本實(shí)用新型涉及熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段，特別涉及一種二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段，屬于能源類節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水從高處流向低處，熱由高溫物體傳遞到低溫物體，這是自然規(guī)律。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，為了農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫?zé)釟?、排到河川中的低溫?zé)崴戎械臒崃浚瑹岜帽挥脕?lái)將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來(lái)加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。
熱泵系統(tǒng)的工作原理與制冷系統(tǒng)的工作原理是一致的。要搞清楚熱泵的工作原理，首先要懂得制冷系統(tǒng)的工作原理。制冷系統(tǒng)(壓縮式制冷)一般由四部分組成：壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其工作過(guò)程為：低溫低壓的液態(tài)制冷劑(例如氟利昂)，首先在蒸發(fā)器(例如空調(diào)室內(nèi)機(jī))里從高溫?zé)嵩?例如常溫空氣)吸熱并氣化成低壓蒸氣。然后制冷劑氣體在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣，該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)被低溫?zé)嵩?例如冷卻水)冷卻凝結(jié)成高壓液體。再經(jīng)節(jié)流元件(毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等)節(jié)流成低溫低壓液態(tài)制冷劑。如此就完成一個(gè)制冷循環(huán)。
熱泵的性能一般用制冷系數(shù)(COP性能系數(shù))來(lái)評(píng)價(jià)。制冷系數(shù)的定義為由低溫物體傳到高溫物體的熱量與所需的動(dòng)力之比。通常熱泵的制冷系數(shù)為3-4左右，也就是說(shuō)，熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘芰康?到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，工作時(shí)它本身消耗很少一部分電能，卻能從環(huán)境介質(zhì)(水、空氣、土壤等)中提取4-7倍于電能的裝置，提升溫度進(jìn)行利用，這也是熱泵節(jié)能的原因。歐美日都在競(jìng)相開發(fā)新型的熱泵。據(jù)報(bào)導(dǎo)新型的熱泵的制冷系數(shù)可6到8。如果這一數(shù)值能夠得到普及的話，這意味著能源將得到更有效的利用。熱泵的普及率也將得到驚人的提高。
地源熱泵是熱泵的一種，是以大地或水為冷熱源對(duì)建筑物進(jìn)行冬暖夏涼的空調(diào)技術(shù)，地源熱泵只是在大地和室內(nèi)之間“轉(zhuǎn)移”能量。利用極小的電力來(lái)維持室內(nèi)所需要的溫度。在冬天，1千瓦的電力，將土壤或水源中4-5千瓦的熱量送入室內(nèi)。在夏天，過(guò)程相反，室內(nèi)的熱量被熱泵轉(zhuǎn)移到土壤或水中，使室內(nèi)得到?jīng)鏊目諝?。而地下獲得的能量將在冬季得到利用。如此周而復(fù)始，將建筑空間和大自然聯(lián)成一體。以最小的代價(jià)獲取了最舒適的生活環(huán)境。
水源熱泵機(jī)組中的液態(tài)制冷劑，在蒸發(fā)器中吸收地下水的低品位熱能后，蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，被壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑后送入冷凝器。在冷凝器中的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)換熱將熱量傳給建筑物的循環(huán)水(地?zé)峄蚺瘹馍崞?，給建筑物放熱后，冷凝成液態(tài)后重新回到蒸發(fā)器中，重復(fù)吸熱、換熱的過(guò)程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種防止蒸發(fā)器部分化霜水結(jié)成冰的二氧化碳空氣源熱泵用過(guò)冷段。
二氧化碳熱泵是全新的產(chǎn)品，為了適應(yīng)超低環(huán)境溫度和惡劣的運(yùn)行工況本實(shí)用新型增加了過(guò)冷段，常規(guī)熱泵中并沒(méi)有這一配置。之所以增加過(guò)冷段，是因?yàn)樵诔铜h(huán)境溫度條件下，融霜水非常容易結(jié)冰，于是在蒸發(fā)器底部結(jié)冰堵塞造成故障。引入過(guò)冷段即是在蒸發(fā)器底部引入一段中溫的制冷劑，使其加熱此處的融霜水，不至于使融霜水快速結(jié)冰而是使其順利排放。
本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到的：
一種二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段，該裝置包括過(guò)冷段進(jìn)口分液三通、過(guò)冷段進(jìn)口管、過(guò)冷段出口管、旁通電磁閥、過(guò)冷段出口集液三通、管道、進(jìn)口三通和出口三通等，過(guò)冷段進(jìn)口管、進(jìn)口三通、過(guò)冷段進(jìn)口分液三通、過(guò)冷段出口集液三通、出口三通和過(guò)冷段出口管之間依次通過(guò)管道相連接，過(guò)冷段進(jìn)口分液三通、旁通電磁閥和過(guò)冷段出口集液三通之間依次通過(guò)管道相連接，所述的過(guò)冷段設(shè)置于二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器底部。
