CN105004101B - 利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热能工程领域,公开了一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统及其调节方法,该热泵系统包括喷射器、气液分离器、压缩机、内部换热器、第一换热器、第二换热器、电子膨胀阀组、电子膨胀阀控制装置、四通换向阀、三通阀、节流阀;在供热工况下利用电子膨胀阀组调节第一换热器中流通通道的制冷剂进口温度,从而改变该流通通道内的翅片表面温度,以控制空气露点温度与翅片表面温度的关系,防止第一换热器结霜。本发明在保证系统持续运行的情况下防止蒸发器表面结霜,未消耗高品位的能源,供热过程连续,在防止结霜的前提下提高换热器的换热效率,最终提高系统运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种热能工程领域的热泵系统,更具体的说,是涉及一种通过电子膨胀阀组控制蒸发器中制冷剂的温度,以防止蒸发器结霜的热泵系统及其调节方法。
背景技术
风冷式蒸发器在运行时会遇到结霜的问题,蒸发器结霜增大了制冷剂与空气之间的传热热阻,使得蒸发器的换热量减小,甚至会阻塞蒸发器,使通过蒸发器的风量减小,大大降低热泵的效率。
现阶段对于蒸发器结霜问题的研究主要为寻求合理的除霜方法,主要的除霜方法有电加热除霜、四通阀换向除霜、热气旁通法除霜、水力冲刷除霜、气体动力除霜等。目前应用比较广泛的是四通阀换向除霜和热气旁通法除霜。四通阀换向除霜运行时,首先平衡压缩器吸气端和排气端的压力,然后通过换向阀将蒸发器和冷凝器进行互换,从而加热室外机盘管来达到除霜的目的,这种方法造成供热的不连续,同时除霜结束后恢复供热还需要先加热室内表冷器;热气旁通法除霜时虽然不需要改变制冷剂流向,但是需要将产生的一部分热量旁通到室外蒸发器,过多的消耗高品位的电能。
上述提到的方法都是在蒸发器结霜达到一定程度时才开始除霜操作,是被动的除霜方法,并且蒸发器结霜的过程已经开始影响了蒸发器的换热效果。蒸发器结霜的根源在于蒸发器表面的温度低于当时环境下水蒸气的露点温度。为了达到更好的效果,并且保证蒸发器的换热效率,需要控制蒸发器表面的温度接近此露点温度,从而从根源防止蒸发器结霜。
发明内容
本发明意在通过控制蒸发器表面的温度接近当时环境下水蒸气的露点温度,从而从根源上解决冬季蒸发器结霜的技术问题,提供了一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统及其调节方法。
为了使蒸发器表面温度接近水蒸汽的露点温度,该系统及其调节方法在第一换热器前接入电子膨胀阀组,通过改变电子膨胀阀组中各个电子膨胀阀的开度,控制第一换热器中流通通道的制冷剂进口温度,从而改变其翅片表面温度;并且采用喷射式方案,提高了系统的运行的效率。
本发明具体通过以下的技术方案予以实现:
一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统,包括第一喷射器(1)、第二喷射器(2),第一三通阀(3),气液分离器(4)、压缩机(5)、电子膨胀阀组(6)、第一换热器(7)、第二三通阀(8)、节流阀(9)、四通换向阀(10)、第二换热器(11)、第三三通阀(12)、电子膨胀阀控制装置(13)、内部换热器(14);
其中所述四通换向阀(10)左端口和下端口或上端口连通、右端口和上端口或下端口连通,其中所述第一三通阀(3)的右端口和左端口或下端口连通,其中所述第二三通阀(8)下端口和左端口或右端口连通,其中所述第三三通阀(12)右端口和左端口或下端口连通;
