CN102003853A - 多联机相变蓄能热液除霜系统 - Google Patents

Abstract

一种多联机相变蓄能热液除霜系统，它涉及一种热液除霜系统。针对目前除霜系统除霜时需从供热房间吸热导致室温下降剧烈、除霜过程中四通换向阀换向频繁影响其寿命、除霜速度慢及能耗大的问题。四通换向阀分别与第一总路和第三总路连通，第三总路与气液分离器连通，气液分离器与压缩机连通，第一总路分别与第一分支管路和第二分支管路连通，室外电子膨胀阀与第二电磁阀并联设置，第四电磁阀和过冷器与第三电磁阀和相变蓄热器并联设置，过冷器与第四总路连通，第四总路与气液分离器连通，第一分支管路和第二分支管路均与第二总路连通，第二总路上设有贮液器，第二总路与室内机组连通。本发明用于多联机除霜。

Description

多联机相变蓄能热液除霜系统

技术领域

本发明涉及一种热液除霜系统。

背景技术

现有多联机广泛使用的除霜方式是逆循环除霜方式和热气旁通除霜方式，但这两种除霜方式都存在弊端。

逆循环除霜方式中除霜时要求压缩机先停机来完成系统高低压对接，然后四通阀换向，再重新启动压缩机使系统逆向运行除霜，四通阀换向不仅增加磨损，产生噪声，而且易使压缩机“奔油”，除霜的频率越高，压缩机启停和四通阀的换向的频率也越高，大大降低了压缩机和四通阀的寿命(黄东、袁秀玲，风冷热泵冷热水机组热气旁通除霜与逆循环除霜性能对比[J]，西安交通大学学报，2006，5：539～543)；此种方式除霜时因缺少低温热源致使吸气压力低，除霜速度慢，结霜严重时除霜不干净；除霜时要从供热房间吸热，使得室温下降剧烈，除霜完毕恢复供热时有吹冷风的感觉，大大降低室内舒适性。

热气旁通除霜方式中除霜能量来自压缩机的高温排气，除霜时间长，吸气过热度低，易使压缩机回液，同时，高温排气压力高，对压缩机产生一定冲击，危机压缩机的安全(参见石文星、李先庭、邵双全，房间空调器热气旁通法除霜分析及实验研究[J]，制冷学报，2000，2：29～35)。

发明内容

本发明为了解决目前除霜系统除霜时需从供热房间吸热导致室温下降剧烈、除霜过程中四通换向阀换向频繁影响其寿命、除霜速度慢及能耗大的问题，提供了一种多联机相变蓄能热液除霜系统。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：所述系统包括压缩机组组、油分离器、四通换向阀、贮液器、过冷器、室外电子膨胀阀、室外换热器、气液分离器和室内机组，压缩机组的出口端与油分离器的入口端连通，油分离器的出口端与四通换向阀的其中一个通孔连通，所述系统还包括相变蓄热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第一总路、第一分支管路、第二分支管路、第二总路、第三总路和第四总路，四通换向阀的剩余三个通孔中的两个分别与第一总路和第三总路的进口端连通，第三总路的出口端与气液分离器的进口端连通，气液分离器的出口端与压缩机组的进口端连通，第一总路上设有第一电磁阀，第一总路的出口端分别与第一分支管路和第二分支管路的进口端连通，第一分支管路上设有第五电磁阀，第二分支管路从进口端至出口端依次设有室外换热器、室外电子膨胀阀、第四换向阀、过冷器和第七电磁阀，室外电子膨胀阀与第二电磁阀并联设置，第四电磁阀和过冷器与第三电磁阀和相变蓄热器并联设置，第三电磁阀和相变蓄热器串联设置，第四总路设置在过冷器与第七电磁阀之间，且第四总路的进口端与过冷器的出口端连通，第四总路的出口端与气液分离器的入口端连通，第四总路上设有第六电磁阀，第一分支管路和第二分支管路的出口端均与第二总路的进口端连通，第二总路上设有贮液器，第二总路的出口端与室内机组的进口端连通，室内机组的出口端与四通换向阀的剩余一个通口连通。

