專利名稱:節能除霜熱泵機組的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于制冷空調、采暖通風、熱泵領域,具體地說是一種節能 除霜熱泵機組。
背景技術:
以大氣作為低溫熱源的熱泵機組在氣溫較低、濕度較高的工況條件下供 熱運行時,其蒸發器(翅片)表面會有霜出現,達到一定程度后必須進行除霜 才能保證機組正常工作。
通常的除霜方法(例如家用分體空調)是將機組的室內外換熱器逆向切 換運行除霜,然后換熱器再切換回去工作,恢復供熱狀態。這樣的除霜方法 原理比較簡單,但有很多副作用
1、 除霜過程中停止對系統供熱,給系統增加諸多無效熱負荷、熱量損 失大、能耗增加。
2、 系統在除霜時突然整體反向運行,制冷制冷壓縮機容易產生"液擊"、 "缺油"等現象,影響制冷壓縮機的安全性和使用壽命。
3、 在大氣溫度較低、濕度較高時,由于除霜熱量不足,除霜不易徹底, 熱泵機組工作不穩定難以保證所須供熱量,機組的適用性會受到限制,長時 間除霜運行還有安全隱患。
發明內容
本實用新型的目的就是針對上述現有技術的不足,提供一種在供熱運行 中除霜熱量集中、除霜效率高、除霜更徹底,除霜過程中不會產生無效熱負 荷,保證熱泵機組平穩運行的節能除霜熱泵機組。
本實用新型的目的可以通過以下措施來實現
一種節能除霜熱泵機組,其特征是它包括有制冷壓縮機l、需求側換熱
器4、儲液器7和大氣側換熱器,大氣側換熱器至少為兩組大氣側換熱器12、 14,制冷壓縮機1的出口通過排氣電磁閥2連接需求側換熱器4的一端,需求側換熱器4的另一端通過并行連接的單向閥5和節流閥6連接到儲液器7 的一個進出口上,儲液器7另外兩個進出口分別通過兩對均為并行連接的單 向閥9和節流閥8及單向閥10和節流闊11與大氣側換熱器12、 14的一端 連接,大氣側換熱器12、 14的另一端分別通過排氣電磁閥18、 19與制冷壓 縮機l的出口連接,需求側換熱器4和大氣側換熱器12、 14與排氣電磁閥 2、 18、 19連接的那一端,同時通過吸氣電磁閥3、 16、 17和制冷壓縮機1 的入口相連接。
所述的大氣側換熱器12、 14采用二組或二組以上,實行分時除霜,除 霜時不產生無效熱負荷。
本實用新型的有益效果為
1、 本實用新型在除霜過程中不間斷供熱,消除了由于整體逆向運行除 霜時產生的冷量會釋放到需求側系統中的不足,從而大大提高了供熱總量, 降低了能耗。
2、 系統運行平穩,除霜過程中不容易產生"液擊"、"缺油"等現象, 提高了制冷機的安全性和使用壽命。
3、 由于是分組分時除霜,除霜熱量集中,除霜效率高,除霜徹底,整 機供熱能力容易得到保證,機組適用范圍更廣。
圖1為本實用新型的系統原理圖。
附圖1中的實線箭頭表示制冷運行,虛線箭頭表示制熱運行。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明
如1圖所示,本實用新型主要包括制冷壓縮機l、需求側換熱器4、儲