所述第一喷射器(1)的出口与所述第一三通阀(3)的左端口连接,所述第一三通阀(3)的右端口与所述气液分离器(4)的入口连接,所述气液分离器(4)的气体出口与所述内部换热器(14)的被加热流体侧入口连接,所述内部换热器(14)的被加热流体侧出口与所述压缩机(5)的入口连接,所述压缩机(5)的出口与所述四通换向阀(10)的左端口连接,所述四通换向阀(10)的下端口与所述电子膨胀阀组(6)的进口连接,所述电子膨胀阀组(6)的出口与所述第一换热器(7)的入口连接,所述第一换热器(7)的出口与所述第二三通阀(8)的下端口连接,所述第二三通阀(8)的右端口与所述第二喷射器(2)的高压入口连接,所述第二喷射器(2)的出口与所述第一三通阀(3)的下端口连接;所述第二三通阀(8)的左端口与所述第一喷射器(1)的低压入口连接;所述气液分离器(4)的液体出口与所述节流阀(9)的入口连接,所述节流阀(9)的出口与所述四通换向阀(10)的右端口连接,所述四通换向阀(10)的上端口与所述第二换热器(11)的入口连接,所述第二换热器(11)的出口所述第三三通阀(12)的右端口连接,所述第三三通阀(12)的下端口与所述内部换热器(14)的加热流体侧入口连接,所述内部换热器(14)的加热流体侧出口与所述第一喷射器(1)的高压入口连接;所述第三三通阀(12)的左端口与所述第二喷射器(2)的低压入口连接;
所述第一换热器(7)内部设置有多个相互独立的流通通道,每个流通通道内分别设置有翅片表面温度传感器、空气湿度传感器、空气温度传感器,所述翅片表面温度传感器用于测定其所在流通通道内的翅片表面温度,所述空气湿度传感器用于测定其所在流通通道内的来流空气湿度,所述空气温度传感器用于测定其所在流通通道内的来流空气温度;所述电子膨胀阀组(6)中电子膨胀阀的数量与所述第一换热器(7)的流通通道数量相同,且每个电子膨胀阀对应连接于所述第一换热器(7)的一个流通通道;
所述电子膨胀阀控制装置(13)与所述第一换热器(7)的每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器分别进行连接,同时所述电子膨胀阀控制装置(13)与所述电子膨胀阀组(6)中的每个电子膨胀阀分别进行连接;所述电子膨胀阀控制装置(13)用于控制每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器测定该流通通道内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号,并根据翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号调节该流通通道所对应的电子膨胀阀的开度。
其中,所述第一换热器(7)中流通通道的数量、所述电子膨胀阀组(6)中电子膨胀阀数量均为3~10个。
上述利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统的调节方法,在供热工况下,利用所述电子膨胀阀组(6)中的各个电子膨胀阀分别调节其所对应连接的所述第一换热器(7)中流通通道的制冷剂进口温度,从而改变该流通通道内的翅片表面温度,以控制该流通通道内空气露点温度与翅片表面温度的关系;具体如下:
供热工况中所述电子膨胀阀控制装置(13)始终开启,所述电子膨胀阀控制装置(13)控制所述第一换热器(7)中每个流通通道内的翅片表面温度传感器测定其所在流通通道内的翅片表面温度、所述空气湿度传感器测定其所在流通通道内的来流空气湿度、所述空气温度传感器测定其所在流通通道内的来流空气温度,并将翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号传输给所述电子膨胀阀控制装置(13);所述电子膨胀阀控制装置(13)接收每个流通通道内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号,并根据来流空气湿度和来流空气温度得到每个流通通道内的来流空气露点温度,再将该来流空气露点温度与其所在流通通道内的翅片表面温度进行比较:
当该流通通道内的来流空气露点温度高于翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置(13)控制该流通通道对应的电子膨胀阀增加10-n步长的开度;