本发明具有以下有益效果：1.本发明除霜时不间断向室内供热，不影响室内舒适性，压缩机无需启停来完成系统高低压对接，四通换向阀无需换向，消除了四通换向阀引起的噪声和“奔油”现象，延长了压缩机和四通换向阀的寿命；2.本发明使用相变蓄能器蓄存热量来提供除霜时所需的低温热源，大大加快了除霜速度，减少了除霜能耗，提高了除霜的可靠性，在不增加能耗的情况下，既除了霜又保证了室内的连续供热。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的系统包括压缩机组组1、油分离器2、四通换向阀3、贮液器6、过冷器7、室外电子膨胀阀9、室外换热器10、气液分离器11和室内机组26，压缩机组1的出口端与油分离器2的入口端连通，油分离器2的出口端与四通换向阀3的其中一个通孔连通，所述系统还包括相变蓄热器8、第一电磁阀12、第二电磁阀13、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16、第六电磁阀24、第七电磁阀17、第一总路18、第一分支管路19、第二分支管路20、第二总路21、第三总路22和第四总路23，四通换向阀3的剩余三个通孔中的两个分别与第一总路18和第三总路22的进口端连通，第三总路22的出口端与气液分离器11的进口端连通，气液分离器11的出口端与压缩机组1的进口端连通，第一总路18上设有第一电磁阀12，第一总路18的出口端分别与第一分支管路19和第二分支管路20的进口端连通，第一分支管路19上设有第五电磁阀16，第二分支管路20从进口端至出口端依次设有室外换热器10、室外电子膨胀阀9、第四换向阀15、过冷器7和第七电磁阀17，室外电子膨胀阀9与第二电磁阀13并联设置，第四电磁阀15和过冷器7与第三电磁阀14和相变蓄热器8并联设置，第三电磁阀14和相变蓄热器8串联设置，第四总路23设置在过冷器7与第七电磁阀17之间，且第四总路23的进口端与过冷器7的出口端连通，第四总路23的出口端与气液分离器11的入口端连通，第四总路23上设有第六电磁阀24，第一分支管路19和第二分支管路20的出口端均与第二总路21的进口端连通，第二总路21上设有贮液器6，第二总路21的出口端与室内机组26的进口端连通，室内机组26的出口端与四通换向阀3的剩余一个通口连通。

本发明系统中使用的制冷剂为R22。其中室内机组26由多个室内机并联组成，每个室内机由室内电子膨胀阀5和室内换热器4构成，电子膨胀阀5和室内换热器4串联。

本发明在蓄热时使用热液蓄热，除霜时使用热液除霜，由于充分使用了过冷，使得多联机运行的稳定性和可靠性提高，系统综合性能系数明显要高于常规除霜系统，避免了因相变蓄热器温度较高引起的吸气过热度太大的问题，使系统更安全稳定的工作。

在除霜时可以利用压缩机的变容量特性和电子膨胀阀的调节特性来提高除霜速度和运行效率。压缩机全速运行提高除霜速度，电子膨胀阀开度控制吸气过热度。

该系统利用中温冷媒显热除霜，与热气除霜相比，降低了室外换热器盘管表面温度，减少了向室外空气的散热量，有利于节约除霜能耗。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的相变蓄热器8中的相变材料为CaCl₂·6H₂O或Na₂SHO₄·10H₂O，因本系统要求相变蓄热器8中的相变材料的温度范围20～35摄氏度，单位体积的相变潜热不宜小于250KJ/L，导热系数不宜小于0.5W/mK，因此宜选用上述无机相变材料，并混合少量添加剂以防止过冷和相分离。对CaCl₂·6H₂O可添加质量分数约2％的BaCO₃和2％的SrCl₂；对Na₂SHO₄·10H₂O可添加质量分数约2％的硼砂2％的高吸水树脂。相变温度蓄热器结构：蓄热器不宜采用螺旋管和套管式结构，因为阻力较大，会影响系统效率，宜采用壳管式或多排并联蛇形管式换热器。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：制冷运行时，将第一电磁阀12、第二电磁阀13、第四电磁阀15和第七电磁阀17打开，第三电磁阀14、第五电磁阀16和第六电磁阀24关闭，压缩机1的高温高压制冷剂依次流经分离器2、四通换向阀3、第一电磁阀12进入室外换热器10冷凝放热，然后经第二电磁阀13和第四电磁阀15进入过冷器7实现过冷，再依次流经第七电磁阀17和贮液器6到室内机组的室内电子膨胀阀5，出室内机组的室内电子膨胀阀5的制冷剂经过节流变成低温低压的制冷剂，然后进入室内换热器4吸收室内热量，实现制冷，最后经四通换向阀3和气液分离器11回到压缩机1完成一个制冷循环；

制热运行时，将电磁阀12、第四电磁阀15和第七电磁阀17打开，第二电磁阀13、第五电磁阀16和第六电磁阀24关闭，

出压缩机1的高温高压制冷剂依次流经油分离器2、四通换向阀3进入室内机组中的室内换热器4冷凝放热，实现向室内的供热，然后经室内机组中的室内电子膨胀阀5经贮液器6、第七电磁阀17进入过冷器7实现过冷后，再经第四电磁阀15和室外电子膨胀阀9完成节流，制冷剂变成低温低压进入室外换热器10吸取室外空气的热量，然后经第一电磁阀12、四通换向阀3和气液分离器11回到压缩机1完成制热循环；

