CN110513928A - 一种空气热源泵除霜装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气热源泵除霜装置及方法，属于空气热源泵技术领域。一种空气热源泵除霜装置，包括压缩机、水冷式冷凝器、蒸发器、第一节流阀、电机风扇，所述压缩机、水冷式冷凝器、第一节流阀、蒸发器依次相连，所述电机风扇与蒸发器相匹配，还包括辅热器、过热储液装置，所述水冷式冷凝器上设有进水口、出水口，所述过热储液装置与水冷式冷凝器相连，所述过热储液装置与蒸发器通过第二节流阀相连，所述辅热器位于水冷式冷凝器与蒸发器之间，所述第一节流阀、第二节流阀、蒸发器均与辅热器相匹配；本发明能够对空气热源泵上的蒸发器上的霜进行预防及清除，预防及清除效果好，提高了整个***的高效、稳定的运行。

Description

一种空气热源泵除霜装置及方法

技术领域

本发明涉及空气热源泵技术领域，尤其涉及一种空气热源泵除霜装置及方法。

背景技术

空气源热泵，是热泵技术的一种，有“大自然能量的搬运工”的美誉，具有使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势，空气源热泵以空气中的能量作为主要动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能量的转移，无需复杂的配置、昂贵的取水、回灌或者土壤换热***和专用机房，能够逐步减少传统采暖给大气环境带来的大量污染物排放，保证采暖功效的同时实现节能环保的目的。

空气热源泵主要通过冷媒来实现温度的转换，冷媒受周围环境温度的影响比较大，随着环境温度的降低而降低；如当环境温度在0℃左右时，最容易结霜，这时冷媒经过水冷凝器冷凝后，冷媒的温度在30度左右，经过节流装置节流后进入蒸发器中蒸发；节流之后的低温低压冷媒量不足，导致蒸发器结霜。

目前空气热源泵机组从结霜开始，能效就开始降低，一直到机组除霜结束，持续时间大约占整个周期的50%的时间，其中，结霜过程即能效下降的时间30%的时间，除霜时间占20%的时间，就是说每个周期里有一半的时间处于能效下降、甚至停止工作的状态，严重影响机组的稳定性和节能性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术中提出的问题，而提出的一种空气热源泵除霜装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种空气热源泵除霜装置，包括压缩机、水冷式冷凝器、蒸发器、第一节流阀、电机风扇，所述压缩机、水冷式冷凝器、第一节流阀、蒸发器依次相连，所述电机风扇与蒸发器相匹配，还包括辅热器、过热储液装置，所述水冷式冷凝器上设有进水口、出水口，所述过热储液装置与水冷式冷凝器相连，所述过热储液装置与蒸发器通过第二节流阀相连，所述辅热器位于水冷式冷凝器与蒸发器之间，所述第一节流阀、第二节流阀、蒸发器均与辅热器相匹配。