当该流通通道内的来流空气露点温度低于翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置(13)控制该流通通道对应的电子膨胀阀减小10-n步长的开度。
其中,n表示从空气来流方向计数的该流通通道的序号;
所述电子膨胀阀控制装置(13)控制所述第一换热器(7)中每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器进行测定的时间间隔为30s。
本发明的有益效果是:
(一)本发明在系统持续运行的前提下防止蒸发器表面结霜,未消耗高品位的能源除霜,并且供热过程连续,提高系统运行效率;
(二)本发明采用不同电子膨胀阀分别控制换热器对应流通通道的制冷剂进口温度,可以增强调节的灵活性,防止单一电子膨胀阀调试时出现的换热温差降低,换热效率下降的情况出现,在防止结霜的前提下,提高换热器的换热效率;
(三)本发明通过内部换热器利用冷凝器出口的余热加热压缩机进口处的制冷剂,保证了过热度,并且避免液滴进入压缩机,节省了传统电加热方法带来的高品味能源消耗;
(四)本发明采用喷射式系统,提高了系统的运行效率;通过三通阀和四通换向阀可以实现制冷工况和供热工况的快速切换。
附图说明
图1是本发明所提供的热泵系统的结构示意图;
图2是本发明所提供的热泵系统的供热工况原理图;
图3是本发明所提供的热泵系统的制冷工况原理图。
图中:1,第一喷射器;2,第二喷射器;3,第一三通阀;4,气液分离器;5,压缩机;6,电子膨胀阀组;7,第一换热器;8,第二三通阀;9,节流阀;10,四通换向阀;11,第二换热器;12,第三三通阀;13,电子膨胀阀控制装置;14,内部换热器;
其中:实线表示开启管路,虚线表示关闭管路;第一换热器(7)旁箭头表示流经换热器的空气来流方向。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述,以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
如图1所示,本实施例公开了一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统,包括第一喷射器1、第二喷射器2,第一三通阀3,气液分离器4、压缩机5、电子膨胀阀组6、第一换热器7、第二三通阀8、节流阀9、四通换向阀10、第二换热器11、第三三通阀12、电子膨胀阀控制装置13、内部换热器14。所述第一换热器(7)位于室外,所述第二换热器(11)位于室内。
其中,内部换热器14是以一侧管路中的流体加热另一侧管路中的流体,本方案中将内部换热器14的两侧分别称之为加热流体侧和被加热流体侧。
其中,四通换向阀10左端口和下端口或上端口连通、右端口和上端口或下端口连通。其中,第一三通阀3的右端口和左端口或下端口连通,第二三通阀8下端口和左端口或右端口连通,第三三通阀12右端口和左端口或下端口连通。
第一喷射器1的出口与第一三通阀3的左端口连接,第一三通阀3的右端口与气液分离器4的入口连接,气液分离器4的气体出口与内部换热器14的被加热流体侧入口连接,内部换热器14的被加热流体侧出口与压缩机5的入口连接,压缩机5的出口与四通换向阀10的左端口连接,四通换向阀10的下端口与电子膨胀阀组6的进口连接,电子膨胀阀组6的出口与第一换热器7的入口连接,第一换热器7的出口与第二三通阀8的下端口连接,第二三通阀8的右端口与第二喷射器2的高压入口连接,第二喷射器2的出口与第一三通阀3的下端口连接。第二三通阀8的左端口与第一喷射器1的低压入口连接。气液分离器4的液体出口与节流阀9的入口连接,节流阀9的出口与四通换向阀10的右端口连接,四通换向阀10的上端口与第二换热器11的入口连接,第二换热器11的出口第三三通阀12的右端口连接,第三三通阀12的下端口与内部换热器14的加热流体侧入口连接,内部换热器14的加热流体侧出口与第一喷射器1的高压入口连接。第三三通阀12的左端口与第二喷射器2的低压入口连接。
