[发明专利]跨临界二氧化碳双级压缩冷热联供系统的制冷循环方法

权利要求书

1.一种跨临界二氧化碳双级压缩冷热联供系统的制冷循环方法，包括高压压缩机（1）、主循环气冷器（2）、过冷器（3）、膨胀机（4）、储液器（5）、中温蒸发器（6）、喷射器（7）、低温蒸发器（8）、气液分离器（9）、低压压缩机（10）和中温中压的循环工质CO₂，其特征在于：

在储液器（5）底部的液体输出口上并联第一路输出管路，将第一路输出管路的另一端与中温蒸发器（6）的工质输入口连通，在第一路输出管路上，串联第二调节阀（11-2）和第一膨胀阀（12-1），将中温蒸发器（6）的工质输出口与储液器（5）下端工质输入口连通；

将储液器（5）的气体出口与高压压缩机（1）的输入口通过管路连通，并在该连通管路上设置第一调节阀（11-1）；

在气液分离器（9）的液体工质输出口与低温蒸发器（8）的工质输入口之间的管路上，串联第三调节阀（11-3）和第二膨胀阀（12-2）；

打开第一调节阀（11-1）、第二调节阀（11-2）和第三调节阀（11-3），中温中压的气态CO₂工质，经高压压缩机（1）做功，被压缩至高温高压超临界状态后，输送至主循环气冷器（2）进行冷却，由于降温过程仍处于超临界状态，所以冷却后仍为中温高压气体，再随后经过过冷器（3）再次冷却为低温高压气体，超临界CO₂工质降温同时会将冷水加热至高温用于热水供应；低温高压的超临界CO₂进入膨胀机（4）做功后，降压为低温中压气体和低温中压液体后，经储液器（5）分为两路流出，低温中压气态CO₂工质由储液器（5）的气体输出口送至高压压缩机（1）的工质输入端口，与低压压缩机（10）出口的中温中压气体混合后，进入高压压缩机（1）中，低温中压液态工质将分为两路，并进入亚临界状态，其中一路低温中压液态工质，将在中温蒸发器（6）中吸收环境潜热由液态变为气态后，进入储液器（5）与原有气态工质汇合后送回高压压缩机（1），完成中温制冷循环；另一路低温中压液态工质，进入喷射器（7）中，将低温蒸发器出口压力较低的工质引射，两股流体混合后，以两相状态进入气液分离器（9），气态工质进入低压压缩机（10），液态工质流入低温蒸发器（8）继续对环境吸热，完成低温制冷循环。

2.根据权利要求1所述的一种跨临界二氧化碳双级压缩冷热联供系统的制冷循环方法，其特征在于，在过冷器（3）上设置低温工质输入端口和低温工质输出端口，过冷器（3）的低温工质输出端口，通过管路，与辅助压缩机（14）的工质输入口连通在一起，辅助压缩机（14）的工质输出口，通过管路，与辅助气冷器（13）的工质输入口连通在一起，辅助气冷器（13）的工质输出口，通过第三膨胀阀（12-3）与过冷器（3）的低温工质输入端口连通，在辅助气冷器（13）上设置辅助循环冷水输入管路（17）和辅助循环热水输出管路（18）；从过冷器（3）的低温工质输出口上输出的工质，依次流过辅助压缩机（14）、辅助气冷器（13）和第三膨胀阀（12-3），完成机械式过冷循环；低温低压的循环工质在过冷器（3）中吸收主循环系统循环工质潜热由液态变为气态，经辅助压缩机（14）压缩至高温高压气态后，进入辅助气冷器（13）中等压冷凝为低温高压液态，同时产生的冷却热可将辅助循环冷水输入管路（17）中的冷水加热，并与主循环气冷器加热热水汇合，进行热水供应，低温高压工质经过第三膨胀阀（12-3）节流降压后流入过冷器（3）进行吸热，如此反复完成机械式过冷循环。