CN106440441A - 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法 - Google Patents

一种跨临界co2复合热泵及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106440441A
CN106440441A CN201610859765.XA CN201610859765A CN106440441A CN 106440441 A CN106440441 A CN 106440441A CN 201610859765 A CN201610859765 A CN 201610859765A CN 106440441 A CN106440441 A CN 106440441A
Authority
CN
China
Prior art keywords
recombiner
air cooling
main road
compressor
state point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610859765.XA
Other languages
English (en)
Inventor
曹锋
崔靖
宋昱龙
李东哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201610859765.XA priority Critical patent/CN106440441A/zh
Publication of CN106440441A publication Critical patent/CN106440441A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种跨临界CO2复合热泵及其控制方法，包括CO2主路压缩机、气冷‑气冷复合器、过冷‑蒸发复合器、蒸发器和CO2辅助压缩机；气冷‑气冷复合器包含CO2主路、CO2辅路和水路三个通路；过冷‑蒸发复合器包含CO2主路过冷段和CO2辅路蒸发段两个通路。本发明根据回水温度包括两种工作模式，使得机组应用范围更广，满足日常需要；本发明中只有一个制冷剂与水的换热器，相比较现有的临界CO2复合热泵中的三个水和制冷剂的换热器，本循环水路为一进一出的单一回路，***简单，降低了故障率；本发明辅助回路采用变频压缩机可以使热泵热水器***能够在更宽负荷和温度条件下长时间稳定可靠运行，降低电能消耗，还可以降低压缩机的启动电流。

Description

一种跨临界CO2复合热泵及其控制方法
技术领域
本发明属于热泵技术领域，特别涉及一种跨临界CO2复合热泵及其控制方法。
背景技术
热泵可以吸收环境空气中的热量，通过工质循环，将热量传递给循环水，起到加热的作用。传统的热泵大多使用R134a，R410a等传统工质，环保性较差，面临逐渐淘汰的趋势。
前国际制冷学会***G Lorentzen提出了CO2跨临界循环理论，指出其在热泵领域将具有极其广阔的发展前景。CO2的临界温度很低，为31.1℃，故CO2热泵***一般采用跨临界循环。CO2跨临界循环压缩机排气温度较高(可达100℃以上)，且在跨临界区内，CO2在冷却过程中存在较大的温度滑移，这种温度滑移正好与所需的变温热源相匹配，可以将水一次加热到很高的温度并保持极高的效率，尤其适合于家用生活热水领域。
CO2跨临界循环***与传统的亚临界循环***之间的区别在于：在传统亚临界***中，制冷剂在冷凝器中大部分区域内温度保持不变，而在CO2跨临界循环***中，超临界压力区内并无两相区存在，温度和压力为相互独立的变量，高压侧压力变化对制冷量、压缩机功耗和COP值也会产生影响。
跨临界CO2热泵循环具有独特的优势，其放热过程温度较高且存在一个相当大的温度滑移(约80～100℃)。研究表明：(1)在蒸发温度为0℃时，水温可以从0℃加热到60℃，其热泵COP可达到4.3，比电热水器和燃气热水器能耗降低75％上。在寒冷地区，传统空气源热泵的制热量和效率随环境温度的降低下降很快，热泵的使用受到限制。而CO2热泵***在低温环境下能维持较高的供热量及很高的出水温度，大大节约辅助加热设备所耗费的能量。
跨临界二氧化碳热泵热水器的性能严重受制于气体冷却器出口温度，气体冷却器出口温度越低，***性能越好。当水循环***中的回水温度足够低(20℃甚至低于20℃)时，跨临界二氧化碳热泵热水器的气体冷却器出口温度也能够被循环水冷却到相当低的温度，这个时候***的性能优异。然而当回水温度高于25℃时(考虑到换热温差，气体冷却器出口二氧化碳温度可能达到30℃)，***的性能随着回水温度的升高会剧烈下降，当回水温度高于40℃时二氧化碳热泵***的性能极差，制热COP甚至在1.5以下。
现有的跨临界CO2复合热泵回水分为两路，第一路回水进辅助循环的气体冷却器，然后回到出水口，第二路环的回水进辅助循蒸发器，冷却后的水进入主循环的气体冷却器，然后回到出水口。第一路出水与第二路出水混合后一起供水给用户。现有的跨临界CO2复合热泵需要三个制冷剂与水的换热器，水路分布与连接会极其复杂，并容易出现故障。
