一種跨臨界co2熱泵制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱栗及空調(diào)領(lǐng)域，特別是一種跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于綠色環(huán)保天然制冷劑0)2以其無毒、對臭氧層無破壞，不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，以及其良好的熱力學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點，再次受到制冷行業(yè)的重視。同時由于跨臨界COJI環(huán)的放熱過程處于超臨界區(qū)，且在放熱過程中存在溫度滑移等特性，特別適用于熱栗熱水器系統(tǒng)。CO2用于跨臨界熱栗熱水機系統(tǒng)，具有常規(guī)熱栗不具備的優(yōu)勢:環(huán)保和較強的制取熱水能力。制取熱水能力強是因為其在處于超臨界的高溫高壓下放熱具有明顯的溫度滑移，這一特點正適合將水加熱到更高的問題。
[0003]對于跨臨界0)2熱栗熱水機系統(tǒng)而言，當(dāng)系統(tǒng)運行過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的冷風(fēng)白白吹到外部空間，沒有使之發(fā)揮作用。而于此同時，家庭或公共場所又需要空調(diào)系統(tǒng)制取冷風(fēng)。為此，如何在制取熱水的同時將冷風(fēng)充分利用起來，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的是本實用新型所要解決的主要問題。
[0004]對于空調(diào)系統(tǒng)，一般需要實現(xiàn)制冷和制熱的切換，在此過程中風(fēng)冷換熱器的進出口會發(fā)生改變，即原來的進口變?yōu)槌隹?，原來的出口變?yōu)檫M口，這對于大中型空調(diào)系統(tǒng)而言，由于換熱器結(jié)構(gòu)尺寸較大，冷媒流動方向的改變對系統(tǒng)性能影響較大。同時針對以CO2為冷媒的系統(tǒng)，由于CO2的熱物性受溫度影響較大，冷媒流動方向的改變，也即進入換熱器形式的改變，對系統(tǒng)性能均有較大的影響。雖然可以通過采用雙四通閥可以實現(xiàn)進口和出口的不變，但其中一個四通換向閥由于平衡壓力的變化，可能會導(dǎo)致閥體泄漏。
[0005]對于跨臨界CO2熱栗系統(tǒng)，系統(tǒng)增加回?zé)崞骱蟛粌H可以降低氣冷器出口工質(zhì)過冷度，同時還可以提高壓縮機吸氣過熱度。同時增加回?zé)崞鞑粌H減少了系統(tǒng)的節(jié)流損失，同時還提高了系統(tǒng)的循環(huán)效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型提供一種跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)，以解決上述熱栗空調(diào)系統(tǒng)在制冷和制熱的切換時，四通換向閥由于平衡壓力的變化，導(dǎo)致閥體泄漏和系統(tǒng)的循環(huán)效率較低的技術(shù)問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機和四通閥，所述四通閥包括四通閥第一端口、四通閥第二端口、四通閥第三端口和四通閥第四端口，所述壓縮機的排氣口通過第一電磁閥與所述四通閥第一端口連接，所述四通閥第二端口與室外風(fēng)冷換熱器的輸入端連接，所述四通閥第三端口通過節(jié)流部件與儲液罐的輸出端連接，所述四通閥第四端口與室內(nèi)冷風(fēng)換熱器的輸入端連接；所述壓縮機的排氣口通過第二電磁閥與熱水氣冷器的進氣口連接，所述熱水氣冷器的排氣口與所述儲液罐的輸入端連接，所述熱水氣冷器的冷水輸入端和熱水輸出端通過管道與水箱連接，所述熱水氣冷器和所述水箱之間的管道上連接有循環(huán)水栗；所述跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)還包括第一三通閥和第二三通閥，所述第一三通閥包括第一三通閥第一端口、第一三通閥第二端口和第一三通閥第三端口，所述第二三通閥包括第二三通閥第一端口、第二三通閥第二端口(和第二三通閥第三端口 ；所述第一三通閥第二端口和所述第二三通閥第二端口連通并形成第一共用輸出端，所述第一三通閥第三端口和所述第二三通閥第三端口連通并形成第二共用輸出端；所述室內(nèi)冷風(fēng)換熱器的輸出端與所述第一三通閥第一端口連接，所述室外風(fēng)冷換熱器的輸出端與所述第二三通閥第一端口連接，所述第一共用輸出端與所述壓縮機的進氣口相連，所述第二共用輸出端與所述儲液罐的輸入端連接；所述跨臨界0)2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)還包括回?zé)崞?