优选的，所述辅热器包括风扇件、辅助加热器、出风口，所述辅热器的出风口与第一节流阀、第二节流阀、蒸发器相匹配。

优选的，所述过热储液装置上套有隔热套。

一种空气热源泵除霜方法，包括以下步骤：

S1、开启空气热源泵机组；

S2、通过测温计进行温度检测；

S3、控制辅热器开启或关闭；

S4、控制第二节流阀开启或关闭；

S5、完成除霜。

优选的，步骤S2中温度检测的范围包括辅热器、第一节流阀、第二节流阀、蒸发器，并判断温度是否高于50℃。

优选的，步骤S3中控制辅热器开启和关闭主要包括以下步骤：

a、温度不低于50℃，此时若打开辅热器，蒸发器不结霜，温度继续升高，可以预防蒸发器结霜；若不打开辅热器，随时间进行，温度不变或温度降低；

b、温度低于50℃，蒸发器结霜，此时打开辅热器，温度升高，此时辅热器对蒸发器进行除霜，若不打开辅热器，则温度继续降低，此时打开辅热器对蒸发器进行除霜。

优选的，步骤S4中第二节流阀开启或关闭主要包括以下步骤：

c、温度不低于50℃，此时第二节流阀关闭，蒸发器不结霜；

d、温度低于50℃，此时若打开第二节流阀，通过第二节流阀可以预防蒸发器结霜，若不打开第二节流阀，温度降低，蒸发器结霜。

优选的，步骤a中当温度降低时，重复步骤b或d。

优选的，步骤d中蒸发器结霜时，温度降低，重复步骤b。

与现有技术相比，本发明提供了一种空气热源泵除霜装置及方法，具备以下有益效果：

1、该空气热源泵除霜装置及方法，使用者在打开空气热源泵机组时，压缩机工作排出的高温高压气体冷媒，经过水冷式冷凝器冷凝散热后变成高压中温的液态冷媒，这个过程将水冷式冷凝器中的水加热，水冷式冷凝器上设有进水口、出水口构成闭合回路，冷媒冷凝后进入第一节流阀节流降压后变成低温低压的液态冷媒，进入蒸发器蒸发吸热变成低温低压的气态冷媒，然后再次回到压缩机进行压缩，完成一个完整的制热循环；

在此过程中通过测温计对辅热器、第一节流阀、第二节流阀、蒸发器周围的温度进行检测，并判断温度是否高于50℃；

当温度不低于50℃时，第二节流阀不打开，第二节流阀为电子膨胀阀，此时不会影响温度的变化；

若打开辅热器，辅助加热器、风扇件开始工作，风扇件将辅助加热器产生的热量通过出风口吹入空气环境中，温度升高，可以预防蒸发器的温度降低、结霜；

若不打开辅热器，则温度不变或温度降低，当温度不变时，蒸发器周围的温度不变，此时蒸发器上不结霜，若温度降低、低于50℃时，则进行下一步骤；

当温度低于50℃时，若打开第二节流阀，过热储液装置内的冷媒通过第二节流阀进入到蒸发器内，对蒸发器内的冷媒进行补充，过热储液装置上设有隔热垫，可以防止过热储液装置内的温度变化，进而可以预防或除去蒸发器上的霜；

若不打开第二节流阀，此时蒸发器的温度降低，温度依旧低于50℃，则进行下一步骤；

若打开辅热器，辅热器提高了蒸发器的温度，对蒸发器进行除霜操作；

若不打开辅热器，会使蒸发器上的温度降低，蒸发器依旧结霜，此时重复上一步骤，即打开辅热器，对蒸发器进行除霜操作；

该装置通过增加了辅热器，可以预防蒸发器结霜，同时在结霜时可以快速化霜，化霜时间可以缩短70%左右，且辅热器产生的风力可以将化霜后的水吹落下来，对蒸发器的蒸发翅片进行清洁机烘干；通过添加过热储液装置，可以对蒸发器内的冷媒进行补充，同时辅热器可以改变蒸发器的温度，可以控制过热储液装置的排除的冷媒的速度，进而可以预防蒸发器结霜，进而提高了整个***的高效、稳定的运行。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明能够对空气热源泵上的蒸发器上的霜进行预防及清除，预防及清除效果好，提高了整个***的高效、稳定的运行。

附图说明

图1为本发明提出的一种空气热源泵除霜装置及方法的结构示意图；

图2为本发明提出的一种空气热源泵除霜装置及方法的辅热器的结构示意图；

图3为本发明提出的一种空气热源泵除霜装置及方法的流程示意图。

图中：1、压缩机；2、水冷式冷凝器；201、出水口；202、进水口；3、第一节流阀；4、蒸发器；5、电机风扇；6、过热储液装置；7、第二节流阀；8、辅热器；801、风扇件；802、辅助加热器；803、出风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