第一换热器7内部设置有三个相互独立的流通通道。电子膨胀阀组6包括三个电子膨胀阀,三个电子膨胀阀与第一换热器7的三个流通通道一一对应连接。第一换热器7的流通通道数量与电子膨胀阀组6中电子膨胀阀的数量相同,不仅限于本实施例所示的三条,可依据实际工况适当增加。
流通通道a内分别设置有翅片表面温度传感器1a、空气湿度传感器2a、空气温度传感器3a;翅片表面温度传感器1a用于测定流通通道a的翅片表面温度,空气湿度传感器2a用于测定流通通道a的来流空气湿度,空气温度传感器3a用于测定流通通道a的来流空气温度。流通通道b内分别设置有翅片表面温度传感器1b、空气湿度传感器2b、空气温度传感器3b;翅片表面温度传感器1b用于测定流通通道b的翅片表面温度,空气湿度传感器2b用于测定流通通道b的来流空气湿度,空气温度传感器3b用于测定流通通道b的来流空气温度。流通通道c内分别设置有翅片表面温度传感器1c、空气湿度传感器2c、空气温度传感器3c;翅片表面温度传感器1c用于测定流通通道c的翅片表面温度,空气湿度传感器2c用于测定流通通道c的来流空气湿度,空气温度传感器3c用于测定流通通道c的来流空气温度。
电子膨胀阀控制装置13与翅片表面温度传感器1a、空气湿度传感器2a、空气温度传感器3a分别进行连接,同时电子膨胀阀控制装置13与电子膨胀阀组6中的电子膨胀阀6a连接。电子膨胀阀控制装置13用于控制翅片表面温度传感器1a测定流通通道a内的翅片表面温度信号、控制空气湿度传感器2a测定流通通道a内的来流空气湿度信号、控制空气温度传感器3a测定流通通道a内的来流空气温度信号,并根据流通通道a内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号调节电子膨胀阀6a的开度。
电子膨胀阀控制装置13与翅片表面温度传感器1b、空气湿度传感器2b、空气温度传感器3b分别进行连接,同时电子膨胀阀控制装置13与电子膨胀阀组6中的电子膨胀阀6b连接。电子膨胀阀控制装置13用于控制翅片表面温度传感器1b测定流通通道b内的翅片表面温度信号、控制空气湿度传感器2b测定流通通道b内的来流空气湿度信号、控制空气温度传感器3b测定流通通道b内的来流空气温度信号,并根据流通通道b内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号调节电子膨胀阀6b的开度。
电子膨胀阀控制装置13与翅片表面温度传感器1c、空气湿度传感器2c、空气温度传感器3c分别进行连接,同时电子膨胀阀控制装置13与电子膨胀阀组6中的电子膨胀阀6c连接。电子膨胀阀控制装置13用于控制翅片表面温度传感器1c测定流通通道c内的翅片表面温度信号、控制空气湿度传感器2c测定流通通道c内的来流空气湿度信号、控制空气温度传感器3c测定流通通道c内的来流空气温度信号,并根据流通通道c内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号调节电子膨胀阀6c的开度。
本发明还提供了上述利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统的调节方法,在供热工况下,利用电子膨胀阀组6中的电子膨胀阀6a、电子膨胀阀6b、电子膨胀阀6c分别调节其所对应连接的第一换热器7中流通通道a、流通通道b、流通通道c的制冷剂进口温度,从而改变流通通道内的翅片表面温度,以控制空气露点温度与翅片表面温度的关系,具体如下:
开启电子膨胀阀控制装置13,电子膨胀阀控制装置13每间隔30s控制翅片表面温度传感器1a测定一次流通通道a内的翅片表面温度、空气湿度传感器2a测定一次流通通道a内的来流空气湿度、空气温度传感器3a测定一次流通通道a内的来流空气温度。翅片表面温度传感器1a将当前测定的翅片表面温度信号、空气湿度传感器2a将当前测定的来流空气湿度信号、空气温度传感器3a将当前测定的来流空气温度信号分别传输给电子膨胀阀控制装置13。电子膨胀阀控制装置13接收当前测定的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号并转换成翅片表面温度、来流空气湿度、来流空气温度的数据。