本發明屬于制冷熱泵系統技術領域,具體涉及一種壓縮機熱氣旁通融霜技術和制冷熱泵系統。
背景技術:
對于空氣源熱泵空調機組,在制熱工況下,熱泵機組性能系數隨著環境溫度的降低而衰減,當外部環境溫度降低至-20℃時,其很難從環境中吸收熱量,這主要是因為空調機組在室外溫度低且帶有一定的濕度情況下運行時,室外的風冷型翅片管蒸發器運行一段時間后會產生霜層。霜層的產生使得翅片管換熱器翅片間距減小,造成室外循環風阻力增大、循環風量減小,同時因結霜導致風冷型翅片管蒸發器的傳熱熱阻增大,傳熱系數降低,導致了相同工況下,需增大制冷劑和空氣的換熱溫差,最終導致風冷型翅片管蒸發器內制冷劑的蒸發壓力和蒸發溫度降低,進一步加劇風冷型翅片管換熱器的結霜程度,造成壓縮機軸功率增大和性能系數下降。
目前,對于風冷型翅片管蒸發器的熱泵空調機組多采用逆向融霜技術。在逆向融霜時,會造成制熱的間斷和溫度的波動,造成舒適性降低。
因此,針對風冷型翅片管蒸發器的熱泵空調機組,探索一種在低溫工況下融霜及提高系統蒸發壓力和蒸發溫度的新技術和新方法,這在熱泵供暖領域具有重要的現實意義。
技術實現要素:
為解決現有技術中存在的問題,即冬季制熱工況下,風冷型翅片管換熱器作為蒸發器時,遇低溫和高濕工況時,其翅片會結霜,導致系統蒸發壓力、制熱量以及系統性能系數降低。
本發明的目的是提供一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調系統。該系統利用壓縮機排氣對風冷型蒸發器進行除霜,達到蒸發器融霜及提高系統性能系數的目的,同時又克服了現有技術中逆向融霜方法中的缺陷,避免了制熱的間斷和溫度的波動,提高了舒適度。
本發明的技術方案是這樣實現的:
一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調,包括壓縮機1、油分離器2、電磁閥3、冷凝器4、冷凝器風機4-1、高壓儲液器5、電子膨脹閥6、風冷型翅片管蒸發器7、氣液分離器8、旁通回路電磁閥9和12、主回路電磁閥10和11,并且風冷型翅片管蒸發器7包括主盤管7-1、融霜盤管7-2、風冷型翅片管蒸發器風機7-3;
壓縮機1分別連接油分離器2、電磁閥3,油分離器2分別連接所述電磁閥3、旁通回路電磁閥9、主回路電磁閥10,同時所述電磁閥3、所述壓縮機1及所述油分離器2串聯形成回路,所述電磁閥3根據所述系統的要求控制開啟,控制所述油分離器2分離的潤滑油循環回到壓縮機1,所述主回路電磁閥10連接冷凝器4,同時冷凝器風機4-1靠近所述冷凝器4設置,所述冷凝器4連接主回路電磁閥11,所述主回路電磁閥11、旁通回路電磁閥12連接高壓儲液器5,所述高壓儲液器5連接電子膨脹閥6,所述電子膨脹閥6連接風冷型翅片管蒸發器7的主盤管7-1,所述主盤管7-1連接氣液分離器8,所述氣液分離器8連接所述壓縮機1;所述旁通回路電磁閥12另一端連接風冷型翅片管蒸發器7的融霜盤管7-2,同時風冷型翅片管蒸發器風機7-3靠近所述融霜盤管7-2設置,所述融霜盤管7-2連接所述旁通回路電磁閥9。
優選,所述融霜盤管7-2和所述主盤管7-1間隔設置;進一步優選每兩排所述主盤管7-1之間設置一排所述融霜盤管7-2,以此提高蒸發器融霜速度。
優選,所述融霜盤管7-2和所述主盤管7-1的數量設置多組,根據換熱面積設定。
所述一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調系統在無需融霜工況時,壓縮機1的排氣經油分離器2、主回路電磁閥10進入冷凝器4,排氣旁通回路電磁閥9和12關閉,實現系統無融霜的制熱。
融霜工況時,壓縮機1的排氣經油分離器2、主回路電磁閥進10入冷凝器4,繼續制熱,與此同時,旁通回路電磁閥9和12開啟,部分壓縮機1的高溫排氣進入風冷型蒸發器7的融霜盤管7-2進行融霜。
該發明可實現無需壓縮機停機進行的電融霜以及逆向融霜導致的溫度波動及舒適性的降低。與此同時,因部分高溫高壓制冷劑氣體進入蒸發器融霜盤管,可較好地解決蒸發壓力低等因素導致的制熱性能系數降低的問題。
本發明的特點及有益效果是:
(1)一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調系統中的風冷型蒸發器由兩組盤管組成,分別用于吸收環境熱量和融霜。
(2)由壓縮機、油分離器、電磁閥、風冷型蒸發器等組成融霜系統,利用壓縮機排氣旁通回路的高溫高壓氣體實現對風冷型翅片管蒸發器的融霜,提高系統性能系數。
