[发明专利]一种二氧化碳热泵热水设备的工质蒸发系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳热泵热水设备，尤其是一种二氧化碳热泵热水设备的工质蒸发系统。

背景技术

采用二氧化碳工质的热泵热水设备是近年来兴起的新兴技术，该设备主要由二氧化碳压缩系统、加热系统及蓄水系统组成，二氧化碳压缩系统压缩出高温二氧化碳工质，由加热系统对水进行热交换，并将得到的热水由蓄水系统储存起来，在需要时进行供应。由于二氧化碳无毒，不易燃，对环境的副作用小且价格低廉的特性，可作为一种较为理想的制冷工质，然而，采用二氧化碳通常效率较低，应用于热泵领域的技术难点较多，效率远远不及氟利昂工质的设备，因此目前在行业内，二氧化碳技术一直不够成熟，仍是研究的热点与难点。二氧化碳工质在对水进行加热后，需要回收再利用，此过程中需要用到蒸发器，对二氧化碳进行蒸发，使得二氧化碳吸收外界环境的热量达到储能目的，在二氧化碳蒸发过程中，蒸发器吸收周围环境热量会引起温度骤降，出现结霜，如果不及时解决结霜问题，就会影响效率，并造成设备损坏。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种能有效防止结霜，并且热能利用效率高的二氧化碳热泵热水设备的工质蒸发系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种二氧化碳热泵热水设备的工质蒸发系统，包括蒸发器，还包括余热回收器、化霜化换热器及用于吸收热量的化霜换热装置，余热回收器输入端连接二氧化碳工质输入管，输出端与蒸发器的输入端连接，蒸发器的输出端连接二氧化碳工质输出管，所述化霜换热器设置于余热回收器及蒸发器之间，并通过防冻液循环管道与化霜换热装置连接，形成防冻液循环回路。

作为上述方案的进一步改进，蒸发器旁设置有排风扇，排风扇的吹风方向由余热回收器朝向蒸发器。

作为上述方案的进一步改进，所述余热回收器与蒸发器的连接管道上设有节流装置。

作为上述方案的进一步改进，化霜换热装置设置于蓄水系统内。

上述防冻液循环管道上设有膨胀罐。

上述防冻液循环管道上设有过滤器、循环泵及水流开关。

本发明的有益效果是：本发明的工质蒸发系统，通过余热回收器可以回收加热水后的二氧化碳工质的热量，再由蒸发器进行蒸发，并且结合化霜换热器的一条独立循环回路，为工质蒸发系统带来足够的热量，防止系统霜冻，并实现了热能的有效利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步说明：

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的一种二氧化碳热泵热水设备的工质蒸发系统，包括蒸发器1，还包括余热回收器2、化霜化换热器3及用于吸收热量的化霜换热装置4，其中余热回收器2输入端连接二氧化碳工质输入管51，输出端通过管道与蒸发器1的输入端连接，并且可以在管道上设置节流装置11，以控制二氧化碳工质的流量，蒸发器1的输出端连接二氧化碳工质输出管52，即形成了在对水进行加热后的二氧化碳工质，首先由二氧化碳工质输入管51输入余热回收器2，之后进入蒸发器1，开始蒸发吸热，最后由二氧化碳工质输出管52输出给二氧化碳压缩系统，进行再压缩形成需要的高温工质，以继续加热水；述化霜换热器3设置于余热回收器2及蒸发器1之间，并通过防冻液循环管道31与化霜换热装置4连接，形成防冻液循环回路，该回路可以通过化霜换热装置4内的防冻液吸收远端或其他地方的热量，传递给化霜化换热器3，而由于化霜化换热器3为邻近于蒸发器1的位置关系，可以在蒸发器1内的二氧化碳蒸发吸收热量时提供必要的热量，以防止霜冻，而作为优选的实施方式，可以将化霜换热装置4设置在热泵热水设备的蓄水系统7中，直接吸取蓄水系统7中热水的热量进行使用，因化霜换热器3仅需保证蒸发器1不结霜即可，因此化霜换热装置4对蓄水系统7内待供应的热水温度影响不大；此外为保证回路顺利循环及相应控制，可以在防冻液循环管道31上设置过滤器33、循环泵34及水流开关35等必要的部件。

而作为本发明的优选实施方式，在防冻液循环管道31上设置有膨胀罐32，可防止防冻液温度高低引起的管道热涨损坏，并可以作为添加防冻液的入口。

作为较优的实施方式，可以在蒸发器1旁设置排风扇6，排风扇6的吹风方向由余热回收器2朝向蒸发器1，增加空气流动，为有效将余热回收器2及化霜换热器3的热量传递给蒸发器1，并可由空气传递部分热量。