电子膨胀阀控制装置13根据来流空气湿度和来流空气温度得到流通通道a内当前的来流空气露点温度,再将该来流空气露点温度与流通通道a内当前的翅片表面温度进行比较:当流通通道a的该来流空气露点温度高于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6a增加9步长的开度;当流通通道a内的该来流空气露点温度与该翅片表面温度的差值的绝对值小于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13保持电子膨胀阀6a的开度不变;当流通通道a内的该来流空气露点温度低于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6a减小9步长的开度。其中,流通通道a从空气来流方向计数的序号为1,因此控制电子膨胀阀6a调节的步长为10-1=9。
同理,电子膨胀阀控制装置13每间隔30s控制翅片表面温度传感器1b、空气湿度传感器2b、空气温度传感器3b分别测定一次流通通道b内的翅片表面温度、来流空气湿度、来流空气温度。电子膨胀阀控制装置13根据来流空气湿度和来流空气温度得到流通通道b内当前的来流空气露点温度,再将该来流空气露点温度与流通通道b内当前的翅片表面温度进行比较:当流通通道b的该来流空气露点温度高于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6b增加8步长的开度;当流通通道b内的该来流空气露点温度与该翅片表面温度的差值的绝对值小于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13保持电子膨胀阀6b的开度不变;当流通通道b内的该来流空气露点温度低于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6b减小8步长的开度。其中,流通通道b从空气来流方向计数的序号为2,因此控制电子膨胀阀6b调节的步长为10-2=8。
同理,电子膨胀阀控制装置13每间隔30s控制翅片表面温度传感器1c、空气湿度传感器2c、空气温度传感器3c分别测定一次流通通道c内的翅片表面温度、来流空气湿度、来流空气温度。电子膨胀阀控制装置13根据来流空气湿度和来流空气温度得到流通通道c内当前的来流空气露点温度,再将该来流空气露点温度与流通通道c内当前的翅片表面温度进行比较:当流通通道c的该来流空气露点温度高于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6c增加7步长的开度;当流通通道c内的该来流空气露点温度与该翅片表面温度的差值的绝对值小于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13保持电子膨胀阀6c的开度不变;当流通通道c内的该来流空气露点温度低于该翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置13控制电子膨胀阀6c减小7步长的开度。其中,流通通道c从空气来流方向计数的序号为3,因此控制电子膨胀阀6c调节的步长为10-2=7。
由于空气在第一换热器7中流动时参数会发生变化,其每个流通通道对应的露点温度也会有所不同,本热泵系统对不同的流通通道采用电子膨胀阀组6中的各个电子膨胀阀分别进行调节,这样就可以根据不同位置的来流空气露点温度和翅片表面温度的数据各自调节电子膨胀阀开度,在防止结霜的前提下,可以保证第一换热器7(蒸发器)正常工作,从而最大程度保证效率。
本发明所提供的热泵系统的工作原理如下:
一、供热工况
如图2所示,在供热工况下,四通换向阀10的右端口与下端口连接、左端口与上端口连接,第一三通阀3的下端口关闭,第二三通阀8的右端口关闭,第三三通阀12的左端口关闭。
