利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱泵系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于制熱的二氧化碳熱栗，屬于能源類節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]二氧化碳作為天然制冷劑，獲取簡單，對臭氧層無危害，無毒不可燃，是最安全的制冷劑，同時二氧化碳本身的物理特性決定了其具有高容積比的體積冷凍能力特性以及良好的流動性與傳熱系數(shù)，利用二氧化碳作為制冷劑的熱栗系統(tǒng)比以氟利昂為制冷劑的熱栗更加節(jié)能、環(huán)保，并且可以一次性制取80°C的高溫?zé)崴跍囟鹊陀诹阆碌耐饨绛h(huán)境也能穩(wěn)定的工作。
但隨著熱源溫度的降低，二氧化碳熱栗的能效比以及制熱量都隨之降低。為了更好的實(shí)現(xiàn)二氧化碳熱栗的節(jié)能效果，可以從提高二氧化碳系統(tǒng)中蒸發(fā)器的換熱效率入手，來提高二氧化碳熱栗系統(tǒng)的制熱效率。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，有效提高了二氧化碳熱栗在各個工況下的整體制熱效率。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，氣冷器，膨脹裝置，氣液兩相分離裝置，蒸發(fā)器以及氣體收集器等構(gòu)件，各部件通過管道進(jìn)行連接，壓縮機(jī)的出氣口與氣冷器的進(jìn)氣口通過管道連接，氣冷器的出氣口與膨脹裝置的進(jìn)氣口通過管道連接，特征是，在膨脹裝置與蒸發(fā)器之間通過管道連接氣液兩相分離裝置，膨脹裝置的出氣口與氣液兩相分離裝置的進(jìn)氣口通過管道連接，氣液兩相分離裝置的出口 A與蒸發(fā)器的進(jìn)氣口通過管道連接，蒸發(fā)器的出氣口與氣體收集器的進(jìn)口 D通過管道連接，氣液兩相分離裝置的出口B與氣體收集器的進(jìn)口 C通過管道連接，氣體收集器的出氣口與壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通過管道連接;熱栗系統(tǒng)運(yùn)行時，二氧化碳由膨脹裝置出氣口進(jìn)入氣液兩相分離裝置進(jìn)行氣液分離，其中的液態(tài)二氧化碳經(jīng)出口A進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)氣口，吸熱蒸發(fā)后由蒸發(fā)器出氣口進(jìn)入氣體收集器進(jìn)口 D;氣液兩相分離裝置中的氣態(tài)二氧化碳經(jīng)出口 B進(jìn)入氣體收集器進(jìn)PC0
[0008]本發(fā)明在現(xiàn)有二氧化碳熱栗系統(tǒng)中增加了氣液兩相分離裝置，通過氣液兩相分離裝置來使進(jìn)入蒸發(fā)器的二氧化碳為液態(tài)。在蒸發(fā)器中，二氧化碳與熱源的換熱系數(shù)隨著二氧化碳干度的增加而下降，蒸發(fā)器的換熱效率也隨之下降，當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器的二氧化碳為液態(tài)時，二氧化碳的干度降低，因而二氧化碳與熱源的換熱系數(shù)提高，蒸發(fā)器的換熱效率也相應(yīng)提尚，從而提尚了一■氧化碳熱栗系統(tǒng)的整體制熱效率。
【附圖說明】
[0009]圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1中各標(biāo)號依次表示:壓縮機(jī)I，氣冷器2，膨脹裝置3，氣液兩相分離裝置4，蒸發(fā)器5，氣體收集器6。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例1:如圖1所示，一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)I，氣冷器2，膨脹裝置3，氣液兩相分離裝置4，蒸發(fā)器5，以及氣體收集器6。各部件通過管道進(jìn)行連接，壓縮機(jī)I的出氣口與氣冷器2的進(jìn)氣口連接，氣冷器2的出氣口與膨脹裝置3的進(jìn)氣口連接，膨脹裝置3的出氣口與氣液兩相分離裝置4的進(jìn)氣口連接，氣液兩相分離裝置4的出口 A與蒸發(fā)器的進(jìn)氣口連接，氣液兩相分離裝置4的出口 B與氣體收集器6的進(jìn)口 C連接，蒸發(fā)器5的出氣口與氣體收集器的進(jìn)口 D連接，氣體收集器6的出氣縮機(jī)I的進(jìn)氣口連接。
[0013]所述蒸發(fā)器5為風(fēng)冷翅片式蒸發(fā)器，放置于室外。
[0014]系統(tǒng)運(yùn)行時，氣體收集器6中的二氧化碳進(jìn)入壓縮機(jī)I被壓縮成為高溫高壓的氣體，壓縮后的二氧化碳再進(jìn)入氣冷器2與冷水進(jìn)行換熱成為低溫高壓的液體，隨后進(jìn)入膨脹裝置3成為低溫低壓的氣液兩相二氧化碳，二氧化碳從膨脹裝置3出來后進(jìn)入氣液兩相分離裝置4進(jìn)行氣液分離，其中液態(tài)二氧化碳經(jīng)出口A進(jìn)入蒸發(fā)器5進(jìn)氣口，與空氣進(jìn)行換熱蒸發(fā)后由蒸發(fā)器5出氣口進(jìn)入氣體收集器6進(jìn)口 D;氣液兩相分離裝置4中的氣態(tài)二氧化碳經(jīng)出口B進(jìn)入氣體收集器6進(jìn)口 C。