蓄热运行时，将第一电磁阀12、第三电磁阀14和第七电磁阀17打开，第二电磁阀13、第四电磁阀15、第五电磁阀16和第六电磁阀24关闭，出压缩机1的高温高压制冷剂依次流经油分离器2、四通换向阀3进入室内机组的室内换热器4冷凝放热实现向室内的供热，制冷剂变成50℃左右，然后经室内机组的室内电子膨胀阀5、贮液器6和第七电磁阀17进入相变蓄热器8进行蓄热并实现过冷，再经第三电磁阀14和室外电子膨胀阀9完成节流，制冷剂变成低温低压进入室外换热器10吸取室外空气的热量，然后经第一电磁阀12、四通换向阀3和气液分离器11回到压缩机1；

除霜运行时，将第三电磁阀14、第五电磁阀16和第六电磁阀24打开，第一电磁阀12、第二电磁阀13、第四电磁阀15和第七电磁阀17关闭，出压缩机1的高温高压制冷剂依次流经油分离器2、四通换向阀3进入室内机组的室内换热器4冷凝放热，实现向室内的供热，制冷剂变成50℃左右，然后经室内机组的室内电子膨胀阀5、贮液器6和第五电磁阀16进入室外换热器10来化霜，然后制冷剂经室外电子膨胀阀9实现节流变成低温低压，进入相变蓄热器8吸收蓄热器蓄存的热量，最后经第六电磁阀24和气液分离器11回到压缩机1；

其中制冷运行时，室外电子膨胀阀不起作用，而靠室内电子膨胀阀起膨胀的作用；制热、蓄热、除霜运行时，室内电子膨胀阀只起调节流量的作用，而靠室外电子膨胀阀起膨胀的作用。

本发明系统先供热后蓄热，供热量大；且在蓄热过程中起到了现有系统中的过冷器作用。

Claims (2)

1.一种多联机相变蓄能热液除霜系统，所述系统包括压缩机组组(1)、油分离器(2)、四通换向阀(3)、贮液器(6)、过冷器(7)、室外电子膨胀阀(9)、室外换热器(10)、气液分离器(11)和室内机组(26)，压缩机组(1)的出口端与油分离器(2)的入口端连通，油分离器(2)的出口端与四通换向阀(3)的其中一个通孔连通，其特征在于所述系统还包括相变蓄热器(8)、第一电磁阀(12)、第二电磁阀(13)、第三电磁阀(14)、第四电磁阀(15)、第五电磁阀(16)、第六电磁阀(24)、第七电磁阀(17)、第一总路(18)、第一分支管路(19)、第二分支管路(20)、第二总路(21)、第三总路(22)和第四总路(23)，四通换向阀(3)的剩余三个通孔中的两个分别与第一总路(18)和第三总路(22)的进口端连通，第三总路(22)的出口端与气液分离器(11)的进口端连通，气液分离器(11)的出口端与压缩机组(1)的进口端连通，第一总路(18)上设有第一电磁阀(12)，第一总路(18)的出口端分别与第一分支管路(19)和第二分支管路(20)的进口端连通，第一分支管路(19)上设有第五电磁阀(16)，第二分支管路(20)从进口端至出口端依次设有室外换热器(10)、室外电子膨胀阀(9)、第四换向阀(15)、过冷器(7)和第七电磁阀(17)，室外电子膨胀阀(9)与第二电磁阀(13)并联设置，第四电磁阀(15)和过冷器(7)与第三电磁阀(14)和相变蓄热器(8)并联设置，第三电磁阀(14)和相变蓄热器(8)串联设置，第四总路(23)设置在过冷器(7)与第七电磁阀(17)之间，且第四总路(23)的进口端与过冷器(7)的出口端连通，第四总路(23)的出口端与气液分离器(11)的入口端连通，第四总路(23)上设有第六电磁阀(24)，第一分支管路(19)和第二分支管路(20)的出口端均与第二总路(21)的进口端连通，第二总路(21)上设有贮液器(6)，第二总路(21)的出口端与室内机组(26)的进口端连通，室内机组(26)的出口端与四通换向阀(3)的剩余一个通口连通。

2.根据权利要求1所述多联机相变蓄能热液除霜系统，其特征在于相变蓄热器(8)中的相变材料为CaCl₂·6H₂O或Na₂SHO₄·10H₂O。

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