[发明专利]压缩喷射跨临界CO2循环冷热联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵循环系统，具体涉及一种压缩喷射跨临界CO₂循环冷热联供系统。

背景技术

二氧化碳（CO₂）作为一种常见的自然工质，其无毒、不可燃，臭氧消耗潜能值（ODP）为0，全球温室潜能值（GWP）约为1，但是制冷系统本身不产生二氧化碳，因此CO₂用作制冷剂时其实际有效的GWP为0，具有环境方面的友好性。

基于CO₂的上述优点，在常用的自然工质中，CO₂最具有竞争力，在可燃性和毒性有严格限制的场所，二氧化碳作为制冷剂最为理想。在CO₂跨临界循环中，CO₂作为制冷剂在放热过程中存在较大的温度滑移，该温度滑移刚好与所需的变温热源相匹配，也就是说其工质的放热过程和冷却介质的温升相匹配，与传统亚临界循环等温冷凝过程相比有无可比拟的优势。

此外，CO₂临界温度为30.98℃，临界压力为7.38 MPa，在跨临界区与外部介质换热时不发生相变，因此跨临界CO₂循环不存在潜热交换和冷凝过程。考虑到CO₂较高的临界压力，在相同的条件下，跨临界CO₂热泵能够将水加热到更高的温度。而现有的CO₂热泵系统多是用于暖气供热制备生活热水和而少见其用于空调制冷，因此，开发一种实现制冷、空调、供暖和制备高低温生活热水于一体的压缩喷射跨临界CO₂循环冷热联供系统具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种压缩喷射跨临界CO₂循环冷热联供系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种压缩喷射跨临界CO₂循环冷热联供系统，它包括CO₂压缩段、制热段和制冷段；

所述CO₂压缩段包括第一气液分离器、跨临界CO₂压缩机和回油分离器，所述第一气液分离器的排气口连接所述跨临界CO₂压缩机的入口，所述跨临界CO₂压缩机的出口连接所述回油分离器的入口，所述回油分离器的油出口连接所述跨临界CO₂压缩机的回油口；

所述制热段包括至少一个气体冷却器和回热器，各所述气体冷却器首尾连通，所述回油分离器的出口与第一台所述气体冷却器的入口相连通，末端的所述气体冷却器的出口连通所述回热器的气体入口；

所述制冷段包括喷射器、第二气液分离器、第三气液分离器、第一蒸发器、第二蒸发器、热量补充换热器；所述回热器的气体出口分别连通所述第二气液分离器的入口和所述喷射器的工作喷嘴，所述回热器的气体出口通过电子膨胀阀连通所述第二气液分离器的入口；所述第二气液分离器的出液口连接所述第一蒸发器的入口，所述第一蒸发器的出口连接所述喷射器的接受室；所述喷射器的出口连接所述第三气液分离器的入口，所述第三气液分离器的出液口通过第四三通阀连通所述第二蒸发器的入口和所述热量补充换热器的入口，所述第二蒸发器的出口和所述热量补充换热器的出口均通过第五三通阀连通所述回热器的液体入口，所述回热器的液体出口连接所述第一气液分离器的入口。

基于上述，所述制热段还包括冷量补充换热器，所述气体冷却器至少有两个，所述回油分离器的出口通过第一三通阀与第一台所述气体冷却器的入口和所述冷量补充换热器的入口相连通，各所述气体冷却器通过三通阀首尾连通，所述冷量补充换热器的出口和末端的所述气体冷却器的出口通过第三三通阀连通所述回热器的气体入口，各所述气体冷却器之间的各三通阀分别连通所述冷量补充换热器和所述回热器之间管路。

基于上述，相邻两个所述气体冷却器的冷凝水出、入口相连接，末端的所述气体冷却器的冷凝水入口和进水水泵的流出口相连通。

基于上述，相邻两个所述气体冷却器的冷凝水出、入口之间的管路分别通过一节流阀连通有一水箱，第一台所述气体冷却器的冷凝水出口通过一节流阀连通一水箱，各水箱之间通过节流阀连通。

基于上述，末端的所述气体冷却器的冷凝水入口通过第四节流阀和所述进水水泵的流出口相连通。

基于上述，所述第三气液分离器的排气口和所述第二气液分离器的排气口均连通所述第一气液分离器。