一种用于空调机组的新型蓄热融霜系统的制作方法

本发明涉及空调领域，具体涉及一种用于空调机组的新型蓄热融霜系统。

背景技术：

冬季空调处于制热工况时，需要源源不断地把室外的热量通过热泵装置，搬运至室内。这时室外换热器充当蒸发器，当换热气流吹过蒸发器时，空气中的水蒸汽会在蒸发器的外表面液化进而凝固，随着时间的推移,室外换热器的外表面会积聚一层影响传热的霜层，大大影响了换热器的换热效率。而现今普遍采用的四通阀反冲融霜和压缩机热气旁通除霜，二者均具有一些缺点，对于四通阀反冲融霜，不但不生产热量，反而要从室内吸收热量，造成室内温度的波动，同时四通阀作为一个精密的部件，也容易出现故障。而对于压缩机旁通热气融霜，系统需要较大的气液分离器，且主要靠压缩机的摩擦功和冷凝器内的部分热量参加化霜，导致除霜速度较慢，比四通阀反向除霜的速度慢得多(理论上慢3～5倍)，仅适用于结霜较少的环境。

技术实现要素：

本发明提供一种用于空调机组的新型蓄热融霜系统，结构简单，融霜速度快，有效地克服了传统融霜的弊端。

本发明的技术方案如下：

一种用于空调机组的新型蓄热融霜系统，包括蒸发器、蓄热器和太阳能集热器，所述蒸发器包括空调管路和肋片，所述空调管路为包括内层管和外层管的双层套管；所述蒸发器设有制冷剂进液口、制冷剂出气口、换热流体进气口、换热流体出气口；制冷剂进液口与外层管通过第一毛细管进行连接，第一毛细管装有第五电磁阀，制冷剂进液口与内层管通过第二毛细管进行连接，第二毛细管装有第四电磁阀，换热流体进气口处装有第三电磁阀，制冷剂出气口与换热流体出气口通过紫铜管进行连接，所述紫铜管上装有第一电磁阀，制冷剂出气口装有第六电磁阀，外层管出口装有第二电磁阀；所述蒸发器的换热流体进气口和换热流体出气口与所述蓄热器连接；所述蓄热器与太阳能集热器连接。

所述的用于空调机组的新型蓄热融霜系统，当空调机组处于无需融霜的制热工况时，制冷剂通过制冷剂进液口经过第一毛细管节流降压后进入外层管通道，从制冷剂出气口流出进行制热；当蒸发器表面需要进行融霜时，制冷剂通过制冷剂进液口经过第二毛细管节流降压后进入内层管通道，从制冷剂出气口流出进行制热，同时蓄热器内的换热流体进入到外层管通道，从换热流体出气口流出进行融霜，融霜完成后制冷剂继续进入外层管通道进行制热；所述太阳能集热器用于向所述蓄热器供热。

所述的用于空调机组的新型蓄热融霜系统，其优选方案为：所述蓄热器包括外壳体和换热板，所述外壳体设有换热流体出口、换热流体入口、热水入口和热水出口，所述换热板设置在所述外壳体内部，所述换热板之间形成多个热水空腔、蓄热介质空腔和换热流体空腔，热水空腔之间通过管路连接在一起，蓄热介质空腔之间相互独立，换热流体空腔之间通过管路连接在一起，蓄热介质空腔设置在热水空腔和换热流体空腔之间，热水与换热流体通过蓄热介质进行热交换。

所述的用于空调机组的新型蓄热融霜系统，其优选方案为：所述蒸发器的换热流体进气口通过管道与所述蓄热器的换热流体入口连接，所述蒸发器的换热流体出气口通过管道与所述蓄热器的换热流体入口连接，所述管道上安装供气泵。

所述的用于空调机组的新型蓄热融霜系统，其优选方案为：所述换热流体与制冷剂为同一种工质，所述换热流体在融霜过程中一直为气态。

所述的用于空调机组的新型蓄热融霜系统，其优选方案为：所述外层管为无缝钢管，所述内层管为紫铜管，所述内层管采用滚轧低翅片管；所述肋片材料为铝或铝合金。

本发明的有益效果为：与传统的四通阀反冲融霜和压缩机热气旁通除霜相比，本发明在蓄热器中利用相变蓄热材料将太阳能热量储存起来，在需要融霜时将热量通过换热流体携带到套管蒸发器中进行融霜，在蒸发器中通过电磁阀控制换热流体和制冷剂的流动路径，可以源源不断的向室内进行供热，且不需要从室内吸收热量去进行融霜，能保证室内温度的恒定；本发明有效地解决了四通阀反冲融霜需要从室内吸收热量以及传统压缩机热气旁通除霜速度较慢的问题；本发明装置设计巧妙、结构简单合理，在保证融霜效果时更加节能环保，适合生产生活中利用本发明对制热融霜系统进行改进升级。

