本實用新型專利技術公開了一種二氧化碳冷媒循環裝置，該系統包括氣體壓縮機、四通閥、換熱器和空氣能換熱器；氣體壓縮機高壓側經空調換熱器、空氣能換熱器連接至氣體壓縮機的低壓側，以將冷媒增壓為高溫高壓冷媒輸送至空調換熱器完成載冷劑的制熱；以及通過四通閥切換冷媒流向，氣體壓縮機的高壓側經空氣能換熱器、空調換熱器連接氣體壓縮機的低壓側，以將冷媒流轉換為中壓低溫冷媒后輸送至空調換熱器完成載冷劑的制冷。本實用新型專利技術以二氧化碳為冷媒，利用室外空氣與二氧化碳冷媒的熱量交換，完成冷媒的第一次焓變，再通過冷媒與流過換熱器表面的載冷劑交換熱量，完成冷媒的第二次焓變，繼而實現載冷劑制冷或制熱的目的。繼而實現載冷劑制冷或制熱的目的。繼而實現載冷劑制冷或制熱的目的。
【技術實現步驟摘要】
一種二氧化碳冷媒循環裝置
[0001]本技術涉及空調制冷及制熱
，尤其涉及一種二氧化碳冷媒循環裝置。
技術介紹
[0002]在制冷技術中，廣泛利用冷媒的焓值變化來制取冷量。制冷過程需要的是冷媒可循環使用的一個過程，冷媒吸熱是制冷過程，冷媒向載冷劑釋放熱量是制熱過程，在實現冷媒的焓值變化同時冷媒可循環使用是制冷的基本過程，在循環過程中冷媒壓縮機的軸功率與冷媒焓值變化所獲的冷量是制冷系統的COP，COP值的大小決定了制冷系統的能耗。
[0003]二氧化碳是一種新興的自然工質。液態二氧化碳蒸發點是溫度為
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56.6C，壓力為520kPa。二氧化碳作為制冷工質有許多獨特的優勢：從對環境的影響來看，除水和空氣以外，二氧化碳是與環境最為友善的制冷工質。二氧化碳具備有良好的安全性和化學穩定性，二氧化碳安全無毒，即便在高溫下也不產生有害氣體，具有與制冷循環和設備相適應的熱物理性質，單位容積制冷量相當高，運動黏度低。因此，將二氧化碳通過調整循環的排氣壓力，可使氣體在冷凝器中液化放熱過程較好地適應外部熱源的溫度和溫升需要。
技術實現思路
[0004]本技術所要解決的技術問題是針對現有技術中的上述缺陷，提出一種二氧化碳冷媒循環裝置。
[0005]為實現上述目的，本技術采用以下技術方案：
[0006]本技術提供一種二氧化碳冷媒循環裝置，包括氣體壓縮機、四通閥、空調換熱器和空氣能換熱器，其中：所述貯液罐通過管道分別連接所述氣體壓縮機的高壓側和低壓側以及所述四通閥，所述氣體壓縮機的高壓側通過四通閥連接至所述空調換熱器，所述空氣能換熱器通過四通閥連接至氣體壓縮機的低壓側，以將經所述空氣能換熱器蒸發氣化后的冷媒經所述氣體壓縮機增壓成為高溫高壓的二氧化碳冷媒直接輸送至所述空調換熱器完成載冷劑的制熱；所述氣體壓縮機的高壓側通過所述四通閥切換冷媒流向連接所述空氣能換熱器，所述空調換熱器通過所述四通閥連接所述氣體壓縮機的低壓側，以將在所述空調換熱器內完成制冷換熱的二氧化碳冷媒經所述氣體壓縮機增壓成為高溫高壓的二氧化碳冷媒，高溫高壓的二氧化碳冷媒流經所述空氣能換熱器成為高壓常溫二氧化碳冷媒，然后再通過第四電子膨脹閥轉換為中壓低溫二氧化碳冷媒后直接輸送至所述空調換熱器完成載冷劑的制冷。
[0007]進一步地，還包括貯液罐，所述貯液罐通過管道分別連接所述氣體壓縮機的高壓側和低壓側以及所述四通閥。
[0008]進一步優選地，所述貯液罐通過第一電子膨脹閥連接所述氣體壓縮機的低壓側入口，通過第二電子膨脹閥連接所述氣體壓縮機的高壓側入口，其中：
[0009]在啟動或運行過程中，當所述氣體壓縮機低壓側的壓力低于設定壓力時，則由所
述貯液罐通過所述第一電子膨脹閥向所述氣體壓縮機的低壓側補充冷媒；
[0010]在運行過程中，當所述氣體壓縮機高壓側的壓力高于設定壓力時，則通過所述第二電子膨脹閥向所述貯液罐流入冷媒從而保持所述氣體壓縮機高壓側的壓力穩定；以及
[0011]在停機或停電時，通過所述第二電子膨脹閥向所述貯液罐流入冷媒，使系統的高壓側泄壓，維持系統內壓力平衡。
[0012]進一步地，所述氣體壓縮機的高壓側和低壓側均連接所述四通閥，所述四通閥根據載冷劑制冷或制熱要求進行換向，其中：
[0013]當所述四通閥連接位置為所述氣體壓縮機的高壓側出口與空調換熱器連接時為制熱；以及
[0014]當所述四通閥連接位置為所述氣體壓縮機的高壓側出口與所述空氣能換熱器連接時為制冷。
[0015]進一步地，所述空調換熱器至少為一組并聯布置，其為密封結構，內部設置有至少一組耐高壓的冷媒冷凝器，載冷劑通過所述冷媒冷凝器的外表面完成與二氧化碳冷媒的熱交換。
[0016]進一步地，所述空氣能換熱器包括室外機、第三熱敏電阻、至少一組冷媒蒸發器和至少一組風機，二氧化碳冷媒通過所述冷媒蒸發器的外表面完成與室外空氣的熱交換。