液器7和大氣側換熱器等幾個部份。大氣側換熱器至少為兩組,在附圖1 中采用的就是兩組大氣側換熱器,分別表示為大氣側換熱器12、 14。制冷 壓縮機1的輸出端口連接需求側換熱器4和大氣側換熱器12、 14,需求側 換熱器4和大氣側換熱器12、 14分別通過管道與儲液器7的三個進出口連 接,需求側換熱器4和大氣側換熱器12、 14上另有管道與制冷壓縮機1的 輸入端口連接。上述制冷壓縮機1的輸出端口與需求側換熱器4的連接管道上設有排氣電磁閥2,與大氣側換熱器12的連接管道上設有排氣電磁閥18, 與大氣側換熱器14的連接管道上設有排氣電磁閥19。大氣側換熱器12、 14 采用風冷式換熱器,在其附近設置了軸流風機13、 15,用于對大氣側換熱 器12、 14進行通風。
本實用新型的制冷壓縮機1的輸入端口與需求側換熱器4及大氣側換熱 器12、 14的連接管道上分別設有吸氣電磁閥3、 16、 17。
本實用新型的需求側換熱器4與儲液器7間的連接管道上設有呈并行連 接的單向閥5和節流閥6,用于制冷制熱時的管路變換。
本實用新型的儲液器7分別通過兩根連接管道與大氣側換熱器12、 14 連接,這兩根管道一根上設有并行連接的單向閥8和節流閥9,另一根上設 有并行連接的單向閥IO和節流閥11,用于制熱制冷時的管路變換。
本實用新型的大氣側換熱器采用三組時,多增加的一組大氣側換熱器與 上述兩組時大氣側換熱器的結構相同,其一端也是通過并行連接的單向閥和 節流閥與儲液器7上的一個進出口連接,其另一端通過排氣電磁閥與制冷壓 縮機1的入口相連,通過吸氣電磁閥與制冷壓縮機1的出口相連。
本實用新型的各部件均采用現有產品。
本實用新型的工作過程如下(參照附圖l):
1、制冷運行
制冷壓縮機1工作運行,從出口排出高壓的制冷劑氣體,高壓的制冷劑 氣體從排氣電磁閥18、 19 (此時吸氣電磁閥16、 17為斷開狀態)分別排到 大氣側換熱器12、 14中,大氣側換熱器12、 14作為冷凝器使用,制冷劑氣 體經過大氣側換熱器12、 14的冷凝后變成高壓的制冷劑液體,然后分別通 過單向閥9和單向閥10 (此時節流閥8、 11不工作)進入到儲液器7中。 高壓的制冷劑液體然后從儲液器7的一個進出口排出,經過節流閥6的作用 (此時單向閥5為斷開狀態),變成低壓的霧狀制冷劑液體進入到需求側換 熱器4中,需求側換熱器4此時作為蒸發器使用。低壓霧狀的制冷劑液體經 過需求側換熱器4的蒸發作用后變成低壓的制冷劑氣體并帶走需求側換熱 器4中被冷卻介質的熱量,低壓的制冷劑氣體經過吸氣電磁閥3 (此時排氣 電磁閥2為斷開狀態)后被吸入到制冷壓縮機1中,經過制冷壓縮機1的壓
縮再變成高壓的氣體,進行下一循環,需求側換熱器4中被冷卻介質的熱量 不斷被制冷劑帶走,從而完成本實用新型的制冷工作過程。 其中制冷劑的運行回路如下
制冷壓縮機1——排氣電磁閥18、 19——大氣側換熱器12、 14——單 向閥9、 10——儲液器7——節流閥6^"需求側換熱器4——吸氣電磁閥3 ——制冷壓縮機l。
2、 供熱運行
制冷壓縮機1工作運行,從出口排出高壓的制冷劑氣體,高壓的制冷劑 氣體經過排氣電磁閥2 (此時吸氣電磁閥3為斷開狀態)進入到需求側換熱 器4中,需求側換熱器4此時作為冷凝器使用,經過熱交換,需求側換熱器 4帶走制冷劑的熱量,使其變成高壓的制冷劑液體而需求側換熱器4內的被 加熱介質溫度升高。高壓的制冷劑液體通過單向閥5進入到儲液器7中,再 從儲液器7上的另外兩個進出口運行到節流閥8、 11處,高壓的制冷劑液體 經過節流閥8、 11 (此時單向閥9、 IO為斷開狀態)的節流作用變成低壓的 霧狀制冷劑液體進入到大氣側換熱器12、 14中,此時大氣側換熱器12、 14 作為蒸發器使用,低壓的霧狀制冷劑液體吸收流經大氣側換熱器12、 14的 空氣熱量變成低壓的制冷劑氣體,再通過吸氣電磁閥16、 17 (此時排氣電 磁閥18、 19為斷開狀態)回至制冷壓縮機l內以進行下一循環,從而實現 本實用新型的制熱工作過程。
