一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置的製作方法

2023-11-11 01:02:52

專利名稱：一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣源泵熱水裝置，具體是一種空氣源熱泵熱水機組高效除
霜裝置。
背景技術：
空氣源泵熱水機組能提供55度左右的熱水，滿足生活用水需求，較鍋爐以及電熱水器相比，能源利用效率極高，推廣空氣源熱泵熱水機組可以降低國內的能源消耗水平。空氣源泵熱水機組在冬天運行面臨的問題就是冬季化霜問題。常規機組就是採用四通閥換向閥化霜，在冬天存在由於環境溫度過低，機組化霜產生的冷凝水一部分在翅片換熱器上流不盡，當轉入制熱運行時，馬上就結冰，冷凝水在水盤上沒有及時流出時，在低溫環境下，結冰，堵塞排水孔，造成冷凝水在水盤內結冰，久而久之就在翅片換熱器下部形成冰裙。傳統的化霜控制邏輯是採用環境溫度+時間+翅片盤管溫度進行化霜條件判斷的，往往造成在0到-5度左右溼度很大的情況下，結霜很嚴重但是時間未到不能化霜的情況，而在低溫環境下，由於蒸發溫度低，造成翅片盤管溫度低，翅片換熱器沒有霜而機組頻繁進行化霜的情況，造成機組制熱效率低下。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種改善空氣源熱泵熱水機組結霜情況，提高化霜效率的空氣源熱泵化霜結構以及模式，提高空氣源熱泵熱水機組在冬天運行時的制熱效率，降低能耗。為實現上述目標，本實用新型採用了如下技術方案空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置，整體上空氣源熱泵熱水機組採用四通閥換向化霜，其特徵在於風冷式翅片換熱器底部管路增加過冷迴路，底部水盤增加底盤電加熱帶， 在每排風冷式翅片換熱器底部採用2根或4根銅管作為高溫高壓液體過冷迴路，改進控制邏輯，採用根據環境溫度與盤管溫度的差值作為判斷化霜的條件。風冷式翅片換熱器底部管路增加過冷迴路，在每排風冷式翅片換熱器底部採用1 個或2個管路作為高溫高壓液體過冷迴路，冷凝後高溫高壓液體在管路中流動，給風冷式翅片換熱器加熱。底部水盤增加底盤電加熱帶，當溫度低於零攝氏度時，啟動電加熱。防止底部水盤以及排水口結冰。改進控制邏輯，採用根據環境溫度與盤管溫度的差值變化率作為判斷化霜的條件，這樣更好的判斷機組是否需要化霜。其中，翅片式換熱器採用圖3的結構，製冷劑在換熱銅管內流動，翅片式換熱器分為兩部分，一部分為上部的蒸發器部分，另一部分為下部的冷凝液體過冷迴路。四個單向閥4構成單向閥組，保證始終是過冷液體流經過冷迴路管路， 對翅片光式換熱器的底部進行加熱，減少翅片式換熱器的結霜，同時防止翅片換熱器下部結冰。其中，在冷凝水盤，如圖3所示，將翅片式換熱器底部增加換熱器支撐，將換熱器與接水盤分離，在換熱器底部安裝底盤電加熱帶。在溫度到達一定溫度是開啟底盤電加熱帶(根據環境溫度開啟)，防止底盤結冰。作為化霜控制邏輯的改進，本實用新型採用單片機控制器，將化霜判斷條件改變， 改成由時間和翅片溫度與環境溫度之差值變化率控制開始化霜。本實用新型採用上述技術方案後，可具有以下有益效果(1)降低冬季空氣源熱泵熱水機組冬季結霜程度，便於化霜。(2)防止空氣源熱泵熱水機組冬天在翅片式換熱器下部出現結冰的現象，防止冷凝水盤結冰，使機組化霜效果改善，提高機組運行效率。(3)減少機組在低溫環境下的無效除霜，提高運行效率。