气液分离器4中的气态制冷剂进入内部换热器14进行加热,加热后的气态制冷剂进入压缩机5成为高温高压蒸汽,经由四通换向阀10进入第二换热器11冷凝,温度降低,被冷却的制冷剂经过第三三通阀12进入内部换热器14,加热从气液分离器4气体出口流出的气态制冷剂,在内部换热器14中进一步冷却的高压制冷剂进入第一喷射器1中,经缩放喷嘴,压力降低、流速增加,由此形成低压抽吸经第二三通阀8左端口来自第一换热器7的低压蒸汽。两股蒸汽混合后,经过第一喷射器1的扩压段,离开第一喷射器1,通过第一三通阀3进入气液分离器4,完成气液分离。
气液分离器4中的液态制冷剂流经节流阀9和四通换向阀10,并通过电子膨胀阀组6中电子膨胀阀6a、电子膨胀阀6b、电子膨胀阀6c的节流分别进入第一换热器7的流通通道a、流通通道b、流通通道c进行蒸发吸热成为低压蒸汽。在此过程中,电子膨胀阀控制装置13按照前述的调节方法,利用电子膨胀阀6a、电子膨胀阀6b、电子膨胀阀6c分别调节流通通道a、流通通道b、流通通道c的制冷剂进口温度,从而改变相应流通通道内的翅片表面温度,以控制空气露点温度与翅片表面温度的关系,防止作为蒸发器的第一换热器7结霜。
二、制冷工况
如图3所示,在制冷工况下,四通换向阀10的右端口与上端口连接、左端口与下端口连接,第一三通阀3的左端口关闭,第二三通阀8的左端口关闭,第三三通阀12的下端口关闭。内部换热器14不再起作用;电子膨胀阀组6中的电子膨胀阀6a、电子膨胀阀6b、电子膨胀阀6c全部打开,不再起到节流作用;电子膨胀阀控制装置13关闭。
气液分离器4中气态制冷剂流经内部换热器14进入压缩机5成为高温高压蒸汽,经由四通换向阀10,通过电子膨胀阀组6进入第一换热器7冷凝,温度降低。第一换热器7出来的高压制冷剂蒸汽流经第二三通阀8进入第二喷射器2中的缩放喷嘴,压力降低、流速增加,由此形成低压抽吸第二换热器11中的蒸汽。两股蒸汽混合后,经过第二喷射器2的扩压段,离开第二喷射器2,通过第一三通阀3进入气液分离器4。气液分离器4中液态制冷剂流经节流阀9成为低温流体,进入第二换热器11蒸发吸热成为低压蒸汽,低压蒸汽经流经三通阀12,被吸入第二喷射器2低压端口。
三、电子膨胀阀组6防止第一换热器7(蒸发器)结霜
供热工况时,室外第一换热器7为蒸发器,通过电子膨胀阀控制装置13改变电子膨胀阀组6的开度防止其结霜。
制冷工况时,无需进行防止第一换热器7(蒸发器)的结霜操作,此时将电子膨胀阀组6的开度调节为最大,关闭电子膨胀阀控制装置13。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统,其特征在于,包括第一喷射器(1)、第二喷射器(2),第一三通阀(3),气液分离器(4)、压缩机(5)、电子膨胀阀组(6)、第一换热器(7)、第二三通阀(8)、节流阀(9)、四通换向阀(10)、第二换热器(11)、第三三通阀(12)、电子膨胀阀控制装置(13)、内部换热器(14);
其中所述四通换向阀(10)左端口和下端口或上端口连通、右端口和上端口或下端口连通,其中所述第一三通阀(3)的右端口和左端口或下端口连通,其中所述第二三通阀(8)下端口和左端口或右端口连通,其中所述第三三通阀(12)右端口和左端口或下端口连通;
所述第一喷射器(1)的出口与所述第一三通阀(3)的左端口连接,所述第一三通阀(3)的右端口与所述气液分离器(4)的入口连接,所述气液分离器(4)的气体出口与所述内部换热器(14)的被加热流体侧入口连接,所述内部换热器(14)的被加热流体侧出口与所述压缩机(5)的入口连接,所述压缩机(5)的出口与所述四通换向阀(10)的左端口连接,所述四通换向阀(10)的下端口与所述电子膨胀阀组(6)的进口连接,所述电子膨胀阀组(6)的出口与所述第一换热器(7)的入口连接,所述第一换热器(7)的出口与所述第二三通阀(8)的下端口连接,所述第二三通阀(8)的右端口与所述第二喷射器(2)的高压入口连接,所述第二喷射器(2)的出口与所述第一三通阀(3)的下端口连接;所述第二三通阀(8)的左端口与所述第一喷射器(1)的低压入口连接;所述气液分离器(4)的液体出口与所述节流阀(9)的入口连接,所述节流阀(9)的出口与所述四通换向阀(10)的右端口连接,所述四通换向阀(10)的上端口与所述第二换热器(11)的入口连接,所述第二换热器(11)的出口所述第三三通阀(12)的右端口连接,所述第三三通阀(12)的下端口与所述内部换热器(14)的加热流体侧入口连接,所述内部换热器(14)的加热流体侧出口与所述第一喷射器(1)的高压入口连接;所述第三三通阀(12)的左端口与所述第二喷射器(2)的低压入口连接;