现有的定频热泵***采用定频压缩机，回路流量不能改变，尤其针对主副级复合型的热泵产品，固定的压缩机流量比难以适应多变的运行工况，造成非设计工况下的能源浪费或性能降低。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种跨临界CO2复合热泵及其控制方法，以解决现有跨临界CO2复合热泵性能严重受制于气体冷却器出口温度、水路分布与连接复杂且能源浪费的问题。本发明热泵分为主回路和辅助回路；在一般工况下，回水温度较低时(30℃或者低于30℃)，运行直热型制热模式；当回水温度较高时(高于30℃)，转换为循环型制热模式。
为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
一种跨临界CO2复合热泵，包括CO2主路压缩机、气冷-气冷复合器、过冷-蒸发复合器、蒸发器和CO2辅助压缩机；气冷-气冷复合器包含CO2主路、CO2辅路和水路三个通路；过冷-蒸发复合器包含CO2主路过冷段和CO2辅路蒸发段两个通路；所述一种跨临界CO2复合热泵包含主回路和辅助回路两个回路；主回路：CO2主路压缩机的出口连接气冷-气冷复合器的CO2主路的进口，气冷-气冷复合器的CO2主路的出口连接过冷-蒸发复合器的CO2主路过冷段进口，过冷-蒸发复合器的CO2主路过冷段的出口连接蒸发器的进口，蒸发器的出口连接CO2主路压缩机的进口；辅助回路：CO2辅助压缩机的出口连接气冷-气冷复合器的CO2辅路的进口，气冷-气冷复合器CO2辅路的出口连接过冷-蒸发复合器的CO2辅路蒸发段的进口，过冷-蒸发复合器的CO2辅路蒸发段的出口连接CO2辅助压缩机的进口；主回路上过冷-蒸发复合器和蒸发器之间设置有CO2主路膨胀阀；辅助回路上气冷-气冷复合器和过冷-蒸发复合器之间设置有CO2辅助膨胀阀。
进一步的，蒸发器上还安装有风扇。
进一步的，CO2辅助压缩机采用变频压缩机。
进一步的，气冷-气冷复合器包括三个内管和一个外管，两个内管路作为CO2主回路，一个内管路作为CO2辅路，外管和三个内管之间的通路为水路。
进一步的，水路中通入循环水。
进一步的，所述一种跨临界CO2复合热泵包括两种工作模式：
直热型制热模式时，CO2主回路压缩机开启，主回路打开；CO2辅助压缩机关闭，辅助回路关闭；风扇开启；
循环型制热模式时，CO2主回路压缩机开启，主回路打开；CO2辅助压缩机开启，辅助回路打开；风扇开启。
一种跨临界CO2复合热泵的控制方法，回水温度等于或小于设定温度时控制跨临界CO2复合热泵处于直热型制热模式，回水温度高于设定温度时控制跨临界CO2复合热泵处于循环型制热模式；
直热型制热模式：CO2主回路压缩机工作，主回路打开；CO2辅助压缩机关闭，辅助回路关闭；主回路中，CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器的CO2主路中，对水路中的循环水进行加热，并且自身冷却到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器的CO2主路过冷段状态不改变，依旧为状态点c，然后进入CO2主路膨胀阀进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点d，进入到蒸发器进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机的进口；
循环型制热模式：CO2主回路压缩机工作，主回路打开，CO2辅助压缩机工作，辅助回路打开；主回路：CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器的CO2主路中，对水路中的循环水进行加热，并且自身冷却达到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器的CO2主路过冷段与CO2辅路蒸发段进行换热，进一步冷却降温，达到状态点d，然后进入CO2主路膨胀阀进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点e，进入到蒸发器进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机的进口；辅助回路：CO2工质由状态点f经过CO2辅助压缩机的压缩后达到状态点g，进入气冷-气冷复合器的CO2辅路中，对水路中的循环水进行加热，并且自身冷却降温达到状态点h，接着进入CO2辅路膨胀阀进行膨胀达到状态点i，膨胀后的低压工质进入过冷-蒸发复合器的CO2辅路蒸发段，与CO2主路过冷段换热，进一步冷却CO2主路过冷段，自身蒸发吸热达到状态点f，最后回到CO2辅助压缩机的进口。
进一步的，所述设定温度为30℃。
与现有的技术相比，本发明有以下有益效果：
当回水温度较高时(高于30℃)，运行循环型制热模式，主路压缩机工作，主回路打开，辅助路压缩机工作，辅助回路打开，风扇处于开启状态；在辅助回路的第一过冷-蒸发复合器中，辅助回路的CO2蒸发吸热，对主回路中的CO2进行第二次降温，使主回路中的CO2达到合适的出口温度，保证较高的***性能。
进一步的，本发明中只有一个制冷剂与水的换热器，也就是气冷-气冷复合器。相比较现有的跨临界CO2复合热泵中的三个水和制冷剂的换热器，本循环水路为一进一出的单一回路，***简单，降低了故障率。
进一步的，根据实际中回水温度的不同，通过控制两个压缩机，进行直热型制热模式和循环型制热模式的转换，使热泵机组的应用范围更广，性能更高。