其中制冷劑的運行回路如下
制冷壓縮機1——排氣電磁闊2——需求側換熱器4——單向閥5——儲 液器7—節流閥8、節流閥11——大氣側換熱器12、 14^吸氣電磁閥16、 17—制冷壓縮機l。
3、 除霜運行一
制冷壓縮機1工作運行,從出口排出高壓的制冷劑氣體,高壓的制冷劑 氣體經過排氣電磁閥2、 18 (此時吸氣電磁閥3、 16為斷開狀態)分別進入 到需求側換熱器4和大氣側換熱器12中,需求側換熱器4和大氣側換熱器 12此時都作為冷凝器使用,經過熱交換,需求側換熱器4和大氣側換熱器 12帶走制冷劑的熱量,使其變成高壓的制冷劑液體而需求側換熱器4內的 被加熱介質升溫和大氣側換熱器12表面的霜被加熱,此時即為對大氣側換
熱器12進行除霜。高壓的制冷劑液體通過單向閥5、 9 (此時節流閥6、 8 為斷開狀態)進入到儲液器7中,再從儲液器7上的另外一個進出口運行到 節流閥11處,高壓的制冷劑液體經過節流閥11 (此時單向閥10為斷開狀 態)的節流作用變成低壓的霧狀制冷劑液體進入到大氣側換熱器14中,此 時大氣側換熱器14作為蒸發器使用,低壓的霧狀制冷劑液體吸收流經大氣 側換熱器14空氣的熱量變成低壓的制冷劑氣體,再通過吸氣電磁閥17 (此 時排氣電磁閥19為斷開狀態)回至制冷壓縮機l內以進行下一循環,這樣 即在供熱工作過程實現了對大氣側換熱器12的除霜運行。 其中制冷劑的運行回路如下
制冷壓縮機l——排氣電磁閥2、 18——需求側換熱器4、大氣側換熱 器12——單向閥5、單向閥9——儲液器7——節流閥11——大氣側換熱器 14——吸氣電磁閥17——制冷壓縮機1。
4、除霜運行二
制冷壓縮機1工作運行,從出口排出高壓的制冷劑氣體,高壓的制冷劑 氣體經過排氣電磁閥2、 19 (此時吸氣電磁閥3、 17為斷開狀態)分別進入 到需求側換熱器4和大氣側換熱器14中,需求側換熱器4和大氣側換熱器 14此時都作為冷凝器使用,經過熱交換,需求側換熱器4和大氣側換熱器 14帶走制冷劑的熱量,使其變成高壓的制冷劑液體而需求側換熱器4被加 熱介質升溫和大氣側換熱器14表面的霜被加熱,此時即為對大氣側換熱器 14進行除霜。高壓的制冷劑液體通過單向閥5、 10(此時節流閥6、 11為斷 開狀態)進入到儲液器7中,再從儲液器7上的另外一個進出口運行到節流 閥8處,高壓的制冷劑液體經過節流閥8 (此時單向閥9為斷開狀態)的節 流作用變成低壓的霧狀制冷劑液體進入到大氣側換熱器12中,此時大氣側 換熱器12作為蒸發器使用,低壓的霧狀制冷劑液體吸收流經大氣側換熱器 12空氣的熱量變成低壓的制冷劑氣體,再通過吸氣電磁閥16 (此時排氣電 磁閥18為斷開狀態)回至制冷壓縮機l內以進行下一循環,這樣即在供熱 工作過程實現了對大氣側換熱器14的除霜運行。
