[实用新型]一种二氧化碳空气源热泵系统

说明书

本实用新型涉及一种二氧化碳空气源热泵系统，包括R744压缩机、第一类吸收式换热器、电磁膨胀阀、室外蒸发器和R744气液分离器，所述R744压缩机、第一类吸收式换热器、电磁膨胀阀、室外蒸发器和R744气液分离器沿二氧化碳流向依次相连，所述第一类吸收式换热器包括吸收式热泵机组和换热器。本实用新型采用第一类吸收式换热器代替传统的气体冷却器，有效解决了单级二氧化碳系统跨临界循环系统运行时冷凝温度受制于水侧入口温度的技术难题。

技术领域

本实用新型涉及暖通空调领域，具体涉及一种二氧化碳空气源热泵系统。

背景技术

臭氧层的破坏和气候变暖是目前全球所面临的主要环境问题。由于制冷、空调、热泵等行业广泛采用的CFC及HCFC类制冷剂具有破坏臭氧层和引起温室效应等问题，加上人们生活水平的提高，各国对制冷、空调、热泵等系统的需求量不断增加，工质替代成为人们越来越关心的问题。

在CFC、FCHC的替代品研究中，自然工质由于其良好的环境友好性，引起了各国学者的注意，CO₂作为一种自然工质，由于其良好的热物理特性，是传统制冷剂的理想替代品之一。CO₂的全球变暖指数(GWP＝1)很小，同时不破坏臭氧层(ODP＝0)、安全、低毒、不燃烧。此外，CO₂化学性质稳定，不与润滑油和金属及非金属等材料反应、高温下也不会分解为有害气体，比较适合用于汽车空调、家用热泵热水器等制冷剂易泄露的装置。此外，CO₂临界温度较低，易于实现跨临界操作，又由于其单位容积的制冷量大，可以减少压缩机和换热器的尺寸，应用于制冷压缩循环中有着一定的优势。此外，二氧化碳热泵系统在跨临界状态下运行时，二氧化碳放热过程中的温度滑移可与变温热源较好匹配、缩小传热温差，因此其跨临界循环所具有的高排气温度和温度滑移非常适合用来进行水温加热。

现有技术(如CN104061704A)公开的二氧化碳热泵系统主要包括储液器、压缩机、气体冷却器和蒸发器等，由于供暖系统中回水温度往往较高，而常规的气体冷却器出口温度一般略高于冷却介质的入口温度(即气体冷却器的出口温度受制于水侧入口温度)，无法将二氧化碳冷却至临界温度以下，因此无法实现跨临界循环，从而限制二氧化碳跨临界循环的应用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型采用第一类吸收式换热器代替传统的气体冷却器，用于二氧化碳空气源热泵系统，以实现供暖循环系统中二氧化碳的跨临界循环。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种二氧化碳空气源热泵系统，包括R744压缩机、第一类吸收式换热器、电磁膨胀阀、室外蒸发器和R744气液分离器，所述R744压缩机、第一类吸收式换热器、电磁膨胀阀、室外蒸发器和R744气液分离器沿二氧化碳流向依次相连，其中，

所述第一类吸收式换热器包括吸收式热泵机组和换热器，经R744压缩机压缩后的超临界二氧化碳气体依次经过吸收式热泵机组的发生器，换热器，吸收式热泵机组的蒸发器，冷却为低温高压的二氧化碳液体，流向电磁膨胀阀，而水侧一端的供暖回水先后经吸收式热泵机的吸收器和冷凝器以及换热器加热后流出。

进一步地，所述第一类吸收式换热器的进口端与出口端分别设有第一温度压力一体表和第二温度压力一体表。

进一步地，所述第一类吸收式换热器中二氧化碳的出口温度低于水侧管路中的回水温度。

进一步地，所述室外蒸发器包括电热除霜装置，当所述室外蒸发器检测到壁面温度低于1℃时，R744压缩机停止运行，电热除霜装置开启，同时室外风扇保持运行以加快除霜速率。