本實用新型涉及熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段，特別涉及一種二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段，屬于能源類節(jié)能技術領域。
背景技術：
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熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，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、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其工作過程為：低溫低壓的液態(tài)制冷劑(例如氟利昂)，首先在蒸發(fā)器(例如空調室內機)里從高溫熱源(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內壓縮成高溫高壓的蒸氣，該高溫高壓氣體在冷凝器內被低溫熱源(例如冷卻水)冷卻凝結成高壓液體。再經(jīng)節(jié)流元件(毛細管、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))來評價。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力之比。通常熱泵的制冷系數(shù)為3-4左右，也就是說，熱泵能夠將自身所需能量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置，工作時它本身消耗很少一部分電能，卻能從環(huán)境介質(水、空氣、土壤等)中提取4-7倍于電能的裝置，提升溫度進行利用，這也是熱泵節(jié)能的原因。歐美日都在競相開發(fā)新型的熱泵。據(jù)報導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建筑物進行冬暖夏涼的空調技術，地源熱泵只是在大地和室內之間“轉移”能量。利用極小的電力來維持室內所需要的溫度。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。在夏天，過程相反，室內的熱量被熱泵轉移到土壤或水中，使室內得到?jīng)鏊目諝狻６叵芦@得的能量將在冬季得到利用。如此周而復始，將建筑空間和大自然聯(lián)成一體。以最小的代價獲取了最舒適的生活環(huán)境。
水源熱泵機組中的液態(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)過換熱將熱量傳給建筑物的循環(huán)水(地熱或暖氣散熱片)，給建筑物放熱后，冷凝成液態(tài)后重新回到蒸發(fā)器中，重復吸熱、換熱的過程。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種防止蒸發(fā)器部分化霜水結成冰的二氧化碳空氣源熱泵用過冷段。
二氧化碳熱泵是全新的產(chǎn)品，為了適應超低環(huán)境溫度和惡劣的運行工況本實用新型增加了過冷段，常規(guī)熱泵中并沒有這一配置。之所以增加過冷段，是因為在超低環(huán)境溫度條件下，融霜水非常容易結冰，于是在蒸發(fā)器底部結冰堵塞造成故障。引入過冷段即是在蒸發(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冰而是使其順利排放。
本實用新型的上述目的是通過以下技術方案達到的：
一種二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段，該裝置包括過冷段進口分液三通、過冷段進口管、過冷段出口管、旁通電磁閥、過冷段出口集液三通、管道、進口三通和出口三通等，過冷段進口管、進口三通、過冷段進口分液三通、過冷段出口集液三通、出口三通和過冷段出口管之間依次通過管道相連接，過冷段進口分液三通、旁通電磁閥和過冷段出口集液三通之間依次通過管道相連接，所述的過冷段設置于二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器底部。
過冷段進口分液三通與過冷段出口集液三通之間為并聯(lián)連接，并聯(lián)的管道分別通過蒸發(fā)器兩個銅管(蒸發(fā)器兩側翅片底部的銅管)的底部。
該過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)器防結冰過冷段是通過旁通電磁閥控制。
該二氧化碳空氣源熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段是專門針對二氧化碳空氣源熱泵系統(tǒng)設計的系統(tǒng)中的一部分。
該二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段中，過冷段進口管上安裝進口三通將管道分為兩路，一路通過管道與旁通電磁閥連接，一路連接過冷段進口分液三通將管道分為兩路，兩路管道分別通過蒸發(fā)器兩個銅管(蒸發(fā)器兩側翅片底部的銅管)的底端，到頂端后折回，與過冷段出口集液三通連接合為一路，再通過出口三通，一路與旁通電磁閥連接，一路與過冷段出口管連接。
有益效果：
本實用新型的二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段，由于加裝了該過冷段整體，有效的防止了蒸發(fā)器底部融霜水的結冰，且由于電磁閥的控制，僅在融霜水出現(xiàn)的片刻使用此過冷段，因此對整體能效的影響并不大。
下面通過附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。應該理解的是，所述的實施例僅涉及本實用新型的優(yōu)選實施方案，在不脫離本實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。
附圖說明
圖1為本實用新型二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段的結構示意圖。
主要附圖標記說明：
1 蒸發(fā)器底部 2 過冷段進口分液三通
3 過冷段進口管 4 過冷段出口管
5 旁通電磁閥 6 過冷段出口集液三通
7 進口三通 8 出口三通
9 蒸發(fā)器
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段，設置于二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器底部1，主要由過冷段進口分液三通2、過冷段進口管3、過冷段出口管4、旁通電磁閥5、過冷段出口集液三通6六個部件組成，輔助部件還包括管道、進口三通7和出口三通8等，過冷段進口管3、進口三通7、冷段進口分液三通2、過冷段出口集液三通6、出口三通8和過冷段出口管4之間依次通過管道相連接，過冷段進口分液三通2、旁通電磁閥5和過冷段出口集液6三通之間依次通過管道相連接。
過冷段進口分液三通2與過冷段出口集液三通6之間為并聯(lián)連接，并聯(lián)的管道分別通過蒸發(fā)器9兩個銅管(蒸發(fā)器兩側翅片底部的銅管)的底部。該過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)器防結冰過冷段是專門針對二氧化碳空氣源熱泵系統(tǒng)設計的系統(tǒng)中的一部分。
該二氧化碳熱泵用蒸發(fā)器防結冰過冷段中，過冷段進口管3上安裝進口三通7將管道分為兩路，一路通過管道與旁通電磁閥5連接，一路連接過冷段進口分液三通2將管道分為兩路，兩路管道分別通過蒸發(fā)器9兩個銅管(蒸發(fā)器兩側翅片底部的銅管)的底端，到頂端后折回，與過冷段出口集液三通6連接合為一路，再通過出口三通8，一路與旁通電磁閥5連接，一路與過冷段出口管4連接。
過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，防止結冰。
(3)采用旁通電磁閥5控制過冷段的開啟、關閉，當電磁閥開啟時，過冷段流動阻力大，則CO2不流通過冷段，CO2直接旁通。
(4)根據(jù)環(huán)境溫度控制電磁閥開啟、關閉，從而實現(xiàn)過冷段的控制啟停。當環(huán)境溫度高于-5℃時，電磁閥開啟，不使用過冷，容差為1℃。當電磁閥開啟時，環(huán)境溫度降至-6℃時關閉，開啟電磁閥。