进一步的，CO2属于惰性气体，无毒无刺激；良好的安全性和化学稳定性，安全无毒，不可燃，即便在高温下也不分解产生有害气体；其对全球变暖潜力指数GWP为1，CO2不需要工业合成，只需要在大气中提取就可以，使用方便；同时，它对大气臭氧层无任何破环作用，ODP为0。并且，CO2本身优越的热物理特性以及良好的迁移特性也适合其作为制冷工质。
进一步的，本发明制热方式采用CO2热泵型式，能源利用率更高，更加节能。CO2蒸发潜热较大，单位容积制冷量高，具有优良的流动和传热特性，可显著减小***的尺寸，使整个***非常紧凑。
进一步的，跨临界CO2热泵循环具有独特的优势，其放热过程温度较高且存在一个相当大的温度滑移(约80～100℃)。其热泵COP可达到4.3，比电热水器和燃气热水器能耗降低75％以上。在寒冷地区，传统空气源热泵的制热量和效率随环境温度的降低下降很快，热泵的使用受到限制。而CO2热泵***在低温环境下能维持较高的供热量，大大节约辅助加热设备所耗费的能量。
进一步的，辅助回路采用变频压缩机可以使热泵热水器***能够在更宽负荷和温度条件下长时间稳定可靠运行，降低电能消耗，还可以降低压缩机的启动电流。
附图说明
图1是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组的结构示意图；
图2是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组直热型制热模式下的结构示意图；
图3是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组直热型制热模式下的循环示意图；
图4是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组循环型制热模式下的结构示意图；
图5是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组循环型制热模式下的循环示意图；
图6是本发明一种跨临界CO2复合热泵机组气冷-气冷复合器的内部管路布置示意图；
其中：1、CO2主路压缩机；2、气冷-气冷复合器；3、过冷-蒸发复合器；4、CO2主路膨胀阀；5、蒸发器；6、CO2辅助压缩机；7、CO2辅助膨胀阀；8、风扇；9、CO2主路；10、CO2辅路；11、水路；12、CO2主路过冷段；13、CO2辅路蒸发段；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明一种跨临界CO2复合热泵，包括CO2主路压缩机1、包含CO2主路9、CO2辅路10和水路11三个通路的气冷-气冷复合器2、包含CO2主路过冷段12和CO2辅路蒸发段13两个通路的过冷-蒸发复合器3、蒸发器5、CO2辅助压缩机6；
本发明一种跨临界CO2复合热泵包含主回路和辅助回路两个回路；
主回路：CO2主路压缩机1的出口连接气冷-气冷复合器2的CO2主路9的进口，气冷-气冷复合器2的CO2主路9的出口连接过冷-蒸发复合器3的CO2主路过冷段12进口，过冷-蒸发复合器3的CO2主路过冷段12的出口连接蒸发器5的进口，蒸发器5的出口连接CO2主路压缩机1的进口；
辅助回路：CO2辅助压缩机6的出口连接气冷-气冷复合器2的CO2辅路10的进口，气冷-气冷复合器2的CO2辅路10的出口连接过冷-蒸发复合器3的CO2辅路蒸发段13的进口，过冷-蒸发复合器3的CO2辅路蒸发段13的出口连接CO2辅助压缩机6的进口。
主回路上过冷-蒸发复合器3和蒸发器5之间设置有CO2主路膨胀阀4；辅助回路上气冷-气冷复合器2和过冷-蒸发复合器3之间设置有CO2辅助膨胀阀7。
蒸发器5上还安装有风扇8，通过改变风扇的转速，可以调节合适的换热系数。
CO2辅助压缩机6采用变频压缩机。
请参阅图6所示，气冷-气冷复合器2包括三个内管和一个外管，两个内管路作为CO2主回路9，一个内管路作为CO2辅路10，外管和三个内管之间的通路为水路11。
为了保证机组在回水温度改变时，能保证合适的CO2的冷却温度，从而保证较高的***性能，本发明设置了两种运行模式：
直热型制热模式(回水温度为30℃或者低于30℃)：请参阅图2和图3，CO2主回路压缩机1工作，主回路打开；CO2辅助压缩机6关闭，辅助回路关闭；风扇处于开启状态。主回路：CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机1的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器2的CO2主路9中，对水路11中的循环水进行加热，并且自身冷却到合适的温度达到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器3的CO2主路过冷段12状态不改变，依旧为状态点c，然后进入CO2主路膨胀阀4进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点d，进入到蒸发器5进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机1的进口。
