一种用于热泵机组的热气化霜装置的制作方法

本实用新型属于热泵技术领域，特别是涉及一种用于热泵机组的热气化霜装置。

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；即利用空气中的中的热量来产生热水等，以供人们使用，其节能效果显著，降低了人们的生活和生产成本。

而在寒冷冬季，由于外界环境的温度低于空气侧换热器表面的温度，故空气侧换热器的表面将会结霜，这将给空气源热泵的工作制热效率带来一定的影响；而现有的通过外加制热组件，如电热片等，来产生热气，为空气侧换热器进行化霜，此效果虽然显著，但是长此以往将会增加空气源热泵的能耗，违背了空气源热泵节能的本心，且安全性无法保障；

因此有待研究一种用于热泵机组的热气化霜装置来提高空气侧换热的化霜效率，提高空气源热泵的制热效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于热泵机组的热气化霜装置，微处理器通过温度传感器检测的数据来控制压缩机、四通阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和水泵的动作；进而使空气源热泵循环系统停止工作，水侧换热循环系统和化霜循环系统工作来实现流经空气侧换热器的冷媒为空气侧换热器进行化霜；解决了现有化霜装置增加了空气源热泵的能耗以及因结霜而导致的供气源热泵制热效率降低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于热泵机组的热气化霜装置，包括空气侧换热器、压缩机、水侧换热器、膨胀阀和储液罐；所述水侧换热器安装于保温水箱内；

所述空气侧换热器通过压缩机与一四通阀相连通，所述四通阀与水侧换热器的输入口相连通，所述水侧换热器的输出口通过第一三通阀与膨胀阀相连通，所述膨胀阀的输出口通过第二三通阀与储液罐的输入口相连通，所述储液罐的输出口通过第三三通阀与第四三通阀相连通，所述第四三通阀与空气侧换热器的输入口相连通；

所述空气侧换热器、压缩机、四通阀、水侧换热器、第一三通阀、膨胀阀、第二三通阀、储液罐、第三三通阀和第四三通阀之间依次构成一空气源热泵循环系统；

所述四通阀与管壳换热器的第一液体输入口相连通，所述管壳换热器的第一液体输出口通过第四三通阀与空气侧换热器相连通；

所述空气侧换热器、压缩机、四通阀、管壳换热器和第四三通阀之间依次构成一化霜循环系统；

所述第二三通阀通过水泵与四通阀相连通；所述第一三通阀与管壳换热器的第二液体输入口相连通，所述管壳换热器的第二液体输出口与第三三通阀相连通；

所述储液罐、水泵、四通阀、水侧换热器、第一三通阀、管壳换热器和第三三通阀之间依次构成一水侧换热循环系统。

进一步地，所述空气侧换热器内分别安装有温度传感器和风扇；所述温度传感器、风扇、压缩机、四通阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和水泵均布微处理器电性连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型微处理器通过温度传感器检测的数据来控制压缩机、四通阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和水泵的动作；进而使空气源热泵循环系统停止工作，水侧换热循环系统和化霜循环系统工作来实现流经空气侧换热器的冷媒为空气侧换热器进行化霜；此过程有效的利用化霜循环系统产生的高温高压气体冷媒和水侧换热循环系统换热后的冷媒热量为空气侧换热器进行化霜，提高了空气源热泵系统的制热效率和制热效果。

2、本实用新型在化霜循环系统中，通过将流经空气侧换热器和压缩机而产生的高温高压气流重新流经空气侧换热器来为空气侧换热器进行化霜，有效的利用了冷媒流经压缩机后的特性来为空气侧换热器进行化霜，提高了化霜效率和空气源热泵的制热效果。

3、本实用新型在水侧换热循环系统中，通过水泵来驱动储液罐内的冷媒流向水侧换热器，进而来使冷媒与保温水箱内的温热水进行换热，并最后将换热后的冷媒流经管壳换热器，与从压缩机流向管壳换热器的冷媒进行换热，提高流向空气侧换热器的冷媒温度，进一步利用温热水的热量来实现空气侧换热器的化霜，进一步提高了空气源热泵的化霜和制热效率。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型用于热泵机组的热气化霜装置的系统图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-空气侧换热器，2-压缩机，3-水侧换热器，4-膨胀阀，5-储液罐，6-保温水箱，7-四通阀，8-第一三通阀，9-第二三通阀，10-第三三通阀，11-第四三通阀，12-管壳换热器，13-水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在寒冷季节，空气源热泵系统停止工作后，由于外界温度低于空气侧换热器1内盘管组件的表面温度，故空气侧换热器1的盘管组件存在结霜现象；由于空气侧换热器1结霜，故空气侧换热器1与外界空气的换热效率将降低，且此时压缩机2产生的高温高压气态冷媒的热量必定没有非化霜时压缩机2产生的高温高压气态冷媒的热量高；且化霜时，压缩机2产生的高温高压气态冷媒的热量也没有水侧换热循环系统换热后流向管壳换热器12内的冷媒的热量高；因此本实用新型利用水侧换热循环系统中，换热后流向管壳换热器12内的冷媒与化霜循环系统中流向管壳换热器12内的冷媒进行换热，来提高化霜循环系统中流向管壳换热器12内的冷媒热量，提高空气侧换热器1的化霜效果，提高了空气源热泵的制热效果和制热效率；

