CN205878710U - 一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，属于能源类节能技术领域。该装置包括过冷段进口分液三通、过冷段进口管、过冷段出口管、旁通电磁阀、过冷段出口集液三通、管道、进口三通和出口三通，过冷段进口管、进口三通、过冷段进口分液三通、过冷段出口集液三通、出口三通和过冷段出口管之间依次通过管道相连接，过冷段进口分液三通、旁通电磁阀和过冷段出口集液三通之间依次通过管道相连接，设置于二氧化碳热泵用蒸发器底部。该过冷段有效的防止了蒸发器底部融霜水的结冰，且由于电磁阀的控制，仅在融霜水出现的片刻使用此过冷段，因此对整体能效的影响不大。

Description

一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段

技术领域

本实用新型涉及热泵用蒸发器防结冰过冷段，特别涉及一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，属于能源类节能技术领域。

背景技术

水从高处流向低处，热由高温物体传递到低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等的需要，人们利用水泵将水从低处送到高处。同样，在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。

热泵系统的工作原理与制冷系统的工作原理是一致的。要搞清楚热泵的工作原理，首先要懂得制冷系统的工作原理。制冷系统(压缩式制冷)一般由四部分组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为：低温低压的液态制冷剂(例如氟利昂)，首先在蒸发器(例如空调室内机)里从高温热源(例如常温空气)吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源(例如冷却水)冷却凝结成高压液体。再经节流元件(毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等)节流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。

热泵的性能一般用制冷系数(COP性能系数)来评价。制冷系数的定义为由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。通常热泵的制冷系数为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质(水、空气、土壤等)中提取4-7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。欧美日都在竞相开发新型的热泵。据报导新型的热泵的制冷系数可6到8。如果这一数值能够得到普及的话，这意味着能源将得到更有效的利用。热泵的普及率也将得到惊人的提高。

地源热泵是热泵的一种，是以大地或水为冷热源对建筑物进行冬暖夏凉的空调技术，地源热泵只是在大地和室内之间“转移”能量。利用极小的电力来维持室内所需要的温度。在冬天，1千瓦的电力，将土壤或水源中4-5千瓦的热量送入室内。在夏天，过程相反，室内的热量被热泵转移到土壤或水中，使室内得到凉爽的空气。而地下获得的能量将在冬季得到利用。如此周而复始，将建筑空间和大自然联成一体。以最小的代价获取了最舒适的生活环境。

水源热泵机组中的液态制冷剂，在蒸发器中吸收地下水的低品位热能后，蒸发成低温低压的气态制冷剂，被压缩机压缩成高温高压的气态制冷剂后送入冷凝器。在冷凝器中的高温高压的气态制冷剂经过换热将热量传给建筑物的循环水(地热或暖气散热片)，给建筑物放热后，冷凝成液态后重新回到蒸发器中，重复吸热、换热的过程。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种防止蒸发器部分化霜水结成冰的二氧化碳空气源热泵用过冷段。

二氧化碳热泵是全新的产品，为了适应超低环境温度和恶劣的运行工况本实用新型增加了过冷段，常规热泵中并没有这一配置。之所以增加过冷段，是因为在超低环境温度条件下，融霜水非常容易结冰，于是在蒸发器底部结冰堵塞造成故障。引入过冷段即是在蒸发器底部引入一段中温的制冷剂，使其加热此处的融霜水，不至于使融霜水快速结冰而是使其顺利排放。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，该装置包括过冷段进口分液三通、过冷段进口管、过冷段出口管、旁通电磁阀、过冷段出口集液三通、管道、进口三通和出口三通等，过冷段进口管、进口三通、过冷段进口分液三通、过冷段出口集液三通、出口三通和过冷段出口管之间依次通过管道相连接，过冷段进口分液三通、旁通电磁阀和过冷段出口集液三通之间依次通过管道相连接，所述的过冷段设置于二氧化碳热泵用蒸发器底部。