所述第一换热器(7)内部设置有多个相互独立的流通通道,每个流通通道内均设置有翅片表面温度传感器、空气湿度传感器、空气温度传感器,所述翅片表面温度传感器用于测定其所在流通通道内的翅片表面温度,所述空气湿度传感器用于测定其所在流通通道内的来流空气湿度,所述空气温度传感器用于测定其所在流通通道内的来流空气温度;所述电子膨胀阀组(6)中电子膨胀阀的数量与所述第一换热器(7)的流通通道数量相同,且每个电子膨胀阀对应连接于所述第一换热器(7)的一个流通通道;
所述电子膨胀阀控制装置(13)与所述第一换热器(7)的每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器分别进行连接,同时所述电子膨胀阀控制装置(13)与所述电子膨胀阀组(6)中的每个电子膨胀阀分别进行连接;所述电子膨胀阀控制装置(13)用于控制每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器测定该流通通道内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号,并根据翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号调节该流通通道所对应的电子膨胀阀的开度。
2.根据权利要求1所述的一种利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统,其特征在于,所述第一换热器(7)中流通通道的数量、所述电子膨胀阀组(6)中电子膨胀阀数量均为3~10个。
3.根据权利要求1所述的利用电子膨胀阀防止蒸发器结霜的热泵系统的调节方法,其特征在于,在供热工况下,利用所述电子膨胀阀组(6)中的各个电子膨胀阀分别调节其所对应连接的所述第一换热器(7)中流通通道的制冷剂进口温度,从而改变该流通通道内的翅片表面温度,以控制该流通通道内空气露点温度与翅片表面温度的关系,防止所述第一换热器(7)结霜;具体如下:
供热工况中所述电子膨胀阀控制装置(13)始终开启,所述电子膨胀阀控制装置(13)控制所述第一换热器(7)中每个流通通道内的翅片表面温度传感器测定其所在流通通道内的翅片表面温度、所述空气湿度传感器测定其所在流通通道内的来流空气湿度、所述空气温度传感器测定其所在流通通道内的来流空气温度,并将翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号传输给所述电子膨胀阀控制装置(13);所述电子膨胀阀控制装置(13)接收每个流通通道内的翅片表面温度信号、来流空气湿度信号、来流空气温度信号,并根据来流空气湿度和来流空气温度得到每个流通通道内的来流空气露点温度,再将该来流空气露点温度与其所在流通通道内的翅片表面温度进行比较:
当该流通通道内的来流空气露点温度高于翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置(13)控制该流通通道对应的电子膨胀阀增加10-n步长的开度;
当该流通通道内的来流空气露点温度低于翅片表面温度的差值大于等于1℃时,则电子膨胀阀控制装置(13)控制该流通通道对应的电子膨胀阀减小10-n步长的开度;
其中,n表示从空气来流方向计数的该流通通道的序号;
电子膨胀阀控制装置(13)控制所述第一换热器(7)中每个流通通道内的所述翅片表面温度传感器、所述空气湿度传感器、所述空气温度传感器进行测定的时间间隔为30s。
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