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龙图腾网获悉北京大学申请的专利跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120466862B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510650739.5，技术领域涉及：F25B9/00；该发明授权跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统及控制方法是由张信荣;王祎一;彭兆睿;聂扬;刘佳设计研发完成，并于2025-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统及控制方法。本发明有效利用了地下深度的自然压力势能，减少了对外部能源的依赖，同时通过多功能耦合器机组最大程度地降低了能量损失；借助立井管路与多功能耦合器机组衔接形成循环回路，完成二氧化碳的制冷与热量回收，克服超大深度输运带来的挑战；本发明采用相变换热器地下直连方案，省去载冷工质从地表至地下数百米的垂直段，液态二氧化碳在地下二氧化碳相变换热器内通过等温液气相变吸收来自末端空冷器载冷工质回路的热量，利用高潜热值保留冷量，实现低耗散的能量传递；二氧化碳相变换热器位于与冷却需求负荷中心一致的深度处，缩短低温载冷剂输送距离，大幅减少管路冷损。

本发明授权跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种跨临界二氧化碳地下换热深地长距离制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括：位于地面上的地表机组和位于地下的地下机组；地表机组包括压缩机、过冷冷却塔、第一和第二气液分离器、回热器和节流装置；地下机组包括多功能耦合器机组和二氧化碳相变换热器；地表机组和地下机组通过特深立井管路连通； 第二气液分离器的气态出口连接至压缩机的低压侧，压缩机的高压侧连接至过冷冷却塔的入口，过冷冷却塔的出口分为两路，一路连接至回热器的下行入口，另一路连接至回热器的下行出口后且位于节流装置前；回热器的上行出口和上行入口内部通过上行管道连通，回热器的下行入口和下行出口内部通过下行管道连通，上行出口连接至第二气液分离器的气液两相入口；回热器的下行出口经节流装置连接至第一气液分离器的气液两相入口；第一气液分离器的气态出口连接至第二气液分离器的气液两相入口；第二气液分离器的液态出口连接至第一气液分离器的气液两相入口； 第一气液分离器的液态出口通过立井管路连接至位于地下的多功能耦合器机组的下行入口，多功能耦合器机组的下行出口通过管道连接至二氧化碳相变换热器的制冷工质入口，二氧化碳相变换热器的制冷工质入口与制冷工质出口之间通过制冷工质连接管连通，二氧化碳相变换热器的制冷工质出口通过管道连接至多功能耦合器机组的上行入口，多功能耦合器机组的上行出口通过立井管路连接至回热器的上行入口，将二氧化碳相变换热器的制冷工质连接管与地表机组的各个仪器通过管道连通构成制冷工质循环系统，制冷工质循环系统中采用二氧化碳作为制冷工质循环流动； 二氧化碳相变换热器的载冷工质出口连接至末端空冷器的入口，末端空冷器的出口连接至二氧化碳相变换热器的载冷工质入口，载冷工质入口与载冷工质出口通过载冷工质连接管连通，位于地下的载冷工质连接管与末端空冷器连通构成载冷工质回路，载冷工质回路中采用不发生相变的液态的载冷工质循环流动；载冷工质连接管与制冷工质连接管之间不连通； 所述多功能耦合器机组包括减压模组、气液分离模块和上行循环泵；地表机组通过特深立井管路连接至多功能耦合器机组的减压模组，将来自地面上的液态的制冷工质减压后传输至二氧化碳相变换热器；与二氧化碳相变换热器进行热交换完成制冷后，液态的制冷工质传输至气液分离模块，对输运过程中混入的气泡进行分离，分离出的气泡若对空气质量无害，则直接排放至空气中；若对空气有害，则使用专用容器进行收集或经过无害化处理后再行排放；然后气液分离模块内的液态的制冷工质通过特深立井管传输至地表机组；在上行的立井管上位于气液分离模块的气态出口后设置上行循环泵，通过上行循环泵提供制冷工质向上的动力，返回地表完成循环。

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