高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统技术方案

本发明专利技术提供一种高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统，包括：低压段CO2压缩机，高压段排气电子三通阀，高压段CO2压缩机，热回收板式换热器，回热循环板式换热器，高压电子压力调节阀，蒸发器，气液分离器，汽分电子压力调节阀和低压段吸气电子三通阀；热回收板式换热器采用六接口形式，同时回收低压段排气热量和高压段排气热量，实现热源的最大回收利用，室外温度变化过程将通过控制器进行数据采集，控制器程序可通过控制电子三通阀实现制热循环的切换，该切换保证在低环温情况下系统实现两级压缩过程，高环温情况下实现一级压缩过程，可保证系统安全可靠运行，同时保证系统运行的高效率。

Wide ring temperature CO2 air source heat pump system for high pressure exhaust heat recovery

【技术实现步骤摘要】
高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统
本专利技术涉及热泵系统
，具体而言，尤其涉及一种高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统。
技术介绍
随着国家对环保要求的提高，冬季取暖设备由传统的燃煤向使用电力的热泵系统转变。而热泵系统中需要使用冷媒工质，自然冷媒CO2由于其自身优良的环保特性(ODP＝0，GWP＝1),优秀的制热能力，使其在新型热泵系统中备受青睐。我们国家纬度南北跨度很大，北方地区冬季环境温度会低达-40℃，温度跨度很大，普通型热泵系统难以适应北方低环温的使用。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统。本专利技术采用的技术手段如下：高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统，包括：低压段CO2压缩机，排气单向阀，高压段排气电子三通阀，高压段CO2压缩机，热回收板式换热器，回热循环板式换热器，高压电子压力调节阀，蒸发器，气液分离器，汽分电子压力调节阀，低压段吸气电子三通阀和电动球阀；低压段CO2压缩机输出端通过带有排气单向阀的管路经由热回收板式换热器5最终与高压段CO2压缩机入口端连通；高压段CO2压缩机的输出管路与高压段排气电子三通阀进入口连通，高压段排气电子三通阀的另外一路依次经由热回收板式换热器、回热循环板式换热器和蒸发器最终与气液分离器的进入气路连通，且此路管路位于回热循环板式换热器和蒸发器之间设置高压电子压力调节阀；高压段排气电子三通阀的最后一路直接与蒸发器进入端连通；低压段CO2压缩机的输入端管路与低压段吸气电子三通阀一个输出口连通；低压段吸气电子三通阀的另外一输出管路与高压段CO2压缩机的入口端连通，且在进入高压段CO2压缩机之前汇入低压段CO2压缩机和高压段CO2压缩机的连接管路上；低压段吸气电子三通阀的最后一路输入路径的管路经由回热循环板式换热器与气液分离器的其中一条输出管路连通，且位于板式换热器与气液分离器之间管路上设置有电动球阀；气液分离器的另外一个输出管路上设置有汽分电子压力调节阀，且最终汇入到气液分离器与回热循环板式换热器的连接管路上；气液分离器的设置有汽分电子压力调节阀的管路汇入位置位于电动球阀之后。高环温制热时，由高压段CO2压缩机将CO2制冷剂进行压缩，压缩成高温高压的制冷剂气体经高压段排气电子三通阀进入热回收板式换热器，在热回收板式换热器中加热水同时给CO2制冷剂进行冷却，冷却后形成高压跨临界状态制冷剂，跨临界制冷剂在回热循环板式换热器中进一步冷却，经高压电子压力调节阀节流后进入蒸发器内，低压制冷剂在蒸发器内蒸发吸热，形成低压气体制冷剂后经电动球阀后进入到回热循环板式换热器中，经过该板式换热器后形成过热态的CO2制冷剂，该过热态制冷剂经低压段吸气电子三通阀后回到高压段压缩机，完成制热循环。在压缩机运行过程中，汽分电子压力调节阀开启，保证汽分内的油可以随着制冷剂回到压缩机内。低环温制热时，由低压段CO2压缩机将CO2制冷剂进行压缩，压缩成高温中压的制冷剂气体进入热回收板式换热器，在热回收板式换热器中加热水同时给CO2制冷剂进行冷却，冷却后形成中压制冷剂，中压制冷剂进入到高压段CO2压缩机中继续压缩，压缩成高温高压的制冷剂气体经高压段排气电子三通阀再次进入热回收板式换热器，在热回收板式换热器中加热水同时给CO2制冷剂进行冷却，冷却后形成高压跨临界状态制冷剂，跨临界制冷剂在回热循环板式换热器中进一步冷却，经高压电子压力调节阀节流后进入蒸发器内，低压制冷剂在蒸发器内蒸发吸热，形成低压气体制冷剂后经电动球阀后进入到回热循环板式换热器中，经过该板式换热器后形成过热态的CO2制冷剂，该过热态制冷剂经低压段吸气电子三通阀后回到低压段压缩机，完成制热循环。