一种空气源热泵化霜系统的制作方法

文档序号:19843825发布日期:2020-02-07 22:20阅读:304来源:国知局

本实用新型涉及空气源热泵技术领域,具体涉及一种空气源热泵化霜系统。



背景技术:

空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式,顾名思义,热泵也就是像泵那样,可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。

经过多年的煤改电实践,空气源热泵采暖技术在北方的应用越来越成熟,空气源热泵热风机以其安装方便、后期维护保养简单、采暖效果好受到人们广泛的好评。由于空气源热泵热风机主要面向北方低温环境使用,这使其不得不面临化霜的问题。目前各大厂家常规的化霜方法为四通换向阀反向化霜,通过四通换向阀变向将室内机变为蒸发器,室外侧变为冷凝器,压缩机排出的热量传到室外机用来除霜,再经过室内机蒸发吸热回到压缩机,这样势必会导致室内温度的降低,严重影响采暖体验。也有厂家采用室内机关闭,完全靠压缩机的热量来化霜的做法,这种做法对室内温度的稳定有一定的作用,但由于热源的减少,又导致化霜时间过长。还有厂家采用分路化霜,将压缩机提供的一小部分热量用来化霜,这样虽然能够兼顾室内温度,但是由于大部分热量主要用于室内制热,化霜时间仍较长,且化霜不彻底。



技术实现要素:

因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气源热泵化霜时间较长,化霜不彻底的缺陷,从而提供一种化霜时间较短,化霜彻底且兼顾室内温度的空气源热泵化霜系统。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种空气源热泵化霜系统,包括:

压缩循环管路,包括依次连通的压缩机、换向阀、第一换热器、第一节流阀和第二换热器,所述第二换热器连通至所述换向阀;

第一化霜管路,包括依次连通的压缩机、换向阀、第二换热器、第二节流阀、第三节流阀和第三换热器,所述第三换热器连通至所述换向阀;

第二化霜管路,包括依次连通的压缩机、换向阀、第三换热器、第三节流阀、第二节流阀和第二换热器,所述第二换热器连通至所述换向阀;

其中,处于制热模式时,所述压缩机中输出的冷媒依次流经所述换向阀、所述第一换热器和所述第一节流阀后分为两路,第一路依次经过所述第二节流阀、所述第二换热器和所述换向阀后回流至所述压缩机中,第二路则依次经过所述第三节流阀、所述第三换热器和所述换向阀后回流至所述压缩机中;

处于化霜模式时,所述压缩机中输出的冷媒先流经所述第一化霜管路回流至所述压缩机后,再流经所述第二化霜管路回流至所述压缩机;或者,所述压缩机中输出的冷媒先流经所述第二化霜管路回流至所述压缩机后,再流经所述第一化霜管路回流至所述压缩机。

所述的空气源热泵化霜系统,还包括设于所述第一换热器和所述压缩机之间的闪蒸器,流经所述第一节流阀的冷媒经所述闪蒸器后分为第一路、第二路和直接回流至所述压缩机的第三路。

所述的空气源热泵化霜系统,所述第三路上设有第一电磁阀。

所述的空气源热泵化霜系统,所述换向阀为四通换向阀。

所述的空气源热泵化霜系统,还包括设于所述四通换向阀和所述第一换热器之间的第三电磁阀,所述第三电磁阀的另一出口连通至所述第三换热器。

所述的空气源热泵化霜系统,还包括设于所述第三换热器和所述四通换向阀之间的第二电磁阀。

所述的空气源热泵化霜系统,还包括设于所述第一换热器外侧的第一风机、设于第二换热器外侧的第二风机和设于第三换热器外侧的第三风机。

本实用新型技术方案,具有如下优点:

1.本实用新型提供的空气源热泵化霜系统,处于化霜模式时,压缩机中输出的冷媒先流经第一化霜管路回流至压缩机后,再流经第二化霜管路回流至压缩机;或者,压缩机中输出的冷媒先流经第二化霜管路回流至压缩机后,再流经第一化霜管路回流至压缩机,此时制热模式关闭,即第一换热器不工作。这样在兼顾室内温度的同时,一路化霜的同时还能从另一路吸收空气中的热量,保证了热源的稳定性,从而缩短了化霜时间,且两路化霜管路交替工作,从压缩机输出的冷媒全部用于化霜,使得化霜时间明显缩短,且彻底有效。