過(guò)冷段進(jìn)口分液三通與過(guò)冷段出口集液三通之間為并聯(lián)連接，并聯(lián)的管道分別通過(guò)蒸發(fā)器兩個(gè)銅管(蒸發(fā)器兩側(cè)翅片底部的銅管)的底部。
該過(guò)冷段的管道中可采用CO2作為熱源。
所述二氧化碳空氣源熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段是通過(guò)旁通電磁閥控制。
該二氧化碳空氣源熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段是專門針對(duì)二氧化碳空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中的一部分。
該二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段中，過(guò)冷段進(jìn)口管上安裝進(jìn)口三通將管道分為兩路，一路通過(guò)管道與旁通電磁閥連接，一路連接過(guò)冷段進(jìn)口分液三通將管道分為兩路，兩路管道分別通過(guò)蒸發(fā)器兩個(gè)銅管(蒸發(fā)器兩側(cè)翅片底部的銅管)的底端，到頂端后折回，與過(guò)冷段出口集液三通連接合為一路，再通過(guò)出口三通，一路與旁通電磁閥連接，一路與過(guò)冷段出口管連接。
有益效果：
本實(shí)用新型的二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段，由于加裝了該過(guò)冷段整體，有效的防止了蒸發(fā)器底部融霜水的結(jié)冰，且由于電磁閥的控制，僅在融霜水出現(xiàn)的片刻使用此過(guò)冷段，因此對(duì)整體能效的影響并不大。
下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解的是，所述的實(shí)施例僅涉及本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍情況下，各種同等功能的零部件的替代都是可能的。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要附圖標(biāo)記說(shuō)明：
1 蒸發(fā)器底部 2 過(guò)冷段進(jìn)口分液三通
3 過(guò)冷段進(jìn)口管 4 過(guò)冷段出口管
5 旁通電磁閥 6 過(guò)冷段出口集液三通
7 進(jìn)口三通 8 出口三通
9 蒸發(fā)器
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段，設(shè)置于二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器底部1，主要由過(guò)冷段進(jìn)口分液三通2、過(guò)冷段進(jìn)口管3、過(guò)冷段出口管4、旁通電磁閥5、過(guò)冷段出口集液三通6六個(gè)部件組成，輔助部件還包括管道、進(jìn)口三通7和出口三通8等，過(guò)冷段進(jìn)口管3、進(jìn)口三通7、冷段進(jìn)口分液三通2、過(guò)冷段出口集液三通6、出口三通8和過(guò)冷段出口管4之間依次通過(guò)管道相連接，過(guò)冷段進(jìn)口分液三通2、旁通電磁閥5和過(guò)冷段出口集液6三通之間依次通過(guò)管道相連接。
過(guò)冷段進(jìn)口分液三通2與過(guò)冷段出口集液三通6之間為并聯(lián)連接，并聯(lián)的管道分別通過(guò)蒸發(fā)器9兩個(gè)銅管(蒸發(fā)器兩側(cè)翅片底部的銅管)的底部。該過(guò)冷段的管道中可通入CO2作為熱源，由旁通電磁閥5控制。
該二氧化碳空氣源熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段是專門針對(duì)二氧化碳空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中的一部分。
該二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結(jié)冰過(guò)冷段中，過(guò)冷段進(jìn)口管3上安裝進(jìn)口三通7將管道分為兩路，一路通過(guò)管道與旁通電磁閥5連接，一路連接過(guò)冷段進(jìn)口分液三通2將管道分為兩路，兩路管道分別通過(guò)蒸發(fā)器9兩個(gè)銅管(蒸發(fā)器兩側(cè)翅片底部的銅管)的底端，到頂端后折回，與過(guò)冷段出口集液三通6連接合為一路，再通過(guò)出口三通8，一路與旁通電磁閥5連接，一路與過(guò)冷段出口管4連接。
過(guò)冷段的工作原理和流程：
(1)采用從二氧化碳空氣源熱泵系統(tǒng)中的氣體冷卻器出口的CO2作為熱源，防止蒸發(fā)器結(jié)冰。
(2)采用三通的方式一路分兩路，分別流經(jīng)兩片蒸發(fā)器底部1，防止結(jié)冰。
(3)采用旁通電磁閥5控制過(guò)冷段的開啟、關(guān)閉，當(dāng)電磁閥開啟時(shí)，過(guò)冷段流動(dòng)阻力大，則CO2不流通過(guò)冷段，CO2直接旁通。
(4)根據(jù)環(huán)境溫度控制電磁閥開啟、關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)冷段的控制啟停。當(dāng)環(huán)境溫度高于-5℃時(shí)，電磁閥開啟，不使用過(guò)冷，容差為1℃。當(dāng)電磁閥開啟時(shí)，環(huán)境溫度降至-6℃時(shí)關(guān)閉，開啟電磁閥。