本发明专利技术涉及一种二氧化碳热泵装置，包括蒸发器、吸热风扇、冷却器、节流毛细管、进水控制器、储水箱、经济器，冷却器出口端通过管道与经济器相连，经济器通过节流毛细管与蒸发器进口端相连构成节流装置，蒸发器的出口端通过管道连接到经济器，经济器通过管道与压缩机相连，压缩机通过管道连接到冷却器另一出口端，形成了二氧化碳循环系统，蒸发器的上部还设有吸热风扇，吸热风扇是可调风扇速度装置，冷却器进口端通过管道与进水控制器一端连接，进水控制器是可调进水流量装置。采用节流毛细管和可调节进水流量装置，可调节吸热风扇装置速度配合控制方法，可使节流毛细管的制冷剂流量取最大值，而不会使压缩机过载，有效提高系统工作效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术及一种热泵装置，尤其是一种二氧化碳热泵装置。
技术介绍
当今社会，环境和能源问题备受重视，如何节能减排，成为一个热点问题。绿色环保天然工质二氧化碳以其优良的热物性成为热泵系统中合成工质最有潜力的替代物之一。 近年来，美国、日本和欧洲等发达国家和地区对二氧化碳热泵系统进行了大量研究。而近几年，用二氧化碳作为制冷剂的技术在国内也已经起步，各大科研院所纷纷对其进行系统热力测试和性能分析，全国也有少数几家企业在从事此技术的研发，迄今为止，二氧化碳热泵集中应用于低温家用机领域。但要实现二氧化碳热泵系统在工业领域的实际应用还目前还只是处于试验阶段，如何降低成本达到高效运行更是难题。目前二氧化碳热泵采用普通节流毛细管作为节流装置时，节流毛细管都取工作范围内流量的最小值，以防止压缩机过载，效率比较低，与膨胀阀相比，较低15%左右，这也就是无法实现高温机的重要原因。而本次设计的二氧化碳热泵装置采用节流毛细管和可调节进水流量、可调节吸热风扇速度配合控制的方法，可以有效避免了此类问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种工作效率高、化霜时间短的二氧化碳热泵。为实现上述目的，本专利技术采用一种二氧化碳热泵装置，该装置包括压缩机、蒸发器、吸热风扇、冷却器、节流毛细管、进水控制器、储水箱、经济器，其特征在于冷却器出口端通过管道与经济器相连，经济器通过节流毛细管与蒸发器进口端相连构成节流装置，冷却器另一个出口端还通过管道与压缩机相连到经济器，经济器通过管道与蒸发器出口端相连，上述连接形成一个循环系统，蒸发器的上部还设有吸热风扇，所述吸热风扇是可调风扇速度装置，冷却器进口端通过管道与进水控制器一端连接，进水控制器另一端通过管道与回水电磁阀连接到储水箱，所述进水控制器是可调进水流量装置。通过对现有技术的上述改进，本专利技术将现有二氧化碳热泵装置采用节流毛细管和可调进水流量、可调吸热风扇速度配合控制的方法，可使节流毛细管的制冷剂流量取最大值，而不会使压缩机过载，极为有效的提高了系统的COP值，避免了采用普通节流毛细管作为节流装置时，节流毛细管都取工作范围内流量的最小值，以防止压缩机过载。通过对现有技术的上述进一步改进，蒸发器与经济器之间还设有化霜电磁阀，化霜电磁阀连接到冷却器构成化霜装置，根据不同环境的气候条件，当蒸发器开始结霜，使蒸发器从空气中吸入的热量减少，使得蒸发器上的温度传感器、风量传感器发生变化把信号传给控制中心进行数据处理，控制中心输出信号使化霜电磁阀工作，高温高压跨临界气体进入蒸发器，使蒸发器开始化霜，化霜完毕后，使得蒸发器上的温度传感器、风量传感器发生变化把信号传给控制中心进行数据处理，控制中心输出信号关闭电磁阀，完成去霜。图1是本专利技术实施例工作原理图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的具体实施例是一种二氧化碳热泵装置，包括压缩机5、蒸发器9、吸热风扇10、冷却器4、节流毛细管7、化霜电磁阀8、进水控制器3、回水电磁阀2、储水箱1、经济器6，蒸发器9，一端与经济器6连接，一端通过与节流毛细管7连接到经济器6， 另外蒸发器9还通过与化霜电磁阀8连接到冷却器4达到化霜功能；化霜时将冷却器4的一小部分热量传给蒸发器9化霜，吸热风扇9连接在蒸发器9上部，尽量密封，保证风量从蒸发器9通过，要能实现可被控制自动调节；冷水进口，分冷水回水和自来水2路通道，都通过可调节进水控制器3和冷却器4连接；压缩机5 —端与经济器6连接，一端与冷却器4连接。进水控制器3 —端与进水连接，一端与冷却器4连接，进水控制装置可通过变频、分段控制、脉宽调速等方式控制自动调节进水量；节流装置是通过节流毛细管7 —端与蒸发器9 连接，一端与经济器6连接；开机后制冷剂经压缩机5压缩成高温高压跨临界气体排入冷却器4，经水冷却成超临界气体，经节流毛细管7节流成亚临界两相流体进入蒸发器9。