，所述回?zé)崞鞯母邏狠斎攵伺c所述儲液罐的輸出端連接，所述回?zé)崞鞯母邏狠敵龆伺c所述節(jié)流部件的輸入端連接，所述回?zé)崞鞯牡蛪狠斎攵伺c所述第一共用輸出端連接，所述回?zé)崞鞯牡蛪狠敵龆伺c所述壓縮機的進氣口相連。
[0008]本實用新型的有益效果是:由于跨臨界0)2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)中用兩個三通閥來代替一個四通閥，在實現(xiàn)制熱和制冷的轉(zhuǎn)換過程中，每次只是一個三通閥獨立工作，不存在其中一路工質(zhì)影響到另一路工質(zhì)，所以，不存在四通閥換向過程中兩路工質(zhì)的壓力不平衡問題，不會發(fā)生閥體泄漏的問題，提高了跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)的可靠性；同時，增加回?zé)崞骱蟛粌H可以降低氣冷器出口工質(zhì)過冷度，同時還可以提高壓縮機吸氣過熱度；同時增加回?zé)崞鞑粌H減少了系統(tǒng)的節(jié)流損失，同時還提高了系統(tǒng)的循環(huán)效率；本實用新型在實現(xiàn)在制取熱水的同時，實現(xiàn)空調(diào)制冷或制熱，也即本實用新型具有三種工作模式:一是制取熱水，二是制取熱水和空調(diào)制熱或者是僅空調(diào)制熱，二是制取熱水和空調(diào)制冷或者是僅空調(diào)制冷。
[0009]進一步，所述回?zé)崞鳛樘坠苁交責(zé)崞鳌?br>[0010]采用上述進一步方案的有益效果是:套管式回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)簡單，傳熱面積增減自如，工作適應(yīng)范圍大。
[0011]進一步，所述回?zé)崞鳛闅す苁交責(zé)崞鳌?br>[0012]采用上述進一步方案的有益效果是:殼管式回?zé)崞鞯膿Q熱效果較好。
[0013]進一步，所述循環(huán)水栗連接在所述熱水氣冷器的冷水輸入端所述水箱連接之間，所述水箱的上部設(shè)有熱水出口，所述熱水出口連接有熱水供水閥，所述水箱的下部設(shè)有冷水進水口，所述冷水進水口連接有進水閥。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是:循環(huán)水栗設(shè)置在熱水氣冷器的冷水輸入端，提高了熱水氣冷器的熱轉(zhuǎn)換效率。
[0015]進一步，所述熱水氣冷器的冷水輸入端與所述水箱的下部連接，所述熱水氣冷器的熱水輸出端與所述水箱的上部連接。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:由于水箱中的水溫分層效果，下部的水溫較低，較低水溫的水輸入到熱水氣冷器中，熱水的效率較高。
[0017]進一步，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥都為流量控制電磁閥。
[0018]采用上述進一步方案的有益效果是:通過流量控制閥，便于調(diào)節(jié)控制空調(diào)系統(tǒng)和熱栗系統(tǒng)中工質(zhì)的流量，提高空調(diào)系統(tǒng)和熱栗系統(tǒng)溫度控制的準(zhǔn)確性。
[0019]進一步，室內(nèi)冷風(fēng)換熱器還包括冷風(fēng)換熱器風(fēng)扇，所述冷風(fēng)換熱器風(fēng)扇位于所述室內(nèi)冷風(fēng)換熱器的輸入端。
[0020]采用上述進一步方案的有益效果是:在室內(nèi)冷風(fēng)換熱器的輸入端的工質(zhì)溫度較低，冷風(fēng)換熱器風(fēng)扇位于所述室內(nèi)冷風(fēng)換熱器的輸入端，其人轉(zhuǎn)換效率較高。
[0021 ] 進一步，所述節(jié)流部件為電子膨脹閥。
[0022]采用上述進一步方案的有益效果是:電子膨脹閥在低溫下同樣能準(zhǔn)確反應(yīng)出過熱度的變化，能提供較好的流量調(diào)節(jié)，能耗較低。