圖1是現有技術的空氣源熱泵熱水機組工作原理圖。圖2是本實用新型的工作原理圖。圖3是本實用新型翅片式換熱器以及底盤電加熱安裝的結構原理圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的說明，但本實用新型所保護的範圍並不局限於此，由此得到的任何技術啟示和改進皆屬於本實用新型的保護範疇。如圖1所示，現有技術的空氣源熱泵熱水機組中，壓縮機1、四通閥2、套管式換熱器3、乾燥過濾器5、熱力膨脹閥7、翅片式換熱器8和氣液分離器9，機組化霜時直接四通閥換向化霜。在低溫環境下會造成化霜不完全或排水不完全的現象，造成結冰，制熱效果降低。為彌補現有技術的不足，如圖2和圖3所示，本實用新型空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置增加了四個單向閥，對翅片式換熱器進行改進，在下部增加過冷迴路。在制熱循環過程中，製冷劑從壓縮機1排出，流經四通閥2，進入套管式換熱器3 (冷凝器)，從套管式換熱器3出來，通過單向閥4和乾燥過濾器5，然後高溫高壓的液體進入翅片式換熱器8的下部過冷迴路管路6，在過冷迴路管路6中對翅片式換熱器8進行加熱，然後由膨脹閥7節流， 通過單向閥4進入翅片式換熱器8的蒸發器迴路，經過四通閥2和氣液分離器9最後回到壓縮機1。在化霜過程中製冷劑從壓縮機1排出，流經四通閥2，進入翅片式換熱器8 (冷凝器)，從翅片式換熱器8出來，通過單向閥4和乾燥過濾器5，然後高溫高壓的液體進入翅片式換熱器8的下部過冷迴路管路6，在過冷迴路管路6中對翅片式換熱器8進行加熱，然後由膨脹閥7節流，通過單向閥4進入套管式換熱器3 (蒸發器)，經過四通閥2和氣液分離器 9最後回到壓縮機1。在整個運行過程中，高溫的液體始終對翅片式換熱器8進行加熱，很好的起到了抑制結霜和利於化霜的效果。如圖3所示本實用新型空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置在底部安裝的底盤電加熱帶，將翅片式換熱器底部增加換熱器支撐，將換熱器與接水盤分離，在換熱器底部安裝底盤電加熱帶。在溫度到達一定溫度是開啟底盤電加熱帶(根據環境溫度開啟)，防止底盤結冰。本實用新型一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置將化霜控制邏輯改進，由於結霜後造成傳熱熱阻增大，在換熱面積不變的情況下，必然造成蒸發溫度(翅片溫度)下降，在結霜情況越嚴重的情況下蒸發溫度下降也越快，採用蒸發溫度(翅片溫度)與環境溫度的差值作為化霜的判斷條件，真實的反映了機組的結霜情況，避免了無效化霜，提高了制熱效率。本實用新型採用單片機控制器，將化霜判斷條件改變，改成由時間和翅片溫度與環境溫度之差值變化率控制開始化霜。
權利要求1.一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置，整體上空氣源熱泵熱水機組採用四通閥換向化霜，其特徵在於風冷式翅片換熱器底部管路增加過冷迴路，底部水盤增加底盤電加熱帶，在每排風冷式翅片換熱器底部採用2根或4根銅管作為高溫高壓液體過冷迴路，改進控制邏輯，採用根據環境溫度與盤管溫度的差值作為判斷化霜的條件。
2.根據權利要求1所述一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置，其特徵在於風冷式翅片換熱器底部管路增加過冷迴路，在每排風冷式翅片換熱器底部採用1個或2個管路作為高溫高壓液體過冷迴路，冷凝後高溫高壓液體在管路中流動，給風冷式翅片換熱器加熱。
3.根據權利要求1所述一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置，其特徵在於底部水盤增加底盤電加熱帶，當溫度低於零攝氏度時，啟動電加熱，防止底部水盤以及排水口結冰。
專利摘要本實用新型涉及一種空氣源熱泵熱水機組高效除霜裝置，具體是風冷式翅片換熱器底部管路增加過冷迴路，在風冷式翅片換熱器底部，機組冷凝水盤內排水口側布置底盤電加熱帶，同時對化霜控制邏輯進行改進。其目的過冷迴路對風冷式翅片換熱器底部進行加熱，底盤電加熱帶對冷凝水盤進行加熱，減輕風冷式翅片換熱器的結霜情況，並利於化霜水的排出。改進控制邏輯，採用根據環境溫度與盤管溫度的差值作為判斷化霜的條件，便於機組正確的判斷化霜情況。
文檔編號F25B47/00GK202133205SQ20112020069
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者周健, 唐小衛 申請人:佛山鎧耐空調設備有限公司