循环型制热模式(回水温度高于30℃)：请参阅图4和图5，CO2主回路压缩机1工作，主回路打开，CO2辅助压缩机6工作，辅助回路打开；风扇处于开启状态。主回路：CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机1的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器2的CO2主路9中，对水路11中的循环水进行加热，并且自身冷却到合适的温度达到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器3的CO2主路过冷段12，与CO2辅路蒸发段进行换热，进一步冷却降温，达到状态点d，然后进入CO2主路膨胀阀4进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点e，进入到蒸发器5进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机1的进口。
辅助回路：CO2工质由状态点f经过CO2辅助压缩机6的压缩后达到状态点g，进入气冷-气冷复合器2的CO2辅路10中，对水路11中的循环水进行加热，并且自身冷却降温达到状态点h，接着进入CO2辅路膨胀阀7进行膨胀达到状态点i，膨胀后的低压工质进入过冷-蒸发复合器3的CO2辅路蒸发段13，与CO2主路过冷段12换热，进一步冷却CO2主路过冷段12，自身蒸发吸热达到状态点f，最后回到CO2辅助压缩机6的进口。
在气冷-气冷复合器2中，主路CO2工质在CO2主路9中冷却放热，辅路CO2工质在CO2辅路10中冷却放热，循环水吸收热量，达到合适的温度。在过冷-蒸发复合器3中，主路CO2工质在CO2主路过冷段12进一步冷却放热，达到合适温度，辅路CO2工质在CO2辅路蒸发段13蒸发吸热，CO2辅路蒸发段13与CO2主路过冷段12换热，保持热量平衡。

Claims (8)

1.一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，包括CO2主路压缩机(1)、气冷-气冷复合器(2)、过冷-蒸发复合器(3)、蒸发器(5)和CO2辅助压缩机(6)；气冷-气冷复合器(2)包含CO2主路(9)、CO2辅路(10)和水路(11)三个通路；过冷-蒸发复合器(3)包含CO2主路过冷段(12)和CO2辅路蒸发段(13)两个通路；
所述一种跨临界CO2复合热泵包含主回路和辅助回路两个回路；
主回路：CO2主路压缩机(1)的出口连接气冷-气冷复合器(2)的CO2主路(9)的进口，气冷-气冷复合器(2)的CO2主路(9)的出口连接过冷-蒸发复合器(3)的CO2主路过冷段(12)进口，过冷-蒸发复合器(3)的CO2主路过冷段(12)的出口连接蒸发器(5)的进口，蒸发器(5)的出口连接CO2主路压缩机(1)的进口；
辅助回路：CO2辅助压缩机(6)的出口连接气冷-气冷复合器(2)的CO2辅路(10)的进口，气冷-气冷复合器(2)CO2辅路(10)的出口连接过冷-蒸发复合器(3)的CO2辅路蒸发段(13)的进口，过冷-蒸发复合器(3)的CO2辅路蒸发段(13)的出口连接CO2辅助压缩机(6)的进口；
主回路上过冷-蒸发复合器(3)和蒸发器(5)之间设置有CO2主路膨胀阀(4)；辅助回路上气冷-气冷复合器(2)和过冷-蒸发复合器(3)之间设置有CO2辅助膨胀阀(7)。
2.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，蒸发器(5)上还安装有风扇(8)。
3.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，CO2辅助压缩机(6)采用变频压缩机。
4.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，气冷-气冷复合器(2)包括三个内管和一个外管，两个内管路作为CO2主回路(9)，一个内管路作为CO2辅路(10)，外管和三个内管之间的通路为水路(11)。
5.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，水路(11)中通入循环水。
6.根据权利要求2所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，所述一种跨临界CO2复合热泵包括两种工作模式：
直热型制热模式时，CO2主回路压缩机(1)开启，主回路打开；CO2辅助压缩机(6)关闭，辅助回路关闭；风扇(8)开启；
循环型制热模式时，CO2主回路压缩机(1)开启，主回路打开；CO2辅助压缩机(6)开启，辅助回路打开；风扇(8)开启。
7.一种跨临界CO2复合热泵的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至6中任一项所述的一种跨临界CO2复合热泵，其特征在于，回水温度小于或等于设定温度时控制跨临界CO2复合热泵处于直热型制热模式，回水温度高于设定温度时控制跨临界CO2复合热泵处于循环型制热模式；
