[发明专利]一种二氧化碳冷媒双级增压与单级并联可转换的装置

说明书

本发明公开一种二氧化碳冷媒双级增压与单级并联可转换的装置。属于热泵技术领域。装置包括二氧化碳压缩机，二氧化碳气体冷却，节流装置（电子膨胀阀），风冷蒸发器，气液分离器，冷水补水泵，吸气截止阀，吸气排气短接阀，排气截止阀；通过吸气截止阀，吸气排气短接阀，排气截止阀的启闭，使二氧化碳压缩机在双级增压与单级并联的状态间转换；可通过冷媒系统在单双级自动切换，使系统的能效达到最高，并通过单双级的自动切换使整套装置适应的环境温度范围更广泛，装置可适用于‑30℃～43℃的环境温度。

技术领域

本发明用于热泵技术领域，涉及一种CO2复合的单、双级自动切换的空气源热泵系统，本发明为一种二氧化碳冷媒双级增压与单级并联可转换的装置。

背景技术

目前，在我国北方尤其是东北地区，由于冬季环境温度过低，空气源热泵很难有效利用，环境温度的降低，空气源热泵系统的能效也随之降低，增加能耗，制热量减少，使空气源热泵的使用性和经济性受到严重影响。

发明内容

针对现有问题本发明目的是提供一种二氧化碳冷媒双级增压与单级并联可转换的装置。

本发明采用的技术方案：利用蒸发器附近的温度控制器，控制吸气截止阀、吸气排气短接阀和排气截止阀的启闭：在蒸发器附近设置温度控制器，当控制器感知温度低于设定温度时，控制器关闭吸气截止阀和排气截止阀的，开启吸气排气短接阀，使汽液分离器中的CO₂冷媒被压缩机（2）吸入，经过压缩机（2）压缩后流经吸气排气短接阀，被压缩机（1）再次压缩, 然后再排到二氧化碳气体冷却器中，二氧化碳气体冷却器给冷水补水泵提供的冷水加热，并降低CO2冷媒温度，再经节流装置（电子膨胀阀）节流后进入风冷蒸发器，此时CO₂冷媒充分吸收蒸发器周围环境温度，使蒸发器排出的CO₂冷媒进入气液分离器，CO₂经气液分离器作用，气态CO₂再进入压缩机（2），此时压缩机（1）与压缩机（2）以双级串联形式完成循环。

在蒸发器附近设置温度控制器，当控制器感知温度高于设定温度时，控制器开启吸气截止阀和排气截止阀的，关闭吸气排气短接阀，使汽液分离器中的CO₂冷媒被压缩机（1）和压缩机（2）同时吸入，然后再排到二氧化碳气体冷却器中，二氧化碳气体冷却器给冷水补水泵提供的冷水加热，并降低CO₂冷媒温度，再经节流装置（电子膨胀阀）节流后进入风冷蒸发器，此时CO₂冷媒充分吸收蒸发器周围环境温度，使蒸发器排出的CO₂冷媒进入气液分离器，CO₂经气液分离器作用，气态CO₂再次同时进入压缩机（1）和压缩机（2），此时压缩机（1）与压缩机（2）以单级并联形式完成循环。

压缩机（1）可以代表是单台压缩机，也可以代表多台并联的压缩机；压缩机（2）可以代表是单台压缩机，也可以代表多台并联的压缩机。

有益效果：双级串联运行时，可解决国内北方寒冷地区热泵供暖、供热水的需求，并且环境温度在-15℃以下时，制热效率可比常规CO₂热泵效率高10%以上； 单级并联时，可适合-5℃以上环境温度的热泵供暖、供热水需求，此时能效高于同功耗的双级CO2热泵；依靠双级增压与单级并联的自动转换，可实现更广泛的适用范围，可适用于-30℃～43℃的环境温度。

附图说明

图1为一种二氧化碳冷媒双级增压与单级并联可转换的装置的系统图；

图中：1.二氧化碳压缩机（1），2.二氧化碳压缩机（2），3.二氧化碳气体冷却器（3），4.节流装置（电子膨胀阀）（4），5.风冷蒸发器（5），6.气液分离器（6），7.冷水补水泵（7），8.吸气截止阀（8），9.吸气排气短接阀（9），10.排气截止阀（10）。

具体实施方式