2.本实用新型提供的空气源热泵化霜系统,第一换热器和压缩机之间闪蒸器的设置,使得放热后的一部分冷媒直接从另一部分冷媒中吸热回收至压缩机中,实现了热量利用的最大化。

3.本实用新型提供的空气源热泵化霜系统,还包括设于四通换向阀和第一换热器之间的第三电磁阀,第三电磁阀的另一出口连通至第三换热器。这样第三换热器中的冷媒可以直接回流至压缩机中,缩短循环路径,提高换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的空气源热泵化霜系统的示意图。

附图标记说明:

1-压缩机;2-换向阀;3-第一换热器;4-第一节流阀;5-第二换热器;6-第二节流阀;7-第三节流阀;8-第三换热器;9-闪蒸器;10-第一电磁阀;11-第三电磁阀;12-第二电磁阀;13-第一风机;14-第二风机;15-第三风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的空气源热泵化霜系统的一种具体实施方式,包括压缩循环管路以及与压缩循环管路并联的第一化霜管路和第二化霜管路。压缩循环管路包括依次连通的压缩机1、换向阀2、第一换热器3、第一节流阀4和第二换热器5,所述第二换热器5连通至所述换向阀2。第一化霜管路包括依次连通的压缩机1、换向阀2、第二换热器5、第二节流阀6、第三节流阀7和第三换热器8,所述第三换热器8连通至所述换向阀2。第二化霜管路包括依次连通的压缩机1、换向阀2、第三换热器8、第三节流阀7、第二节流阀6和第二换热器5,所述第二换热器5连通至所述换向阀2。室外机由压缩机1、换向阀2、第一节流阀4、第二节流阀6、第三节流阀7、第二换热器5和第三换热器8及各部分的连接铜管组成;室内机由第一换热器3组成;第一节流阀4、第二节流阀6和第三节流阀7均为电子膨胀阀。

其中,处于制热模式时,所述压缩机1中输出的冷媒依次流经所述换向阀2、所述第一换热器3和所述第一节流阀4后分为两路,第一路依次经过所述第二节流阀6、所述第二换热器5和所述换向阀2后回流至所述压缩机1中,第二路则依次经过所述第三节流阀7、所述第三换热器8和所述换向阀2后回流至所述压缩机1中;

处于化霜模式时,所述压缩机1中输出的冷媒先流经所述第一化霜管路回流至所述压缩机1后,再流经所述第二化霜管路回流至所述压缩机1;或者,所述压缩机1中输出的冷媒先流经所述第二化霜管路回流至所述压缩机1后,再流经所述第一化霜管路回流至所述压缩机1。

在所述第一换热器3和所述压缩机1之间还设有闪蒸器9,流经所述第一节流阀4的冷媒经所述闪蒸器9后分为第一路、第二路和直接回流至所述压缩机1的第三路。为了方便控制第三路的关闭,所述第三路上设有第一电磁阀10。

具体的,所述换向阀2为四通换向阀,包括四个接口,分别为d、e、s、c。失电状态下,d和c接通,s和e接通;得电状态下,d和e接通,s和c接通。在所述四通换向阀和所述第一换热器3之间设有第三电磁阀11,所述第三电磁阀11的另一出口连通至所述第三换热器8,包括三个接口,分别为1、2、3。失电状态下,1和2接通,3关闭;得电状态下,1和3接通,2关闭。

在所述第三换热器8和所述四通换向阀之间设有第二电磁阀12。第一电磁阀10和第二电磁阀12失电时关闭,得电时接通。

为了加快换热速度,在所述第一换热器3外侧设有第一风机13、第二换热器5外侧设有第二风机14和第三换热器8外侧设有第三风机15。处于制热模式时,第一风机13、第二风机14和第三风机15均开启;处于化霜模式,且第一化霜管路开启时,第一风机13和第二风机14关闭,第三风机15开启;第二化霜管路开启时,第一风机13和第三风机15关闭,第二风机14开启。