(3)本發明無需逆向融霜,可實現房間連續供熱,舒適性及節能特性明顯。
附圖說明
圖1為實施例1一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調的系統圖。
圖例說明:1、壓縮機;2、油分離器;3、電磁閥;4、冷凝器,其中包括冷凝器風機4-1;5、高壓儲液器;6、電子膨脹閥;7、風冷型翅片管蒸發器,其中,風冷型翅片管蒸發器7包括主盤管7-1、融霜盤管7-2,風冷型翅片管蒸發器風機7-3;8、氣液分離器;9、12分別為旁通回路電磁閥;10、11分別為主回路電磁閥。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施例對本發明的結構原理作進一步的說明。但本實施例是敘述性的,而非限制性的,因此,并不局限于本發明所要保護的范圍。
實施例1
一種基于壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調,包括壓縮機1、油分離器2、電磁閥3、冷凝器4、冷凝器風機4-1、高壓儲液器5、電子膨脹閥6、風冷型翅片管蒸發器7、氣液分離器8、旁通回路電磁閥9和12、主回路電磁閥10和11,并且風冷型翅片管蒸發器7包括主盤管7-1、融霜盤管7-2、風冷型翅片管蒸發器風機7-3;
壓縮機1分別連接油分離器2、電磁閥3,油分離器2分別連接所述電磁閥3、旁通回路電磁閥9、主回路電磁閥10,同時所述電磁閥3、所述壓縮機1及所述油分離器2串聯形成回路,所述電磁閥3根據系統的控制要求開啟,控制所述油分離器2分離的潤滑油循環回到壓縮機1,所述主回路電磁閥10連接冷凝器4,同時冷凝器風機4-1靠近所述冷凝器4設置,所述冷凝器4連接主回路電磁閥11,所述主回路電磁閥11、旁通回路電磁閥12分別連接高壓儲液器5,所述高壓儲液器5連接電子膨脹閥6,所述電子膨脹閥6連接風冷型翅片管蒸發器7的主盤管7-1,所述主盤管7-1連接氣液分離器8,所述氣液分離器8連接所述壓縮機1;所述旁通回路電磁閥12連接風冷型翅片管蒸發器7的融霜盤管7-2,同時風冷型翅片管蒸發器風機7-3靠近所述融霜盤管7-2設置,所述融霜盤管7-2連接所述旁通回路電磁閥9;同時,所述融霜盤管7-2和所述主盤管7-1間隔設置。
本發明側重于冬季制熱工況風冷型翅片管蒸發器融霜和提高系統性能系數,所以針對制熱工況進行說明。
該套系統包括熱泵空調系統和融霜回路。壓縮機1、油分離器2、主回路電磁閥10、冷凝器4、主回路電磁閥11、高壓儲液器5、電子膨脹閥6、主盤管7-1、氣液分離器8依次串連構成的熱泵空調系統。壓縮機1、油分離器2、旁通回路電磁閥9、融霜盤管7-2、旁通回路電磁閥12依次串連后,所述旁通回路電磁閥12連接高壓儲液器5與所述熱泵空調系統匯合,構成融霜回路。
使用時,
在壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調系統制熱、無除霜工況下,制冷工質在主盤管7-1內吸熱汽化后進入氣液分離器8,制冷工質蒸汽經壓縮機1提高壓力后,經油分離器2和主回路電磁閥10,排入冷凝器4放熱冷凝,冷凝后的液體制冷工質經主回路電磁閥11,進入高壓儲液器5,然后經電子膨脹閥6節流降壓后再循環進入所述主盤管7-1,完成熱泵系統循環。此過程中,旁通回路電磁閥9和12關閉。
在壓縮機排氣旁通融霜的熱泵空調系統制熱、融霜工況下,一路制冷工質在主盤管7-1內吸熱汽化后進入氣液分離器8,制冷工質蒸汽經壓縮機1提高壓力后,經油分離器2和主回路電磁閥10,排入冷凝器4放熱冷凝,冷凝后的液體制冷工質經主回路電磁閥11,進入高壓儲液器5,然后經電子膨脹閥6節流降壓后再循環進入所述主盤管7-1,完成熱泵空調系統的循環。
與此同時,旁通回路電磁閥9和12開啟。經壓縮機1提高壓力后的高溫高壓制冷工質氣體,經油分離器2后一路旁通經旁通回路電磁閥9進入融霜盤管7-2,在風冷型翅片管蒸發器7內冷凝放熱,變為高壓液體,后經旁通回路電磁閥12,進入高壓儲液器5。此過程,因風冷型翅片管蒸發器7內通過高溫高壓蒸汽快速融霜和提高系統蒸發壓力。
本例中所述制冷工質為r22制冷劑或r134a制冷劑。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是并不限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種等同變換,這些等同變換均屬于本發明的保護范圍。