在压缩机运行过程中，汽分电子压力调节阀开启，保证汽分内的油可以随着制冷剂回到压缩机内。除霜时，由高压段CO2压缩机将CO2制冷剂进行压缩，压缩成高温高压的制冷剂气体经高压段排气电子三通阀后进入蒸发器中，该高温气体给予蒸发器化霜使用，化霜后的高压制冷剂经汽分电子压力调节阀的节流降压后进入到回热循环板式换热器中，吸收部分热量后经低压段吸气电子三通阀回到高压段压缩机中，完成化霜循环。本专利技术专利优点：宽环温型CO2空气源热泵系统，可实现高环温和低环温的制热过程，可以很好的满足我国北方地区的冬季应用。该热泵系统制取的热水，可用于家庭用热水、取暖等多方面。通过控制器来控制电子三通阀，可以实现智能转换，系统运行和环境工况实现良好的匹配性。系统拥有着很强的实用性与通用性，符合于当前节能环保的设计理念，其必将为未来热泵系统的应用提供一个很好的系统设计。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1——本专利技术专利的高环温制热循环示意图。图2——本专利技术专利的低环温制热循环示意图。图3——本专利技术专利的除霜循环示意图。图中：1-低压段CO2压缩机，2-排气单向阀，3-高压段排气电子三通阀，4-高压段CO2压缩机，5-热回收板式换热器，6-回热循环板式换热器，7-高压电子压力调节阀，8-蒸发器，9-气液分离器，10-汽分电子压力调节阀，11-低压段吸气电子三通阀，12-电动球阀。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统，其特征在于，包括：/n低压段CO2压缩机(1)，排气单向阀(2)，高压段排气电子三通阀(3)，高压段CO2压缩机(4)，热回收板式换热器(5)，回热循环板式换热器(6)，高压电子压力调节阀(7)，蒸发器(8)，气液分离器(9)，汽分电子压力调节阀(10)，低压段吸气电子三通阀(11)和电动球阀(12)；/n所述低压段CO2压缩机(1)输出端通过带有排气单向阀(2)的管路经由热回收板式换热器(5)最终与高压段CO2压缩机(4)入口端连通；/n高压段CO2压缩机(4)的输出管路与高压段排气电子三通阀(3)进入口连通，高压段排气电子三通阀(3)的另外一路依次经由热回收板式换热器(5)、回热循环板式换热器(6)和蒸发器(8)最终与气液分离器(9)的进入气路连通，且此路管路位于回热循环板式换热器(6)和蒸发器(8)之间设置高压电子压力调节阀(7)；高压段排气电子三通阀(3)的最后一路直接与蒸发器(8)进入端连通；/n低压段CO2压缩机(1)的输入端管路与低压段吸气电子三通阀(11)一个输出口连通；/n低压段吸气电子三通阀(11)的另外一输出管路与高压段CO2压缩机(4)的入口端连通，且在进入高压段CO2压缩机(4)之前汇入低压段CO2压缩机(1)和高压段CO2压缩机(4)的连接管路上；/n低压段吸气电子三通阀(11)的最后一路输入路径的管路经由回热循环板式换热器(6)与气液分离器(9)的其中一条输出管路连通，且位于板式换热器(6)与气液分离器(9)之间管路上设置有电动球阀(12)；/n气液分离器(9)的另外一个输出管路上设置有汽分电子压力调节阀(10)，且最终汇入到气液分离器(9)与回热循环板式换热器(6)的连接管路上。/n...

【技术特征摘要】
1.高压排气热回收的宽环温型CO2空气源热泵系统，其特征在于，包括：
低压段CO2压缩机(1)，排气单向阀(2)，高压段排气电子三通阀(3)，高压段CO2压缩机(4)，热回收板式换热器(5)，回热循环板式换热器(6)，高压电子压力调节阀(7)，蒸发器(8)，气液分离器(9)，汽分电子压力调节阀(10)，低压段吸气电子三通阀(11)和电动球阀(12)；
所述低压段CO2压缩机(1)输出端通过带有排气单向阀(2)的管路经由热回收板式换热器(5)最终与高压段CO2压缩机(4)入口端连通；
高压段CO2压缩机(4)的输出管路与高压段排气电子三通阀(3)进入口连通，高压段排气电子三通阀(3)的另外一路依次经由热回收板式换热器(5)、回热循环板式换热器(6)和蒸发器(8)最终与气液分离器(9)的进入气路连通，且此路管路位于回热循环板式换热器(6)和蒸发器(8)之间设置高压电子压力调节阀(7)；高压段排气电子三通阀(3)的最后一路直接与蒸发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫，王作忠，初韶群，苗畅新，杜丽丽，阎树冬，
申请(专利权)人：松下冷机系统大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21