在吸热风扇10工作下，蒸发器9里的亚临界两相流体吸收外界空气中的热量变成过热蒸汽， 压缩机5吸入热蒸汽气体，经压缩机5压缩排入冷却器4完成一个循环。采用节流毛细管 7和可调节进水流量、可调节吸热风扇速度配合控制的方法，可使节流毛细管7的制冷剂流量取最大值，而不会使压缩机5过载，极为有效的提高了系统的COP值。避免了采用普通节流毛细管作为节流装置时，节流毛细管都取工作范围内流量的最小值，以防止压缩机5过载，效率比较低，与膨胀阀相比，较低15%左右。控制方式一设环境温度一定时，蒸发器9吸入的热量为一定值，通过调节进水流量，控制流入冷却器4水流流量，就能控制冷却器4内制冷剂的温度，达到不断改变节流毛细管7两边的压差，使节流毛细管7节流处在最佳位置，最终达到控制出水温度在设定值范围内。水流量大，冷却器4内制冷剂的温度下降，制冷剂热量少，节流毛细管7两边的压差下降，压力也下降；水流量小，冷却器4内制冷剂的温度上升，制冷剂热量多，节流毛细管7 两边的压差上升，压力也上升。控制方式二 设进水流量一定，可调节吸热风扇速度，调节蒸发器9吸入的热量。 外界温度高，从蒸发器9吸收的热量多，当吸收的热量超过压缩机5的能力，压缩机5便过载，此时将吸热风扇转速渐渐调慢，直到蒸发器9吸收的热量使得节流毛细管7制冷剂流量恒定在最大安全值。控制方式三进水流量和吸热风扇速度联调。可以同时调节控制冷却器4内制冷剂的温度和蒸发器9吸入的热量，达到节流毛细管7制冷剂流量恒定在最大安全值。根据不同环境的气候条件，当蒸发器9开始结霜，使蒸发器9从空气中吸入的热量减少，使得蒸发器9上的温度传感器、风量传感器发生变化把信号传给控制中心进行数据处理，控制中心输出信号使电磁阀工作，高温高压跨临界气体进入蒸发器9，使蒸发器9开始化霜，化霜完毕后，使得蒸发器9上的温度传感器、风量传感器发生变化把信号传给控制中心进行数据处理，控制中心输出信号关闭电磁阀，完成去霜。结合附图说明本专利技术实施的二氧化碳热泵热水器的工作原理，设定出水温度，按下启动按钮。设备启动后，控制系统启动蒸发器9吸热风机，蒸发器9吸收空气中的热能。控制系统启动压缩机5正常运转，压缩二氧化碳制热调节进水装置，出水带走冷却器44里的热能出水温度传感器感应到的信号传给控制系统，控制系统经过运算，当运算结果的数值小于设定的出水温度，控制系统调节进水装置，减少进水量。出水温度传感器感应到的信号传给控制系统，控制系统经过运算， 当运算结果的数值接近人机界面设定的出水温度，控制系统调节进水量，慢慢增加进水量。 这样有利于快速出热水，且保持出水温度的恒定，保证了能效比在最佳位置。根据设备总电能测量仪、进水温度、出水温度计算出能效比，实时显示。根据上述实施例该装置其保护措施有当高压压力传感器感应压力信号传给控制系统，控制系统经过运算，当运送结果的数值超过安全数值，压缩机5停止，蒸发器9吸热风机停止、进水装置关闭，报警提示高压报警。当低压压力传感器感应压力信号传给控制系统，控制系统经过运算，当运送结果的数值超过安全数值，压缩机5停止，蒸发器9吸热风机停止、进水装置关闭，报警提示低压报警。当蒸发器9积灰尘，吸收的热量小，风量传感器感应信号和蒸发器9温度传感器感应信号一起传给控制系统，控制系统经过运算，当运算结果的数值超过最小值时，压缩机5停止，蒸发器9吸热风机停止、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种二氧化碳热泵装置，包括压缩机、蒸发器、吸热风扇、冷却器、节流毛细管、进水控制器、储水箱、经济器，其特征在于：冷却器出口端通过管道与经济器进口端相连，经济器出口端通过节流毛细管与蒸发器进口端相连构成节流装置，蒸发器的出口端通过管道连接到经济器另一进口端，经济器另一出口端通过管道与压缩机相连，压缩机通过管道连接到冷却器另一出口端，上述连接形成了二氧化碳循环系统，蒸发器的上部还设有吸热风扇，所述吸热风扇是可调风扇速度装置，冷却器进口端通过管道与进水控制器一端连接，进水控制器另一端通过管道与回水电磁阀连接到储水箱，所述进水控制器是可调进水流量装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林炳南，李明涛，潘新新，林鹿，李慧，
申请(专利权)人：林炳南，
类型：发明
国别省市：33
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