参照图1-3，一种空气热源泵除霜装置，包括压缩机1、水冷式冷凝器2、蒸发器4、第一节流阀3、电机风扇5，压缩机1、水冷式冷凝器2、第一节流阀3、蒸发器4依次相连，电机风扇5与蒸发器相匹配，还包括辅热器8、过热储液装置6，水冷式冷凝器2上设有进水口202、出水口201，过热储液装置6与水冷式冷凝器2相连，过热储液装置6与蒸发器4通过第二节流阀7相连，辅热器8位于水冷式冷凝器2与蒸发器4之间，第一节流阀3、第二节流阀7、蒸发器4均与辅热器8相匹配。

辅热器8包括风扇件801、辅助加热器802、出风口803，辅热器8的出风口803与第一节流阀3、第二节流阀7、蒸发器4相匹配。

过热储液装置6上套有隔热套。

一种空气热源泵除霜方法，包括以下步骤：

S1、开启空气热源泵机组；

S2、通过测温计进行温度检测；

S3、控制辅热器8开启或关闭；

S4、控制第二节流阀7开启或关闭；

S5、完成除霜。

步骤S2中温度检测的范围包括辅热器8、第一节流阀3、第二节流阀7、蒸发器4，并判断温度是否高于50℃。

步骤S3中控制辅热器8开启和关闭主要包括以下步骤：

a、温度不低于50℃，此时若打开辅热器8，蒸发器4不结霜，温度继续升高，可以预防蒸发器4结霜；若不打开辅热器8，随时间进行，温度不变或温度降低；

b、温度低于50℃，蒸发器4结霜，此时打开辅热器8，温度升高，此时辅热器8对蒸发器4进行除霜，若不打开辅热器8，则温度继续降低，此时打开辅热器8对蒸发器4进行除霜。

步骤S4中第二节流阀7开启或关闭主要包括以下步骤：

c、温度不低于50℃，此时第二节流阀7关闭，蒸发器4不结霜；

d、温度低于50℃，此时若打开第二节流阀7，通过第二节流阀7可以预防蒸发器4结霜，若不打开第二节流阀7，温度降低，蒸发器4结霜。

步骤a中当温度降低时，重复步骤b或d。

步骤d中蒸发器4结霜时，温度降低，重复步骤b。

使用者在打开空气热源泵机组时，压缩机1工作排出的高温高压气体冷媒，经过水冷式冷凝器2冷凝散热后变成高压中温的液态冷媒，这个过程将水冷式冷凝器2中的水加热，水冷式冷凝器2上设有进水口202、出水口201构成闭合回路，冷媒冷凝后进入第一节流阀3节流降压后变成低温低压的液态冷媒，进入蒸发器4蒸发吸热变成低温低压的气态冷媒，然后再次回到压缩机1进行压缩，完成一个完整的制热循环；

在此过程中通过测温计对辅热器8、第一节流阀3、第二节流阀7、蒸发器4周围的温度进行检测，并判断温度是否高于50℃；

当温度不低于50℃时，第二节流阀7不打开，第二节流阀7为电子膨胀阀，此时不会影响温度的变化；

若打开辅热器8，辅助加热器802、风扇件801开始工作，风扇件801将辅助加热器802产生的热量通过出风口803吹入空气环境中，温度升高，可以预防蒸发器4的温度降低、结霜；

若不打开辅热器8，则温度不变或温度降低，当温度不变时，蒸发器4周围的温度不变，此时蒸发器4上不结霜，若温度降低、低于50℃时，则进行下一步骤；

当温度低于50℃时，若打开第二节流阀7，过热储液装置6内的冷媒通过第二节流阀7进入到蒸发器4内，对蒸发器4内的冷媒进行补充，过热储液装置6上设有隔热垫，可以防止过热储液装置6内的温度变化，进而可以预防或除去蒸发器4上的霜；

