二氧化碳热泵蓄热除霜系统

技术领域

本发明涉及热泵机组技术领域，特别涉及一种二氧化碳热泵蓄热除霜系统。

背景技术

热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，以实现制冷和供暖。二氧化碳热泵是基于二氧化碳的超临界循环来制热的，其通常包括压缩机、气体冷却器、膨胀阀、蒸发器，压缩机从蒸发器中吸入低温低压的二氧化碳冷媒，通过做功将二氧化碳冷媒压缩成高温高压的超临界流体，高温高压超临界流体进入气体冷却器与水交换热量，在气体冷却器中被冷却成高压流体而放出大量热量，水吸收其放出的热量而温度不断上升；高压流体经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中通过风扇的作用，吸收周围空气中热量而蒸发成低压气体，又被吸入压缩机中压缩，这样反复循环，从而制取热水。但是，当外界环境温度较低时，尤其是冬天的时候，蒸发器的翅片上容易结霜，随着霜层的加厚，阻碍空气和翅片之间的换热，换热减弱，制热效果降低，影响了系统正常的供暖，因此需要对蒸发器进行除霜处理，现有的二氧化碳热泵通常在压缩机出口一侧引出一路制冷剂进入蒸发器内，虽然能够起到除霜的效果，但是这部分热量较少，一者除霜效率低，二者也使得从压缩机出来的高温高压制冷剂携带的热量被削减了一部分，供热量下降，影响用户的供暖和热水供应。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种除霜效率更高的二氧化碳热泵蓄热除霜系统。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种二氧化碳热泵蓄热除霜系统，包括：

压缩机；

气体冷却器，内部具有相互换热的第一换热管路和换热水路，所述的换热水路上连接有水泵；

蓄热器，内部具有相互换热的第二换热管路和第三换热管路；

电子膨胀阀；

除霜电磁阀，所述除霜电磁阀的流通直径小于所述电子膨胀阀的流通直径；

蒸发器，具有风机和翅片换热管路；

所述的压缩机、气体冷却器的第一换热管路、蓄热器的第二换热管路、电子膨胀阀、蒸发器的翅片换热管路依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的主回路；

所述的二氧化碳热泵蓄热除霜系统具有除霜工作状态，在除霜工作状态下，所述的水泵处于不工作状态，所述的除霜电磁阀处于打开状态，所述的压缩机、气体冷却器的第一换热管路、蓄热器的第二换热管路、除霜电磁阀、蓄热器的第三换热管路、蒸发器的翅片换热管路依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的除霜回路。

本发明通过设置蓄热器和除霜电磁阀，当外界环境温度较低而需要对蒸发器进行除霜时，系统进入除霜工作状态：此时水流停止，除霜电磁阀打开，压缩机排出制冷剂进入气体冷却器，由于水流停止，气体冷却器不会有换热，由于电子膨胀阀流通直径比除霜电磁阀的流通直径大很多，大部分制冷剂通过除霜电磁阀进入蓄热器，此时制冷剂温度比蓄热器温度低，蓄热器将正常工作储蓄的热量交换到制冷剂中，提高制冷剂的温度，随后进入翅片换热器中，完成除霜过程，除霜效率更高。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

其中：1、压缩机；2、气体冷却器；21、第一换热管路；22、换热水路；23、水泵；3、蓄热器；31、第二换热管路；32、第三换热管路；4、电子膨胀阀；5、除霜电磁阀；6、蒸发器；61、风机；62、翅片换热管路。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

如图1所示，二氧化碳热泵蓄热除霜系统包括压缩机1、气体冷却器2、蓄热器3、电子膨胀阀4、除霜电磁阀5以及蒸发器6。

气体冷却器2内部具有相互换热的第一换热管路21和换热水路22，换热水路22上连接有水泵23。蓄热器3内部具有相互换热的第二换热管路31和第三换热管路32。除霜电磁阀5，其流通直径小于电子膨胀阀4的流通直径，这使得，当除霜电磁阀5开启时，大部分的制冷剂将会从除霜电磁阀5经过。蒸发器6具有风机61和翅片换热管路62。压缩机1、气体冷却器2的第一换热管路21、蓄热器3的第二换热管路31、电子膨胀阀4、蒸发器6的翅片换热管路62依次相连通构成供二氧化碳制冷剂循环的主回路。

系统处于正常工作状态下：压缩机1排出高温高压的制冷剂进入气体冷却器2，热量被水吸收，形成中温高压的制冷剂，进入蓄热器3，热量再次被吸收，蓄热器3将热量储存在内部。此时除霜电磁阀5是处于关闭状态下的，制冷剂进入电子膨胀阀4，被节流成低温低压的液态制冷剂，进入翅片换热管路62，跟空气进行热交换，最后形成气体制冷剂，进入压缩机1，完成主回路循环。

系统处于除霜工作状态下：此时水泵23停止工作，换热水路22水流停止，除霜电磁阀5打开，压缩机1排出制冷剂进入气体冷却器2，由于水流停止，气体冷却器2不会有换热，由于电子膨胀阀4流通直径比除霜电磁阀5的流通直径大很多，大部分制冷剂通过除霜电磁阀5进入蓄热器3，此时制冷剂温度比蓄热器3温度低，蓄热器3将正常工作储蓄的热量交换到制冷剂中，提高制冷剂的温度，随后进入翅片换热管路62，完成除霜过程。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。