如图1所示，本实用新型为一种用于热泵机组的热气化霜装置，包括空气侧换热器1、压缩机2、水侧换热器3、膨胀阀4和储液罐5；水侧换热器3安装于保温水箱6内；

空气侧换热器1通过压缩机2与一四通阀7相连通，四通阀7与水侧换热器3的输入口相连通，水侧换热器3的输出口通过第一三通阀8与膨胀阀4相连通，膨胀阀4的输出口通过第二三通阀9与储液罐5的输入口相连通，储液罐5的输出口通过第三三通阀10与第四三通阀11相连通，第四三通阀11与空气侧换热器1的输入口相连通；

空气侧换热器1、压缩机2、四通阀7、水侧换热器3、第一三通阀8、膨胀阀4、第二三通阀9、储液罐5、第三三通阀10和第四三通阀11之间依次构成一空气源热泵循环系统；此空气源热泵循环系统为现有技术，本技术方案只是在现有的空气源热泵系统中添加了四通阀7、第一三通阀8、第二三通阀9、第三三通阀10和第四三通阀11；且本技术方案中的空气源热泵循环系统只列举了核心部件以及有关本技术方案的部件，其他部件，如流量控制阀等，可根据需求酌情添加；

当空气源热泵系统正常工作，为人们提供热量时，微处理器控制四通阀7、第一三通阀8、第二三通阀9、第三三通阀10和第四三通阀11动作，并使压缩机2和风扇工作，水泵13停止工作；低温低压液态冷媒从储液罐5依次经第三三通阀10和第四三通阀11，进入到空气侧换热器1内，低温低压的液态冷媒在空气侧换热器1换热后变为高温低压蒸汽冷媒，并经压缩机2作用变为高温高压气体冷媒，而高温高压气体冷媒经四通阀7流向水侧换热器3，并与保温水箱6内的水进行换热，提高水的热量或温度；而经水侧换热器3流出的高压液态冷媒通过第一三通阀8进入到膨胀阀4内，变为低温低压液态冷媒，低温低压液态冷媒经第二三通阀9进入到储液罐5中，至此空气源热泵循环系统的一个工作循环结束；如图1中的实现箭头的循环方向。

四通阀7与管壳换热器12的第一液体输入口相连通，管壳换热器12的第一液体输出口通过第四三通阀11与空气侧换热器1相连通；

空气侧换热器1、压缩机2、四通阀7、管壳换热器12和第四三通阀11之间依次构成一化霜循环系统；

第二三通阀9通过水泵13与四通阀7相连通；第一三通阀8与管壳换热器12的第二液体输入口相连通，管壳换热器12的第二液体输出口与第三三通阀10相连通；

储液罐5、水泵13、四通阀7、水侧换热器3、第一三通阀8、管壳换热器12和第三三通阀10之间依次构成一水侧换热循环系统。

当化霜循环系统工作时，水侧换热循环系统也同时进行工作，为空气侧换热器1做准备；微处理器控制四通阀7、第一三通阀8、第二三通阀9、第三三通阀10和第四三通阀11动作，并使压缩机2、风扇和水泵13工作；

在化霜循环系统中，低温低压的液态冷媒在空气侧换热器1换热后变为高温低压蒸汽冷媒，并经压缩机2作用变为高温高压气体冷媒，而高温高压气体冷媒进入到管壳换热器12后，并经第四三通阀11进入到空气侧换热器1；此过程可有效地将高温高压气体冷媒所携带的热量来为空气侧换热器1进行化霜，但由于空气侧换热器1处于结霜状态，故化霜循环系统的化霜效果不佳，且比较缓慢；

在水侧换热循环系统中，低温低压液态冷媒在水泵13的作用下，将从储液罐5中依次经第二三通阀9、水泵13和四通阀7进入到水侧换热器3中，并与保温水箱6中的热水进行换热，此时保温水箱6内的水温将会下降，而换热后的高温气态冷媒经第一三通阀8流向管壳换热器12；在管壳换热器12内从第一三通阀8流出的高温气态冷媒与化霜循环系统中的高温高压气体冷媒进行换热，第一三通阀8流出的高温气态冷媒为流向水侧换热器3的高温高压气态冷媒提供热量后，经第三三通阀10重新流入储液罐5内；水侧换热循环系统的作用主要是为化霜循环系统中的冷媒提供热量，以便提高化霜效率；如图1中虚线箭头的循环方向；

水侧换热循环系统和化霜循环系统均可各自单独运行，为保障化霜效果，水侧换热循环系统和化霜循环系统同时工作，化霜效果更佳。

其中，空气侧换热器1内分别安装有温度传感器和风扇；温度传感器、风扇、压缩机2、四通阀7、第一三通阀8、第二三通阀9、第三三通阀10、第四三通阀11和水泵13均布微处理器电性连接；温度传感器型号为wzr-291热电阻pt100；微处理器的型号为stc15f2k60s2单片机。

温度传感器将检测到的空气侧换热器1内的温度数据传递给微处理器，作为微处理器发出指令的判断依据；此外还可通过其他现有技术来对空气侧换热器1的结霜状况进行监测来作为微处理器发出指令的判断依据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。