高溫冷凝器入口，高溫冷凝器出口通過沖霜換熱器連接低溫冷凝器入口，低溫冷凝器出口通過中間冷卻器連接膨脹機(jī)，膨脹機(jī)連接蒸發(fā)冷凝器入口、二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口經(jīng)過R134a氣液分離器連接R134a壓縮機(jī)，完成高溫循環(huán)； 所述的低溫部分二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)通過油分離器連接二氧化碳冷凝器入口，二氧化碳冷凝器出口連接蒸發(fā)冷凝器入口，二氧化碳蒸發(fā)冷凝器出口連接第二儲液器入口，第二儲液器出口連接二氧化碳蒸發(fā)板換入口，二氧化碳蒸發(fā)板換出口通過氣液分離器連接膨脹機(jī)入口，膨脹機(jī)連接亞臨界二氧化碳回氣口完成低溫循環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述的維持系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有渦旋壓縮機(jī)，渦旋壓縮機(jī)通過維持用冷凝器連接第二儲液器，第二儲液器出口通過第一儲液罐內(nèi)的盤管連接氣液分離器內(nèi)的盤管，通過盤管回到維持壓縮機(jī)進(jìn)口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二儲液器依次經(jīng)過膨脹閥、電磁閥和過濾器連接二氧化碳蒸發(fā)板換。
【專利摘要】一種二氧化碳冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩部分，一部分采用R134a作為制冷劑的高溫部分，另一部分是采用二氧化碳作為制冷劑的低溫部分；本實用新型的有益效果：該系統(tǒng)采用的制冷劑全部為環(huán)保制冷劑，其中R134a是目前廣泛流行的中低溫環(huán)保制冷劑，而二氧化碳作為純天然制冷劑，臭氧層破壞潛能值為0，全球變暖潛能值為1；二氧化碳的單位容積制冷量較高，有著優(yōu)越的熱力學(xué)性能；該系統(tǒng)能夠全部回收冷凝熱，產(chǎn)出高溫?zé)崴?、中溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴辉撓到y(tǒng)中加入的膨脹機(jī)，將節(jié)流降壓的損失的能量利用，提高了二氧化碳的回氣壓力，大大提高了整個系統(tǒng)的效率；該系統(tǒng)將附加維持系統(tǒng)的冷凝熱全部利用，用來提高二氧化碳回氣溫度。
【IPC分類】F24H4/02, F25B29/00, F25B6/04, F25B41/06, F25B27/02
【公開號】CN205102455
【申請?zhí)枴緾N201520668973
【發(fā)明人】韓興旺, 李麗娜
【申請人】黑龍江愛科德科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年8月31日