附图说明

图1为用于空调机组的新型蓄热融霜系统整体结构示意图；

图2为蒸发器内部结构示意图；

图3为图2去除肋片结构示意图；

图4为蒸发器内部左端局部放大图；

图5为蒸发器内部一回路结构示意图；

图6为蓄热器外部结构示意图；

图7为蓄热器内部结构示意图；

图8为蓄热器填充换热流体、蓄热介质、热水的内部结构示意图。

图中,1-蒸发器，2-蓄热器，3-太阳能集热器，4-蒸发器制冷剂通道，5-换热流体通道，6-太阳能水循环通道，7-第一电磁阀，8-第二电磁阀，9-换热流体出气口，10-制冷剂出气口，11-第三电磁阀，12-换热流体进气口，13-制冷剂进液口，14-第四电磁阀，15-第五电磁阀，16-第一毛细管，17-第二毛细管，18-第六电磁阀，19-内层管，20-外层管，21-肋片，22-外壳体，23-热水入口，24-换热流体入口，25-换热流体出口，26-热水出口，27-热水空腔，28-蓄热介质空腔，29-换热流体空腔，30-换热板，31-热水，32-蓄热介质，33-换热流体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1-5所示，一种用于空调机组的新型蓄热融霜系统，包括：蒸发器1、蓄热器2和太阳能集热器3，所述蒸发器1包括空调管路和肋片21，所述空调管路为包括内层管19和外层管20的双层套管，外层管20采用Φ14mm×1.5mm的无缝钢管，内层管19采用Φ10mm×1mm的紫铜管；所述蒸发器1设有制冷剂进液口13、制冷剂出气口10、换热流体进气口12、换热流体出气口9；制冷剂进液口13与外层管20通过第一毛细管16进行连接，第一毛细管16装有第五电磁阀15，制冷剂进液口13与内层管19通过第二毛细管17进行连接，第二毛细管17装有第四电磁阀14，换热流体进气口12装有第三电磁阀11，制冷剂出气口10与换热流体出气口9通过Φ10mm×1mm的紫铜管进行连接，所述紫铜管上装有第一电磁阀7，制冷剂出气口10装有第六电磁阀18，外层管20出口装有第二电磁阀8；空调管路迎风面上单个回路的管排数为六排，采用上下两个相同的分支并联；所述蒸发器1与所述蓄热器2连接；所述蓄热器2与太阳能集热器3连接。

如图6-8所示，所述蓄热器包括外壳体22和换热板30，所述外壳体22设有换热流体出口25、换热流体入口24、热水入口23和热水出口26，所述换热板30设置在所述外壳体22内部，所述换热板30之间形成多个热水空腔27、蓄热介质空腔28和换热流体空腔29，热水空腔27之间通过管路连接在一起，蓄热介质空腔28之间相互独立，换热流体空腔29之间通过管路连接在一起，蓄热介质空腔28设置在热水空腔27和换热流体空腔29之间，热水31与换热流体33通过蓄热介质32进行热交换。所述蓄热介质32采用三水醋酸钠(NaCH₃COOH·3H₂O)，为相变蓄热材料，其相变温度为58℃，相变潜能为264kJ/kg，密度为1450kg/m³；在温度高于58℃时，三水醋酸钠融化发生相变由固体变为液体吸收大量的潜热，在低于58℃时三水醋酸钠凝固放热，发生相变由液体变为固体，通过让太阳能集热器3出来的热水31在蓄热器2的热水空腔29里面流动，将热量传递给三水醋酸钠，使热量得到最大的储存，当换热流体33需要进行换热时让换热流体33从换热流体空腔29里面流过，与三水醋酸钠进行换热。

换热流体进气口12通过管道与换热流体出口25连接，换热流体出气口9通过管道与换热流体入口24连接，所述管道上安装供气泵。

上述用于空调机组的新型蓄热融霜系统的使用过程如下：

当空调机组处于制热工况，在蒸发器1表面没有霜层或霜层没有达到一定厚度时，第二电磁阀8、第三电磁阀11、第四电磁阀14和第六电磁阀18处于关闭状态，第一电磁阀7和第五电磁阀15处于打开状态，此时制冷剂通过制冷剂进液口13经过第一毛细管16节流降压后进入外层管20通道，从制冷剂出气口10流出，进入室内机组进行制热；随着制热工况的进行，当蒸发器1表面的霜层达到一定厚度需要进行融霜时，通过控制装置(未图示)打开第二电磁阀8、第三电磁阀11、第四电磁阀14和第六电磁阀18，关闭第一电磁阀7和第五电磁阀15，此时制冷剂通过制冷剂进液口13经过第二毛细管17节流降压后进入内层管19通道，从制冷剂出气口10流出，进入室内机组进行制热，于此同时蓄热器2的供气泵(未图示)打开，将换热流体33从换热流体进气口12泵入到外层管20通道，从换热流体出气口9流出，这时既不影响空调机组的工作状态又能有效地融霜；当霜层融化完毕，控制装置关闭第二电磁阀8、第三电磁阀11、第四电磁阀14和第六电磁阀18，打开第一电磁阀7和第五电磁阀15，此时制冷剂继续从外层管20通过，而蓄热介质32继续和太阳能集热器3换热蓄热。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。