跨临界C02热泵系统采用自然工质CO2为系统内部循环工质，通过运用逆卡诺循环原理，CO2通过压缩机做功由气态转变为高温高压的超临界流体，在气体冷却器内与外循环工质如水进行热量交换，超临界CO2放热后变为超临界流体，外循环水吸收工质的热量逐步升温变为热水，CO2经膨胀阀节流后，变为低温低压的液态流体，通过蒸发器吸收环境空气中的热量，这一过程CO2吸热发生由液态到气态的相变，最终回到压缩机完成循环，实现有效的利用太阳能（或废热）来供热、供冷。系统的集热效率可以达到85%以上，集热器出口温度可以达到90摄氏度以上，可以满足一般酒店、浴场等小型场所及家用需求。为实现工业化的运用和发展。系统开展二次加热工艺创新，采用二氧化碳热泵+燃气余热利用转化蒸汽的复合集成创新技术，进行了热水蒸汽一体化设计，在高温水的基础上利用天然气二次补热和余热热泵循环利用，直接产生高温蒸汽，由于二氧化碳的临界点为31.2℃，液化容易，系统首先通过二氧化碳热泵系统获得100℃高温热水，辅以临界压力7.38MPa ，然后用燃气余热二次升温形成蒸汽，热水蒸汽综合成本仅仅略高于燃煤锅炉，可以完全替代燃煤锅炉，实现生活洗浴、商业供暖、工业供气多元化应用。绿色节能热泵集热制冷水汽联供系统技术介绍技术高效节能 绿色节能热泵集热制冷水汽联供系统采用自然工质CO2为系统内部循环工质，通过运用逆卡诺循环原理，CO2通过压缩机做功由气态转变为高温高压的超临界流体，在气体冷却器内与外循环工质如水进行热量交换，外循环水吸收工质的热量逐步升温变为热水，CO2超临界流体放热后降压，经膨胀阀节流后，变为低温低压的液态流体，通过蒸发器汽化吸收环境空气中的热量，这一过程CO2吸热发生由液态到气态的相变，最终回到压缩机完成循环，实现有效的收集利用空气能（或废热）来供热、制冷。系统的集热效率可以达到85%以上，集热器出口水温可以达到90摄氏度以上，可以满足一般酒店、浴场等小型场所及家用需求。延伸创新领先 为使绿色节能热泵集热制冷水汽联供系统新技术更接地气，更能适应生产生活需要，加快产业化，扩大应用领域和空间，为中国环保节能产业做出更大贡献，创新团队开展工艺延伸创新，一方面采用二氧化碳热泵+燃气二次加热技术复合集成，进行了热水蒸汽一体化设计，实现了由单一高温热水供应向高温热水高能蒸汽联供拓展，扩大了应用领域。另一方面针对热泵产生的冷气副产品无序排放和燃气二次加热产生的余热无效废弃，系统对废弃余热进行热泵循环利用，对富集冷气进行收集综合利用，进一步提升了系统的综合能效。总之通过热泵技术的延伸创新，可以完全替代燃煤锅炉，实现生活洗浴、商业供暖、工业供气多元化应用，而且还为用户大大增加了经济效益。应用领域广泛 与澳化锂热泵机组相比，MW级跨临界C02热泵机组使Jfj工质二氧化碳具有比热大，导热性好，COP值可达4.5以上；气体密度高使设备紧凑体积小；化学稳定性好与普通润滑剂和设备材料相兼容，干C02气体对金属没有腐蚀性，不易结晶；价格低廉、容易获得、不需I回收等优点，特别是本团队在全国率先采用跨临界CO2热泵+燃气二次加热将高温水转化成高能蒸汽的复合集成创新技术，进行了热水蒸汽一体化设计，实现生活洗浴、商业供暖、工业供气多元化应用，进一步拓展了热泵技术应用空间，解决了普通热泵只可洗浴不能供暖、供汽的技术难题，具有突破性意义。 技术的创造性与先进性：二氧化碳是当今公认的热泵系统工质替代中最有潜力的天然工质。通过将热泵优势与清洁燃气二次加热技术复合集成，延伸创新，实现了由单一高温热水供应向高温热水高能蒸汽联供拓展，弥补了普通热泵缺陷，扩大了应用领域。现行工艺对富集产生的冷气一般是无序排放，燃气二次加热产生的余热也是无效废弃，都是极大的资源浪费，本项目系统对富集冷气和废弃余热进行了收集利用，进一步提升了系统产品的综合能效。由于CO2工质具有优异的制冷性能，热泵冷却器的交换温度可以降到-40℃以下，即使环境温度很低，相比热泵冷却器的-40℃以下交换温度，只要处于高位，就可以实现热交换，聚集空气中的能量，保证-30度环境下也可以正常运行。