[发明专利]一种建筑用二氧化碳空调系统及含有该空调系统的建筑物

说明书

技术领域

本发明涉及建筑用空调系统领域，特别涉及一种建筑用二氧化碳空调系统及含有该空调系统的建筑物。

背景技术

目前，随着人们对居住品质和室内舒适要求度的提高，以及建筑节能的发展和要求的进一步提高，导致传统的楼用空调系统的弊端越来越明显。在制冷剂方面，目前国内外的空调系统都是采用氟利昂作为制冷剂，但是氟利昂会破坏大气臭氧层，从而产生较高的温室效应。由于氨(R717)的不稳定性而且成本非常高，会使制冷系统存在不安全因素，故氨(R717)也不适合作为空调制冷剂。

在结构安装方面，常规空调系统通常是水源式热泵机组或空气源式热泵机组，以水作为载冷剂输送到末端风机盘管内，给建筑物提供所需的冷量或热量，楼面存在空调管路和出风口，为了遮挡空调水管、风管，通常需要设计吊项装置，如此设置即占用了大量的建筑空间，这无疑也增加了一定的投资，还存在噪声大、单位面积能耗高、系统效率较低，温度分布不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、低能耗、无污染、均温性好的建筑用二氧化碳空调系统。

本发明一种建筑用二氧化碳空调系统，其技术方案为：

一种建筑用二氧化碳空调系统，包括室内换热器、二氧化碳压缩机、地源换热器和换向装置，室内换热器、二氧化碳压缩机和地源换热器通过二氧化碳循环管路连接形成循环回路，二氧化碳循环管路的内直径与外直径的比值为0.99∶1～0.2∶1；换向装置设置在二氧化碳循环管路中，室内换热器设置在建筑楼板中和/或墙体中；地源换热器设置在地下。

本发明一种建筑用二氧化碳空调系统，还可以包括以下附属技术方案：

其中，空调系统通过换向装置实现供冷或者供热的调换。

其中，室内换热器是预埋在建筑楼板中和/或墙体中的换热管；室内换热器和地源换热器能够承受80bar～120bar的压力。

其中，地源换热器是并排管体、U型管体或螺旋管体中的任一种或任几种，埋设在地下20m～80m。

其中，空调系统利用二氧化碳作为单一制冷剂；并包括一个或多个二氧化碳压缩机；二氧化碳压缩机压缩二氧化碳的质量流量是0.5kg/s～1.5kg/s。

其中，地源换热器埋设在冻土层，地源换热器是不锈钢管。

其中，二氧化碳循环管路中设置有用于节流降压的节流阀。

其中，换向装置是包括有a、b、c、d四个连接端的四通换向阀，四通换向阀的a端与二氧化碳压缩机的一端连接，b端与地源换热器连接，c端与二氧化碳压缩机的另一端连接，d端与室内换热器连接。

其中，换向装置是设置在二氧化碳循环管路中的多个电磁阀。

本发明还提供了一种建筑物，其技术方案为：

一种建筑物，包括上述的一种建筑用二氧化碳空调系统。建筑用二氧化碳空调系统可用于商业、工业、民用建筑，例如商场、写字楼、工厂、公寓等。

名词解释：

室内换热器：由安装在建筑物每层楼板内的管组组成，用于给房间加热或制冷的装置。

地源换热器：安装在地面冻土层下的换热器，用于与地源进行热交换的装置。

跨临界循环：系统冷凝温度高于临界温度，蒸发温度低于临界温度的制冷循环。

亚临界循环：系统的冷凝温度、蒸发温度均低于临界温度的制冷循环。

bar是压强单位，1巴(bar)＝100千帕(KPa)＝10牛顿/平方厘米＝0.1MPa。

本发明的实施包括以下技术效果：

本发明的一种建筑用二氧化碳空调系统，利用二氧化碳将地热(冬天)或者地冷(夏天)的热量循环到建筑物中，通过辐射交换热量的方式来提供热源或者冷源，成本低、低能耗、无污染、均温性好。不仅能节约建筑空间，而且室内温度分布均匀，室温波动小，无吹风感，无噪声，人体舒适性和节能效益比常规空调好。采用CO₂作为制冷剂的空调系统，相同冷负荷(或热负荷)条件下，CO₂空调系统可节能高达70％-80％。

本发明的一种建筑用二氧化碳空调系统与常规空调系统相比，具有以下优势：

常规空调系统末端采用风机盘管形式，能耗较高，占用空间大，而本发明将末端换热器预埋在每层楼板内，利用钢筋混凝土作为导体，向外散发热量或冷量，没有能量消耗，不占用建筑空间。