当需要室内制热,即制热模式开启时,四通换向阀失电,d和c接通,s和e接通;第三电磁阀11失电,1和2接通,3关闭;第一电磁阀10和第二电磁阀12得电接通。第一风机13、第二风机14和第三风机15均开启。压缩机1从吸气口和补气口吸入低温低压的气态冷媒,经压缩后形成高温高压的气态冷媒,再依次经过四通换向阀和第三电磁阀11进入到第一换热器3中冷凝,冷凝过程释放的热量交换给室内空气使室内温度升高,用来供暖使用。冷凝后的中温高压液态冷媒经第一节流阀4一次节流降压后变为低温低压的液态冷媒,低温低压的液态冷媒在闪蒸器9中闪蒸后形成部分的低温低压气态冷媒,闪蒸过程利用的是部分液态冷媒的热量,这部分低温低压的气态冷媒经过第一电磁阀10后从压缩机1的补气口回到压缩机1中进行压缩。闪蒸器9中未闪蒸的低温低压液态冷媒分两路分别经过第二节流阀6和第三节流阀7二次节流降压变为低温低压液态冷媒,低温低压液态冷媒分别通过第二换热器5和第三换热器8吸收空气的热量后蒸发为低温低压的气态冷媒,低温低压的气态冷媒依次经过第二电磁阀12和四通换向阀后,从压缩机1吸气口进入压缩机1压缩,形成一个闭式制热循环系统。

当需要化霜,即化霜模式开启时,四通换向阀得电,d和e接通,s和c接通;第三电磁阀11得电,1和3接通,2关闭;第一电磁阀10和第二电磁阀12失电关闭。第一风机13和第二风机14关闭,第三风机15开启。第一节流阀4完全关闭,第二节流阀6和第三节流阀7均开启至最大。第一化霜管路启动,压缩机1从吸气口吸入低温低压的气态冷媒,经压缩后形成高温高压的气态冷媒,再通过四通换向阀进入到第二换热器5中冷凝,由于第二风机14关闭,冷凝过程释放的热量只交换给第二换热器5,用于除去第二换热器5表面的霜。冷凝后的中温高压液态冷媒依次经过第二节流阀6和第三节流阀7节流降压后变为低温低压的液态冷媒,低温低压的液态冷媒在第三换热器8中和空气换热,吸收空气的热量后蒸发为低温低压的气态冷媒,低温低压的气态冷媒再依次经过第三电磁阀11和四通换向阀后,从压缩机1吸气口回到压缩机1压缩,形成第一个闭式除霜循环系统。当第一化霜阶段完成后,自动进入第二化霜阶段。

第二化霜管路开启,第一化霜管路关闭。四通换向阀失电,d和c接通,s和e接通;第三电磁阀11得电,1和3接通,2关闭;第一电磁阀10和第二电磁阀12失电关闭。第一风机13和第三风机15关闭,第二风机14打开。第一节流阀4完全关闭,第二节流阀6和第三节流阀7开启至最大。压缩机1从吸气口吸入低温低压的气态冷媒,经压缩后形成高温高压的气态冷媒,再依次经过四通换向阀和第三电磁阀11进入到第三换热器8中冷凝,由于第三风机15关闭,冷凝过程释放的热量只交换给第三换热器8,用于除去第三换热器8表面的霜。冷凝后的中温高压液态冷媒依次经过第三节流阀7和第二节流阀6节流降压后变为低温低压的液态冷媒,低温低压的液态冷媒在第二换热器5中和空气换热,吸收空气的热量后蒸发为低温低压的气态冷媒,低温低压的气态冷媒再经过四通换向阀从压缩机1吸气口回到压缩机1中压缩,形成第二个闭式除霜循环系统。

上述化霜过程完全由室外机单独完成,对室内温度无任何影响;且化霜第一阶段和化霜第二阶段均从空气中吸收了一定的热量,大幅加快了化霜速度,减少了化霜时间,提高了整体运行效率。且将室外侧翅片换热器由一块变为两块,同时对应的风机也有一个变为两个,两个换热器的面积等于原来的一个换热器的面积,两个风机的热量等于一个风机的风量,因此成本并不会大幅增加。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

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