[实用新型]复合式CO2地源热泵空调器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种复合式CO₂地源热泵空调器。

背景技术

当前环境问题已成为一个重要的全球问题，节能环保也成为当今社会的一个主题，在制冷空调领域，从长远角度考虑，采用自然工质替代人工工质已成为必然，特别是CO₂制冷剂引起了业界的普遍重视，并在热泵热水器领域有所发展，但由于CO₂制冷系统在冷却温度较高的夏季，其制冷效率较低，因而成了CO₂制冷剂普及到传统空调器领域的技术瓶颈；夏季空调负荷的高峰时段也正是用电的高峰时段，电价较贵，因而运行费用较高；另外，传统地源热泵虽然有很多优点，属于节能型产品，但由于空调的夏季冷负荷往往高于冬季热负荷，从而导致地源温度环境恶化；以上这些情况都直接影响着节能环保产品的快速发展，以及消费者的认可程度。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种复合式CO₂地源热泵空调器，它不仅具有CO₂热泵热水器的优点，可制热水温度达65℃以上，最高温度可达95℃，而且可以打破制约普及CO₂制冷剂到传统空调领域的技术瓶颈；既具有传统地源热泵空调的优点，不存在冬季室外换热器结霜、除霜的问题，又可以在利用低谷电价进行制热水的同时，利用地源蓄冷，白天利用地源蓄冷进行空调，大大降低运行费用；并且由于本实用新型具有利用地源能制热水的功能，因而可以平衡传统地源热泵空调系统中，存在夏季冷负荷高于冬季热负荷的问题，从而较好地保护了地源环境温度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种复合式CO₂地源热泵空调器，包括由CO₂压缩机16、四通换向阀13、空调水换热器5、电子膨胀阀8、地源水换热器11、气液分离器17及连接管路组成制冷循环回路；本实用新型所述的水换热器5为空调水换热器，地源水换热器11为地源水换热器。水换热器5、地源水换热器11和地源水泵9、单向阀10、地热换热系统12及连接管路组成地源水循环回路。

本实用新型在传统CO₂热泵空调器的压缩机16出口与四通换向阀的高压进口A13之间设有水热交换器14。将地源水引入到CO₂制冷系统的换热系统，对制冷剂进行冷却或加热，从而可提高CO₂制冷系统的效率；本实用新型是由空调水泵4、单向阀3、室内换热器2、空调水换热器5及连接管路组成空调水循环回路；由水泵7、单向阀6、室内换热器2、水截止阀1、地热换热系统12及连接管路组成直接利用地源水进行空调制冷的水循环回路；从而可实现直接利用地源水在夏季进行空调制冷。所述水截止阀1可以为手动调节阀，也可为电动调节阀；所述室内换热器2可以为单台，也可以为多于一台，但各室内换热器的连接方式为并联。所述地热换热系统12中地源水的循环，可为开式循环，也可为闭式循环。

本实用新型的有益效果如下：

1.节能环保方面：由于采用地源能作为复合式CO₂地源热泵空调器的冷热源，因而可大大提高CO₂热泵热水空调器的制冷、制热效率，而CO₂制冷剂之所以不能推广应用的一个重要因素，就是CO₂制冷剂在夏季空调制冷循环时的效率偏低，因此本实用新型可打破推广普及CO₂到传统空调领域的技术瓶颈，为自然工质CO₂替代人工工质提供了一个可行的方案。

2.运行费用方面：如前所述，由于采用地源能作为复合式CO₂地源热泵空调器的冷热源，而且地源具有较大的蓄冷能力，因而可利用夜间低谷电价进行制热水并贮存冷量于地源，在白天可不开制冷系统，而直接用地源冷水进行夏季空调，这样就可大大节约空调器的运行费用。

3.地源环境保护方面：由于传统地源热泵空调系统的夏季冷负荷往往高于冬季热负荷，从而导致地源环境温度逐年恶化，本实用新型复合式CO₂地源热泵空调器在制热水时，可充分利用地源多余的热能，在整体上可较好地保持地源温度的平衡，从而保护了地源温度环境。

附图说明

图1是本实用新型复合式CO₂地源热泵空调器基本原理图。

具体实施方式