[发明专利]一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统

说明书

本发明涉及压缩制冷领域，具体涉及一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，包括制冷单元和发电单元，制冷单元的制冷剂为二氧化碳，所述制冷单元与发电单元通过带阀门的管线连接，所述制冷单元包括环连接的压缩模块、降温模块、散冷模块，所述发电单元包括发电模块和负载在发电模块上的副压缩制冷模块，所述副压缩制冷模块的压缩动力来自于发电模块的同轴做功效应，所述发电模块的动力源来自制冷单元的压缩模块的压力降，本发明的功能性强，可切换方式多，通过发电模块实现发电功能并且负载的副压缩制冷模块能有效提升制冷效率。

技术领域

本发明涉及压缩制冷领域，具体涉及一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统。

背景技术

二氧化碳跨临界循环系统，在环保方面有着得天独厚的优势，其制冷剂为天热制冷剂，无毒环保且价格低廉，二氧化碳的GWP为1，ODP为0，因为跨临界状态的二氧化碳在传热过程中存在温度滑移，所以相对于传统制冷剂（氟利昂）来说传热效果非常好。跨临界二氧化碳循环系统在节流时候的压力降非常大，如果可以将此压力降作为透平发电的一种动力源无疑会使系统更加节能。

发明内容

为了克服现有的技术存在的不足, 本发明提供一种带发电功能的二氧化碳跨临界补气增焓系统，本发明的功能性强，可切换方式多，通过发电模块实现发电功能并且负载的副压缩制冷模块能有效提升制冷效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括制冷单元和发电单元，制冷单元的制冷剂为二氧化碳，所述制冷单元与发电单元通过带阀门的管线连接，所述制冷单元包括环连接的压缩模块、降温模块、散冷模块，所述散冷模块通过喷射器和蒸发器散冷，所述发电单元包括发电模块和负载在发电模块上的副压缩制冷模块，所述副压缩制冷模块的压缩动力来自于发电模块的同轴做功效应，所述发电模块的动力源来自制冷单元的压缩模块的压力降，所述发电模块的出口与制冷单元的降温模块联接，所述副压缩制冷模块与制冷单元的降温模块联接以辅助制冷剂降温。

进一步，所述压缩模块包括主压缩机，所述主压缩机设有气体进口、中间补气口和出口，所述主压缩机的出口通过第一阀连接到发电模块并通过设置支路将发电模块短路，所述支路上设有第二阀，所述发电模块与支路通过管线汇合后连接到降温模块，主压缩机的中间补气口连接来自散冷模块气液分离后产生气态制冷剂的出口,主压缩机的气体进口连接来自散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口。

进一步，所述主压缩机的气体进口与散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口连接的管线还经过降温模块。

进一步，所述降温模块包括依次连接的冷凝器、主回热器，发电模块和压缩模块的支路通过管线汇合后连接到冷凝器的进口处，所述主回热器内设有相互换热散冷的供冷盘管和被降温盘管，所述冷凝器的出口与主回热器的被降温盘管连通并且连通的管线上设有第四阀，所述主压缩机的气体进口与散冷模块蒸发后产生气态制冷剂的出口连接的管线与所述主回热器的被降温盘管连通。

进一步，所述主回热器的被降温盘管出口依次连接到副压缩制冷模块和散冷模块并通过设置支路将副压缩制冷模块短路，所述支路上设有第三阀。

进一步，所述散冷模块包括环连接的喷射器、高温蒸发器、气分储液器、低温蒸发器，所述喷射器包括进口、出口、中间口，所述喷射器的进口处连接降温模块和副压缩制冷模块产生低温冷凝液体的出口，所述喷射器的出口与高温蒸发器连接，所述高温蒸发器的出口与气分储液器的进口连通，所述气分储液器包括气体出口和液体出口，所述气分储液器的气体出口与主回热器内的供冷盘管连通，所述供冷盘管的出口与主压缩机的中间补气口连通并且管线上设有第五阀，所述气分储液器的液体出口通过主节流阀与低温蒸发器的进口连接，所述低温蒸发器的出口通过管线分流为两路，一路与喷射器的中间口连通，一路与主压缩机的中间补气口连通。

进一步，所述低温蒸发器与主压缩机的中间补气口连接的管线上还设有第一气液分离器。