[0023]進一步，所述節(jié)流部件為毛細(xì)管。
[0024]采用上述進一步方案的有益效果是:毛細(xì)管結(jié)構(gòu)較為簡單，制造比較方便，價格相對低廉。
[0025]進一步，所述節(jié)流部件為熱力膨脹閥。
[0026]采用上述進一步方案的有益效果是:熱力膨脹閥是常用的節(jié)流部件，使用起來非常方便。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)實施方式一的結(jié)構(gòu)圖，
[0028]圖2是圖1中四通閥的工作狀態(tài)圖，
[0029]圖3是圖1中兩個三通閥的工作狀態(tài)圖，
[0030]圖4是本實用新型跨臨界CO2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)實施方式二的結(jié)構(gòu)圖，
[0031]圖5是圖4中四通閥的工作狀態(tài)圖，
[0032]圖6是圖4中兩個三通閥的工作狀態(tài)圖。
[0033]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0034]O1、壓縮機，02、第一電磁閥，03、第二電磁閥，04、四通閥，041、四通閥第一端口，042、四通閥第二端口，043、四通閥第三端口，044、四通閥第四端口，05、室外風(fēng)冷換熱器，06、電子膨脹閥，07、第一三通閥，071、第一三通閥第一端口，072、第一三通閥第二端口，073、第一三通閥第三端口，08、第二三通閥，081、第二三通閥第一端口，082、第二三通閥第二端口，083、第二三通閥第三端口，09、儲液罐，10、室內(nèi)冷風(fēng)換熱器，11、進水閥，12、循環(huán)水栗，13、熱水供水閥，14、水箱，15、熱水氣冷器，16、回?zé)崞?br>【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。
[0036]本實用新型跨臨界0)2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)實施方式一的結(jié)構(gòu)圖及四通閥和三通閥的工作狀態(tài)圖參見圖1-圖3，包括壓縮機01和四通閥04，所述四通閥(04)包括四通閥第一端口(041)、四通閥第二端口(042)、四通閥第三端口(043)和四通閥第四端口(044)，壓縮機OI的排氣口通過第一電磁閥02與四通閥第一端口 041連接，四通閥第二端口 042與室外風(fēng)冷換熱器05的輸入端連接，四通閥第三端口 043通過節(jié)流部件06與儲液罐09的輸出端連接，四通閥第四端口 044與室內(nèi)冷風(fēng)換熱器10的輸入端連接；壓縮機01的排氣口通過第二電磁閥03與熱水氣冷器15的進氣口連接，熱水氣冷器15的排氣口與儲液罐09的輸入端連接，熱水氣冷器15的冷水輸入端和熱水輸出端通過管道與水箱14連接，熱水氣冷器15和水箱14之間的管道上連接有循環(huán)水栗12 ;跨臨界0)2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)還包括第一三通閥07和第二三通閥08，所述第一三通閥(07)包括第一三通閥第一端口(071)、第一三通閥第二端口(072)和第一三通閥第三端口(073)，所述第二三通閥(08)包括第二三通閥第一端口(081)、第二三通閥第二端口(082)和第二三通閥第三端口(083);第一三通閥第二端口 072和第二三通閥第二端口 082連通并形成第一共用輸出端，第一三通閥第三端口 073和第二三通閥第三端口 083連通并形成第二共用輸出端；室內(nèi)冷風(fēng)換熱器10的輸出端與第一三通閥第一端口 071連接，室外風(fēng)冷換熱器05的輸出端與第二三通閥第一端口081連接，第一共用輸出端與壓縮機01的進氣口相連，第二共用輸出端與儲液罐09的輸入端連接；跨臨界0)2熱栗制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)還包括回?zé)崞?6，回?zé)崞?6的高壓輸入端與儲液罐09的輸出端連接，回?zé)崞?6的高壓輸出端與節(jié)流部件06的輸入端連接，回?zé)崞?6的低壓輸入端與第一共用輸出端連接，回?zé)崞?6的低壓輸出端與壓縮機01的進氣口相連；循環(huán)水栗12連接在熱水氣冷器15的冷水輸入端水箱14連接之間，水箱14的上部設(shè)有熱水出口，熱水出口上連接有熱水供水閥