若不打开第二节流阀7，此时蒸发器4的温度降低，温度依旧低于50℃，则进行下一步骤；

若打开辅热器8，辅热器8提高了蒸发器4的温度，对蒸发器4进行除霜操作；

若不打开辅热器8，会使蒸发器4上的温度降低，蒸发器4依旧结霜，此时重复上一步骤，即打开辅热器8，对蒸发器4进行除霜操作；

该装置通过增加了辅热器8，可以预防蒸发器4结霜，同时在结霜时可以快速化霜，化霜时间可以缩短70%左右，且辅热器8产生的风力可以将化霜后的水吹落下来，对蒸发器4的蒸发翅片进行清洁机烘干；通过添加过热储液装置6，可以对蒸发器4内的冷媒进行补充，同时辅热器8可以改变蒸发器4的温度，可以控制过热储液装置6的排除的冷媒的速度，进而可以预防蒸发器4结霜，进而提高了整个***的高效、稳定的运行；

本发明中，能够对空气热源泵上的蒸发器4上的霜进行预防及清除，预防及清除效果好，提高了整个***的高效、稳定的运行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气热源泵除霜装置，包括压缩机（1）、水冷式冷凝器（2）、蒸发器（4）、第一节流阀（3）、电机风扇（5），所述压缩机（1）、水冷式冷凝器（2）、第一节流阀（3）、蒸发器（4）依次相连，所述电机风扇（5）与蒸发器相匹配，其特征在于，还包括辅热器（8）、过热储液装置（6），所述水冷式冷凝器（2）上设有进水口（202）、出水口（201），所述过热储液装置（6）与水冷式冷凝器（2）相连，所述过热储液装置（6）与蒸发器（4）通过第二节流阀（7）相连，所述辅热器（8）位于水冷式冷凝器（2）与蒸发器（4）之间，所述第一节流阀（3）、第二节流阀（7）、蒸发器（4）均与辅热器（8）相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种空气热源泵除霜装置，其特征在于，所述辅热器（8）包括风扇件（801）、辅助加热器（802）、出风口（803），所述辅热器（8）的出风口（803）与第一节流阀（3）、第二节流阀（7）、蒸发器（4）相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种空气热源泵除霜装置，其特征在于，所述过热储液装置（6）上套有隔热套。

4.一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的一种空气热源泵装置，包括以下步骤：

S1、开启空气热源泵机组；

S2、通过测温计进行温度检测；

S3、控制辅热器（8）开启或关闭；

S4、控制第二节流阀（7）开启或关闭；

S5、完成除霜。

5.根据权利要求4所述的一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，步骤S2中温度检测的范围包括辅热器（8）、第一节流阀（3）、第二节流阀（7）、蒸发器（4），并判断温度是否高于50℃。

6.根据权利要求5所述的一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，步骤S3中控制辅热器（8）开启和关闭主要包括以下步骤：

a、温度不低于50℃，此时若打开辅热器（8），蒸发器（4）不结霜，温度继续升高，可以预防蒸发器（4）结霜；若不打开辅热器（8），随时间进行，温度不变或温度降低；

b、温度低于50℃，蒸发器（4）结霜，此时打开辅热器（8），温度升高，此时辅热器（8）对蒸发器（4）进行除霜，若不打开辅热器（8），则温度继续降低，此时打开辅热器（8）对蒸发器（4）进行除霜。

7.根据权利要求6所述的一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，步骤S4中第二节流阀（7）开启或关闭主要包括以下步骤：

c、温度不低于50℃，此时第二节流阀（7）关闭，蒸发器（4）不结霜；

d、温度低于50℃，此时若打开第二节流阀（7），通过第二节流阀（7）可以预防蒸发器（4）结霜，若不打开第二节流阀（7），温度降低，蒸发器（4）结霜。

8.根据权利要求7所述的一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，步骤a中当温度降低时，重复步骤b或d。

9.根据权利要求8所述的一种空气热源泵除霜方法，其特征在于，步骤d中蒸发器（4）结霜时，温度降低，重复步骤b。