[0017]進一步地，所述空調換熱器在制冷時，所述空調換熱器的冷媒出口通過所述四通閥連接所述氣體壓縮機的低壓側入口，其中：
[0018]從所述空調換熱器的冷媒出口排出的二氧化碳冷媒通過所述四通閥流至所述氣體壓縮機的低壓側入口，經所述氣體壓縮機增壓后從其高壓側流經所述空氣能換熱器，高壓高溫冷媒通過所述空氣能換熱器降溫成為高壓常溫冷媒，然后通過第四電子膨脹閥由于JT效應轉換為中壓低溫氣態冷媒；
[0019]中壓低溫氣態冷媒流入所述空調換熱器，冷媒在所述空調換熱器內吸收載冷劑熱量升溫的同時完成載冷劑的制冷，升溫后冷媒從所述空調換熱器的出口流出至所述氣體壓縮機的低壓側入口，實現冷媒的制冷過程和冷媒的循環利用。
[0020]進一步地，所述空調換熱器在制熱時，所述空調換熱器的冷媒入口通過所述四通閥連接所述氣體壓縮機的高壓側出口，其中：
[0021]從所述氣體壓縮機高壓側流出的高壓高溫冷媒進入所述空調換熱器，高壓高溫冷媒在所述空調換熱器內降溫的同時液化，冷媒降溫及液化釋放的熱量由流經所述空調換熱器管殼外表面的載冷劑吸收，載冷劑吸熱后升溫完成制熱；
[0022]同時，降溫液化后的冷媒流出所述空調換熱器至所述空氣能換熱器，冷媒在所述空氣能換熱器內吸收空氣熱量后氣化及升溫，氣化后的氣態冷媒進入所述氣體壓縮機的低壓側入口，實現冷媒的制熱過程和冷媒的循環利用。
[0023]進一步地，所述空調換熱器上設置有第二熱敏電阻，所述第二熱敏電阻測量載冷劑的溫度，并通過第三電子膨脹閥調節冷媒流量從而控制換熱量來使載冷劑溫度在設定范圍內。
[0024]進一步地，所述空調換熱器的外部設置有二氧化碳濃度檢測儀，用于檢測室內空氣中的二氧化碳濃度，其中：
[0025]當室內二氧化碳濃度超出設定值時，加大載冷劑流量稀釋室內空氣中的二氧化碳
濃度，以及當室內二氧化碳濃度達到極限值時報警。
[0026]本技術采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下技術效果：
[0027]本技術以二氧化碳為冷媒，采用四通閥實現制冷程序和制熱程序的切換，利用空氣能換熱器在制冷時冷媒向室外空氣釋放熱量以及在制熱時冷媒從室外空氣吸收熱量，實現室外空氣能與二氧化碳冷媒的熱量交換，完成冷媒的第一次焓變；再利用換熱器實現二氧化碳冷媒與載冷劑交換熱量，完成冷媒的第二次焓變，繼而實現制冷或制熱的目的；且制冷及制熱程序后的二氧化碳冷媒可輸送至氣體壓縮機低壓側，經氣體壓縮機壓縮后實現循環使用。此外，通過二氧化碳濃度檢測儀，可實時檢測室內空氣中的二氧化碳濃度，并自動調節新鮮空氣(載冷劑)的流量，控制室內空氣中的二氧化碳濃度在最佳的范圍內，在提高了人體舒適度同時也保證了安全性，并實現了室內最優的冷量消耗。
附圖說明
[0028]圖1為本技術一種二氧化碳冷媒循環裝置的框架原理結構示意圖；
[0029]圖2為本技術一種二氧化碳冷媒循環裝置制冷方法的工藝流程圖；
[0030]圖3為本技術一種二氧化碳本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種二氧化碳冷媒循環裝置，其特征在于，包括貯液罐(1)、氣體壓縮機(4)、四通閥(6)、空調換熱器(11)和空氣能換熱器(16)，其中：所述貯液罐(1)通過管道分別連接所述氣體壓縮機(4)的高壓側和低壓側以及所述四通閥(6)，所述氣體壓縮機(4)的高壓側通過四通閥(6)連接至所述空調換熱器(11)，所述空氣能換熱器(16)通過四通閥(6)連接至氣體壓縮機(4)的低壓側；所述氣體壓縮機(4)的高壓側通過所述四通閥(6)切換冷媒流向連接所述空氣能換熱器(16)，所述空調換熱器(11)通過所述四通閥(6)連接所述氣體壓縮機(4)的低壓側。2.根據權利要求1所述的二氧化碳冷媒循環裝置，其特征在于，所述貯液罐(1)通過第一電子膨脹閥(3)連接所述氣體壓縮機(4)的低壓側入口，通過第二電子膨脹閥(8)連接所述氣體壓縮機(4)的高壓側入口。3.根據權利要求1所述的二氧化碳冷媒循環裝置，其特征在于，所述氣體壓縮機(4)的高壓側和低壓側均連接所述四通閥(6)，所述四通閥(6)根據載冷劑制冷或制熱要求進行換向。4.根據權利要求1所述的二氧化碳冷媒循環裝置，其特征在于，所述空調換熱器(11)至少為一組并聯布置，其為密封結構，內部設置有至少一組耐高壓的冷...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊景峰，
申請(專利權)人：楊景峰，
類型：新型
國別省市：
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