[0015]二氧化碳制冷劑在系統(tǒng)中如此循環(huán)將通過蒸發(fā)器5的空氣的熱量不斷轉(zhuǎn)移到進(jìn)入氣冷器2的冷水，使之成為高溫?zé)崴畯亩鴮?shí)現(xiàn)制熱循環(huán)。
[0016]實(shí)施例2:如圖1所示，一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)I，氣冷器2，膨脹裝置3，氣液兩相分離裝置4，蒸發(fā)器5，以及氣體收集器6。各部件通過管道進(jìn)行以下連接，壓縮機(jī)I的出氣口與氣冷器2的進(jìn)氣口連接，氣冷器2的出氣口與膨脹裝置3的進(jìn)氣口連接，膨脹裝置3的出氣口與氣液兩相分離裝置4的進(jìn)氣口連接，氣液兩相分離裝置4的出口A與蒸發(fā)器的進(jìn)氣口連接，氣液兩相分離裝置4的出口B與氣體收集器6的進(jìn)口C連接，蒸發(fā)器5的出氣口與氣體收集器的進(jìn)口D連接，氣體收集器6的出氣縮機(jī)I的進(jìn)氣口連接。
[0017]所述蒸發(fā)器5為水冷板式換熱器，放置于靠近作為熱源的水源附近。
[0018]系統(tǒng)運(yùn)行時，氣體收集器6中的二氧化碳進(jìn)入壓縮機(jī)I被壓縮成為高溫高壓的氣體，壓縮后的二氧化碳再進(jìn)入氣冷器2與冷水進(jìn)行換熱成為低溫高壓的液體，隨后進(jìn)入膨脹裝置3成為低溫低壓的氣液兩相二氧化碳，二氧化碳從膨脹裝置3出來后進(jìn)入氣液兩相分離裝置4進(jìn)行氣液分離，其中液態(tài)二氧化碳經(jīng)出口A進(jìn)入蒸發(fā)器5進(jìn)氣口，與作為熱源的水進(jìn)行換熱蒸發(fā)后由蒸發(fā)器5出氣口進(jìn)入氣體收集器6進(jìn)口 D ；氣液兩相分離裝置4中的氣態(tài)二氧化碳經(jīng)出口 B進(jìn)入氣體收集器6進(jìn)口 C。
[0019]二氧化碳制冷劑在系統(tǒng)中如此循環(huán)將通過蒸發(fā)器5的作為熱源的水的熱量不斷轉(zhuǎn)移到進(jìn)入氣冷器2的冷水，使之成為高溫?zé)崴畯亩鴮?shí)現(xiàn)制熱循環(huán)。
[0020]上面結(jié)合具體實(shí)施例及圖1對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)(1)，氣冷器(2)，膨脹裝置(3)，蒸發(fā)器(5)以及氣體收集器(6)部件，壓縮機(jī)(I)的出氣口與氣冷器(2)的進(jìn)氣口通過管道連接，氣冷器(2)的出氣口與膨脹裝置(3)的進(jìn)氣口通過管道連接，其特征是，在膨脹裝置(3)與蒸發(fā)器(5)之間通過管道連接氣液兩相分離裝置(4)，膨脹裝置(3)的出氣口與氣液兩相分離裝置(4)的進(jìn)氣口通過管道連接，氣液兩相分離裝置(4)的出口 A與蒸發(fā)器(5)的進(jìn)氣口通過管道連接，蒸發(fā)器(5)的出氣口與氣體收集器(6)的進(jìn)口 D通過管道連接，氣液兩相分離裝置(4)的出口 B與氣體收集器(6)的進(jìn)口 C通過管道連接，氣體收集器(6)的出氣口與壓縮機(jī)(I)的進(jìn)氣口通過管道連接;熱栗系統(tǒng)運(yùn)行時，二氧化碳由膨脹裝置(3)出氣口進(jìn)入氣液兩相分離裝置(4)進(jìn)行氣液分離，其中的液態(tài)二氧化碳經(jīng)出口 A進(jìn)入蒸發(fā)器(5)進(jìn)氣口，吸熱蒸發(fā)后由蒸發(fā)器(5)出氣口進(jìn)入氣體收集器(6)進(jìn)口D;氣液兩相分離裝置(4)中的氣態(tài)二氧化碳經(jīng)出口 B進(jìn)入氣體收集器(6)進(jìn)口 C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述蒸發(fā)器(5)為放置于室外的風(fēng)冷翅片式蒸發(fā)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱栗系統(tǒng)，其特征是:所述蒸發(fā)器(5)為水冷板式換熱器，放置于靠近作為熱源的水源附近。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用氣液兩相分離裝置提高制熱效率的二氧化碳熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，氣冷器，膨脹裝置，蒸發(fā)器以及氣體收集器，其特征是，在膨脹裝置與蒸發(fā)器之間連接氣液兩相分離裝置，膨脹裝置的出氣口與氣液兩相分離裝置的進(jìn)氣口連接；本發(fā)明在現(xiàn)有二氧化碳熱泵系統(tǒng)中增加了氣液兩相分離裝置，氣液兩相分離裝置的進(jìn)氣口與膨脹裝置的出氣口連接，氣液兩相分離裝置兩個出口分別與蒸發(fā)器和氣體收集器連接。通過氣液兩相分離裝置來使液態(tài)二氧化碳進(jìn)入蒸發(fā)器而氣態(tài)二氧化碳直接進(jìn)入氣體收集器，降低蒸發(fā)器內(nèi)二氧化碳的干度，提高蒸發(fā)器的換熱系數(shù)，從而提高二氧化碳熱泵系統(tǒng)的整體制熱效率。
【IPC分類】F25B43/00, F25B9/00
【公開號】CN105485951
【申請?zhí)枴緾N201510935273
【發(fā)明人】郎峰, 杜鴻儒, 嚴(yán)永波, 丁偉恩, 杜培儉
【申請人】昆明東啟科技股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月15日