其中制冷劑的運行回路如下
制冷壓縮機l——排氣電磁閥2、 19——需求側換熱器4、大氣側換熱
器14——單向閥5、單向閥10^~儲液器7——節流閥8——大氣側換熱器 12——吸氣電磁閥16——制冷壓縮機1。
本實用新型采用兩組以上的大氣側換熱器時,每次除霜只有其中的一組 大氣側換熱器除霜,當一組大氣側換熱器除霜結束后另一組大氣側換熱器才 進入除霜狀態。在供熱工作時,熱泵機組的需求側換熱器始終為冷凝器,除 霜時,被除霜的一組大氣側換熱器"改作"冷凝器,其余仍為蒸發器,這樣 一組一組的分時除霜,很好的解決了現有除霜方法的副作用,消除了由于整 體逆向運行除霜時給系統增加的無效熱負荷,大大提高了供熱總量,降低能 耗,實現熱泵機組除霜不間斷供熱,高效除霜節約能源。
本實用新型通過制冷劑運行回路的變化及閥門的分時開關實現熱泵機 組的分組分時除霜,除霜熱量集中,除霜效率高,除霜更徹底,對需求側供 熱波動小,系統運行平穩,除霜過程中不容易產生"液擊""缺油"等現象, 提高了制冷機的安全性和使用壽命,同時由于除霜性能改善,使熱泵系統的 應用范圍更廣。
本實用新型中涉及的未說明部份與現有技術相同或采用現有技術加以 實現。
權利要求1、一種節能除霜熱泵機組,其特征是它包括有制冷壓縮機(1)、需求側換熱器(4)、儲液器(7)和大氣側換熱器,大氣側換熱器至少為兩組大氣側換熱器(12,14),制冷壓縮機(1)的出口通過排氣電磁閥(2)連接需求側換熱器(4)的一端,需求側換熱器(4)的另一端通過并行連接的單向閥(5)和節流閥(6)連接到儲液器(7)的一個進出口上,儲液器(7)的另外兩個進出口分別通過兩對均為并行連接的單向閥(9)和節流閥(8)及單向閥(10)和節流閥(11)與大氣側換熱器(12,14)的一端連接,大氣側換熱器(12,14)的另一端分別通過排氣電磁閥(18,19)與制冷壓縮機(1)的出口連接,需求側換熱器(4)和大氣側換熱器(12,14)與排氣電磁閥(2、18、19)連接的一端還分別通過吸氣電磁閥(3,16,17)與制冷壓縮機(1)的入口相連。
2、 根據權利要求1所述的節能除霜熱泵機組,其特征是所述的大氣側 換熱器(12, 14)采用二組或二組以上。
專利摘要本實用新型針對目前熱泵機組在除霜時產生無效熱負荷、熱量損失大、能耗大等不足,提供了一種節能除霜熱泵機組,其特征是它包括有制冷壓縮機(1),需求側換熱器(4),儲液器(7)和大氣側換熱器。制冷壓縮機(1)的輸出端口連接需求側換熱器(4)和大氣側換熱器(12,14),需求側換熱器(4)和大氣側換熱器(12,14)均通過管道與儲液器(7)連接,需求側換熱器(4)和大氣側換熱器(12,14)上另有輸出管道與制冷壓縮機(1)的輸入端口連接。本實用新型由于是分組分時除霜,除霜熱量集中,除霜效率高,除霜徹底,整機供熱能力容易得到保證,機組適用范圍更廣,提高了制冷機的安全性和使用壽命。
文檔編號F25B47/02GK201072271SQ200720040499
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月31日 優先權日2007年7月31日
發明者吳國峰, 周平中, 梁明坤, 馬廣闊 申請人:南京五洲制冷集團中天空調有限公司