过冷段进口分液三通与过冷段出口集液三通之间为并联连接，并联的管道分别通过蒸发器两个铜管(蒸发器两侧翅片底部的铜管)的底部。

该过冷段的管道中可采用CO₂作为热源。

所述二氧化碳空气源热泵用蒸发器防结冰过冷段是通过旁通电磁阀控制。

该二氧化碳空气源热泵用蒸发器防结冰过冷段是专门针对二氧化碳空气源热泵系统设计的系统中的一部分。

该二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段中，过冷段进口管上安装进口三通将管道分为两路，一路通过管道与旁通电磁阀连接，一路连接过冷段进口分液三通将管道分为两路，两路管道分别通过蒸发器两个铜管(蒸发器两侧翅片底部的铜管)的底端，到顶端后折回，与过冷段出口集液三通连接合为一路，再通过出口三通，一路与旁通电磁阀连接，一路与过冷段出口管连接。

有益效果：

本实用新型的二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，由于加装了该过冷段整体，有效的防止了蒸发器底部融霜水的结冰，且由于电磁阀的控制，仅在融霜水出现的片刻使用此过冷段，因此对整体能效的影响并不大。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。应该理解的是，所述的实施例仅涉及本实用新型的优选实施方案，在不脱离本实用新型的精神和范围情况下，各种同等功能的零部件的替代都是可能的。

附图说明

图1为本实用新型二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段的结构示意图。

主要附图标记说明：

1 蒸发器底部 2 过冷段进口分液三通

3 过冷段进口管 4 过冷段出口管

5 旁通电磁阀 6 过冷段出口集液三通

7 进口三通 8 出口三通

9 蒸发器

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，设置于二氧化碳热泵用蒸发器底部1，主要由过冷段进口分液三通2、过冷段进口管3、过冷段出口管4、旁通电磁阀5、过冷段出口集液三通6六个部件组成，辅助部件还包括管道、进口三通7和出口三通8等，过冷段进口管3、进口三通7、冷段进口分液三通2、过冷段出口集液三通6、出口三通8和过冷段出口管4之间依次通过管道相连接，过冷段进口分液三通2、旁通电磁阀5和过冷段出口集液6三通之间依次通过管道相连接。

过冷段进口分液三通2与过冷段出口集液三通6之间为并联连接，并联的管道分别通过蒸发器9两个铜管(蒸发器两侧翅片底部的铜管)的底部。该过冷段的管道中可通入CO₂作为热源，由旁通电磁阀5控制。

该二氧化碳空气源热泵用蒸发器防结冰过冷段是专门针对二氧化碳空气源热泵系统设计的系统中的一部分。

该二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段中，过冷段进口管3上安装进口三通7将管道分为两路，一路通过管道与旁通电磁阀5连接，一路连接过冷段进口分液三通2将管道分为两路，两路管道分别通过蒸发器9两个铜管(蒸发器两侧翅片底部的铜管)的底端，到顶端后折回，与过冷段出口集液三通6连接合为一路，再通过出口三通8，一路与旁通电磁阀5连接，一路与过冷段出口管4连接。

过冷段的工作原理和流程：

(1)采用从二氧化碳空气源热泵系统中的气体冷却器出口的CO₂作为热源，防止蒸发器结冰。

(2)采用三通的方式一路分两路，分别流经两片蒸发器底部1，防止结冰。

(3)采用旁通电磁阀5控制过冷段的开启、关闭，当电磁阀开启时，过冷段流动阻力大，则CO₂不流通过冷段，CO₂直接旁通。

(4)根据环境温度控制电磁阀开启、关闭，从而实现过冷段的控制启停。当环境温度高于-5℃时，电磁阀开启，不使用过冷，容差为1℃。当电磁阀开启时，环境温度降至-6℃时关闭，开启电磁阀。

Claims (3)

1.一种二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，其特征在于：包括过冷段进口分液三通、过冷段进口管、过冷段出口管、旁通电磁阀、过冷段出口集液三通、管道、进口三通和出口三通，过冷段进口管、进口三通、过冷段进口分液三通、过冷段出口集液三通、出口三通和过冷段出口管之间依次通过管道相连接，过冷段进口分液三通、旁通电磁阀和过冷段出口集液三通之间依次通过管道相连接，所述的过冷段设置于二氧化碳热泵用蒸发器底部。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，其特征在于：所述的过冷段进口分液三通与过冷段出口集液三通之间为并联连接，并联的管道分别通过蒸发器两个铜管的底部。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵用蒸发器防结冰过冷段，其特征在于：所述的过冷段的管道中采用CO₂作为热源。