直热型制热模式：CO2主回路压缩机(1)工作，主回路打开；CO2辅助压缩机(6)关闭，辅助回路关闭；主回路中，CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机(1)的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器(2)的CO2主路(9)中，对水路(11)中的循环水进行加热，并且自身冷却到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器(3)的CO2主路过冷段(12)状态不改变，依旧为状态点c，然后进入CO2主路膨胀阀(4)进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点d，进入到蒸发器(5)进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机(1)的进口；
循环型制热模式：CO2主回路压缩机(1)工作，主回路打开，CO2辅助压缩机(6)工作，辅助回路打开；主回路：CO2工质由状态点a经过CO2主路压缩机(1)的压缩后达到状态点b，进入气冷-气冷复合器(2)的CO2主路(9)中，对水路(11)中的循环水进行加热，并且自身冷却达到状态点c，然后流经过冷-蒸发复合器(3)的CO2主路过冷段(12)与CO2辅路蒸发段进行换热，进一步冷却降温，达到状态点d，然后进入CO2主路膨胀阀(4)进行膨胀，膨胀后的低压工质达到状态点e，进入到蒸发器(5)进行蒸发，吸收热量，回到状态点a，最后回到CO2主路压缩机(1)的进口；辅助回路：CO2工质由状态点f经过CO2辅助压缩机(6)的压缩后达到状态点g，进入气冷-气冷复合器(2)的CO2辅路(10)中，对水路(11)中的循环水进行加热，并且自身冷却降温达到状态点h，接着进入CO2辅路膨胀阀(7)进行膨胀达到状态点i，膨胀后的低压工质进入过冷-蒸发复合器(3)的CO2辅路蒸发段(13)，与CO2主路过冷段(12)换热，进一步冷却CO2主路过冷段(12)，自身蒸发吸热达到状态点f，最后回到CO2辅助压缩机(6)的进口。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，设定温度为30℃。
CN201610859765.XA 2016-09-28 2016-09-28 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法 Pending CN106440441A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610859765.XA CN106440441A (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610859765.XA CN106440441A (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106440441A true CN106440441A (zh) 2017-02-22

Family

ID=58170725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610859765.XA Pending CN106440441A (zh) 2016-09-28 2016-09-28 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106440441A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108253650A (zh) * 2018-01-18 2018-07-06 西安交通大学 一种跨临界二氧化碳复合热泵***的控制方法
CN109163917A (zh) * 2018-07-19 2019-01-08 西安交通大学 一种跨临界co2热泵加速寿命实验***及方法
CN109186115A (zh) * 2018-07-19 2019-01-11 西安交通大学 一种跨临界co2并行压缩***及其容量配比方法
CN109747384A (zh) * 2019-02-19 2019-05-14 上海交通大学 带回热装置的并行压缩式co2汽车热泵空调***
CN111795423A (zh) * 2020-03-26 2020-10-20 同济大学 一种基于三流体换热器的二氧化碳热泵供暖***
CN114945780A (zh) * 2020-01-15 2022-08-26 三菱电机株式会社 热泵装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003169A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Noriyuki Yamauchi 二酸化炭素を冷媒に使用する冷凍・給湯・暖房装置およびそれに用いる凝縮システム
JP2007278666A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Daikin Ind Ltd 二元冷凍装置
CN204923159U (zh) * 2015-09-01 2015-12-30 北京嘉孚科技有限公司 一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热泵***
CN105222385A (zh) * 2015-10-20 2016-01-06 西安交通大学 一种跨临界co2复合热泵***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003169A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Noriyuki Yamauchi 二酸化炭素を冷媒に使用する冷凍・給湯・暖房装置およびそれに用いる凝縮システム
JP2007278666A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Daikin Ind Ltd 二元冷凍装置
CN204923159U (zh) * 2015-09-01 2015-12-30 北京嘉孚科技有限公司 一种适用于高回水温度供暖用二氧化碳空气源热泵***
CN105222385A (zh) * 2015-10-20 2016-01-06 西安交通大学 一种跨临界co2复合热泵***

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108253650A (zh) * 2018-01-18 2018-07-06 西安交通大学 一种跨临界二氧化碳复合热泵***的控制方法
CN108253650B (zh) * 2018-01-18 2019-04-12 西安交通大学 一种跨临界二氧化碳复合热泵***的控制方法
WO2019141019A1 (zh) * 2018-01-18 2019-07-25 西安交通大学 一种跨临界二氧化碳复合热泵***的控制方法
US11255579B2 (en) * 2018-01-18 2022-02-22 Xi'an Jiaotong University Control method of transcritical carbon dioxide composite heat pump system
CN109163917A (zh) * 2018-07-19 2019-01-08 西安交通大学 一种跨临界co2热泵加速寿命实验***及方法
CN109186115A (zh) * 2018-07-19 2019-01-11 西安交通大学 一种跨临界co2并行压缩***及其容量配比方法
CN109186115B (zh) * 2018-07-19 2020-05-19 西安交通大学 一种跨临界co2并行压缩***及其容量配比方法
CN109747384A (zh) * 2019-02-19 2019-05-14 上海交通大学 带回热装置的并行压缩式co2汽车热泵空调***
CN109747384B (zh) * 2019-02-19 2021-06-11 上海交通大学 带回热装置的并行压缩式co2汽车热泵空调***
CN114945780A (zh) * 2020-01-15 2022-08-26 三菱电机株式会社 热泵装置
CN114945780B (zh) * 2020-01-15 2024-04-12 三菱电机株式会社 热泵装置
CN111795423A (zh) * 2020-03-26 2020-10-20 同济大学 一种基于三流体换热器的二氧化碳热泵供暖***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108253650B (zh) 一种跨临界二氧化碳复合热泵***的控制方法
CN106440441A (zh) 一种跨临界co2复合热泵及其控制方法
CN101852490B (zh) 一种空气能二氧化碳热泵热水器
JP5166385B2 (ja) 空調給湯システム
CN101377371A (zh) 动态过冷水循环制冰***
CN105008823A (zh) 热泵热水器
CN107883602A (zh) 冷媒循环***及其控制方法
CN204460650U (zh) 一种冷凝器冷却装置
KR101325319B1 (ko) 축열식 냉난방 장치
CN105674621A (zh) 一种利用二氧化碳作为制冷剂的家用能源综合利用***
CN206131508U (zh) 一种跨临界co2复合热泵
CN206637881U (zh) 制冷循环***
KR20100027353A (ko) 냉장냉동장치
CN201680581U (zh) 一种高温型二氧化碳热泵热水器
CN203880998U (zh) 热泵***
CN208720589U (zh) 一种压缩机及压缩机制冷***
KR101557708B1 (ko) 라디에이터 열교환식 빙축사이클 냉난방시스템
CN100470166C (zh) 一种使用冷媒的节能热交换装置
CN206488501U (zh) 一种适用于寒冷地区的补气增焓co2部分复叠热泵
CN201583048U (zh) 一种热泵热水器
CN104748273B (zh) 空调
CN105020852A (zh) 空调伴随稳定器***及改进制冷循环部件致冷效率的方法
CN206989493U (zh) 一种二氧化碳复叠式热泵供热***
KR100613502B1 (ko) 히트 펌프식 공기조화기
CN209801848U (zh) 自动贩卖机用co2跨临界循环制冷制热***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170222