CN105066529A - 热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热泵机组，包括热泵压缩循环系统，热泵压缩循环系统包括通过冷媒管路相互连接的压缩机、蒸发器、冷凝器和四通阀；热泵机组还包括热水化霜系统，热水化霜系统包括过冷换热器和热水喷头，过冷换热器的包括相互换热的冷媒通道和热水通道；其中，过冷换热器的冷媒通道串联在冷凝器的下游；热水喷头与过冷换热器的热水通道连通，且热水喷头设置蒸发器的上方。根据本发明的热泵机组，通过设置热水化霜系统，利用过冷换热器对冷凝器排出的冷媒过冷，从而加热热水，并通过热水喷头喷洒热水来对蒸发器化霜，不需要额外消耗能源，从而降低热泵机组能耗。
Description
技术领域
本发明涉及热泵领域，具体而言，涉及一种热泵机组。
背景技术
冬季，在室外温度较低的情况下，空气源热泵在运行一段时间后需要对室外换热器化霜，现有热泵机组化霜普遍方法是采用逆循环、热气旁通等方式进行。
逆循环化霜虽然操作简单，但存在一些缺陷：如在除霜时不能向室内供暖，除霜时间长，影响了室内供热环境的舒适性。逆循环换向除霜在除霜时，四通阀换向，有冷热交汇，还会产生较大的噪音。另外四通阀需频繁换向及压缩机开停次数增多，也影响了这些部件的使用寿命。
热气旁通除霜虽然舒适性较好，但是缺陷也比较明显，例如热气旁通除霜的能量只来自压缩机的输入功率，而且制冷剂流过分液器和分液毛细管的能量损失较大，除霜时间比逆循环除霜方式大大增加。
发明内容
本发明旨在提供一种能够降低能耗的热泵机组。
本发明提供了一种热泵机组，包括热泵压缩循环系统，热泵压缩循环系统包括通过冷媒管路相互连接的压缩机、蒸发器、冷凝器和四通阀；热泵机组还包括热水化霜系统，热水化霜系统包括过冷换热器和热水喷头，过冷换热器的包括相互换热的冷媒通道和热水通道；其中，过冷换热器的冷媒通道串联在冷凝器的下游；热水喷头与过冷换热器的热水通道连通，且热水喷头设置蒸发器的上方。
进一步地，热水化霜系统还包括接水装置，接水装置设置在蒸发器的下方，且接水装置的排水口与过冷换热器的入水口连通。
进一步地，接水装置的排水口与过冷换热器的入水口之间设置有过滤装置。
进一步地，热水化霜系统还包括水泵，水泵设置在过冷换热器与热水喷头之间。
进一步地，热水化霜系统还包括连接在过冷换热器与热水喷头之间的保温水箱。
进一步地，过冷换热器为具有保温功能的换热水箱。
根据本发明的热泵机组，通过设置热水化霜系统，利用过冷换热器对冷凝器排出的冷媒过冷，从而加热热水，并通过热水喷头喷洒热水来对蒸发器化霜，不需要额外消耗能源，从而降低热泵机组能耗。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的热泵机组的热水化霜系统的原理示意图；
图2是根据本发明的热泵机组的控制时序示意图；
图3是根据本发明的热泵机组的节能原理图。
附图标记说明：
11、过冷换热器；12、热水喷头；14、过滤装置；15、水泵。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，根据本发明的热泵机组，包括热泵压缩循环系统，热泵压缩循环系统包括通过冷媒管路相互连接的压缩机、蒸发器、冷凝器和四通阀；热泵机组还包括热水化霜系统，热水化霜系统包括过冷换热器11和热水喷头12，过冷换热器11的包括相互换热的冷媒通道和热水通道；其中，过冷换热器11的冷媒通道串联在冷凝器的下游；热水喷头12与过冷换热器11的热水通道连通，且热水喷头12设置蒸发器的上方。即本发明通过设置热水化霜系统，利用过冷换热器11对冷凝器排出的冷媒过冷，从而加热热水，并通过热水喷头喷洒热水来对蒸发器化霜，不需要额外消耗能源，从而降低热泵机组能耗。
另外，相比现有技术，本发明采用热水化霜系统化霜，化霜期间不停机不换向，保证制热舒适性，减少机组压缩机、风机、四通阀等部件的动作次数，提高这些关键元器件的使用寿命，提高可靠性。而且四通阀换向次数减少，能减少冷热交汇次数，降低机组平均噪音。
优选地，热水化霜系统还包括接水装置，接水装置设置在蒸发器的下方，且接水装置的排水口与过冷换热器11的入水口连通，从而实现化霜水循环利用。为了防止杂质进入过冷换热器11导致阻塞，在接水装置的排水口与过冷换热器11的入水口之间设置有过滤装置14，从而对循环利用的化霜水过滤。进一步地，热水化霜系统还包括水泵15，水泵设置在过冷换热器11与热水喷头12之间，从而向热水喷头泵送热水。
根据需要，可以在过冷换热器11与热水喷头12之间设置保温水箱，对过冷加热的热水存储，在需要的时候在通过水泵15泵送到热水喷头12。当然过冷换热器11也可以采用具有保温功能的换热水箱。
结合图1和图2来说明本发明的本发明热泵机组的工作原理和化霜过程。
如图1所示，从冷凝器出来的液态冷媒通过a接口进入过冷换热器11进行换热，过冷后通过b接口流向节流阀，进入蒸发器蒸发。每次化霜产生的水通过接水装置进入过冷换热器11进行换热，换热后将温度升高后的水存储在水箱里面。水泵在接到热水除霜的命令后开启，将热水泵到翅片上面的喷头喷出对翅片除霜。
热泵机组开启制热后，在规定时间后，检测化霜感温包温度，如满足所有化霜条件后，可以逆循环除霜，或者直接热水除霜。一般情况下，先逆循环除霜N次后，使得热水除霜系统中具有足够的水之后，若再次检测到需要化霜，则主板发送指令到水泵，令水泵开启，对蒸发器翅片进行除霜，在此期间持续检测化霜感温包温度，若检测到化霜感温包温度满足退出化霜条件，则关闭水泵。当然，在热水化霜系统中具有足够的水的情况下，可以不用先逆循环除霜而直接采用热水除霜。在热水除霜期间，压缩机、风机、四通阀等部件维持原状态，即机组持续制热。
结合图3来说明本发明的热泵机组的节能原理，热泵机组工作是，单位消耗功率w0＝h2-h1；在现有技术中，机组单位制热量Q0＝h2-h3，本发明的机组单位制热量Q0＝h2-h4，因此消耗同样的功率，制热量增加Q增加＝h3-h4，即能效比增加：cop增加＝Q增加/w0＝(h3-h4)/(h2-h1)。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的热泵机组，通过设置热水化霜系统，利用过冷换热器对冷凝器排出的冷媒过冷，从而加热热水，并通过热水喷头喷洒热水来对蒸发器化霜，不需要额外消耗能源，从而降低热泵机组能耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种热泵机组，包括热泵压缩循环系统，所述热泵压缩循环系统包括通过冷媒管路相互连接的压缩机、蒸发器、冷凝器和四通阀；
其特征在于，所述热泵机组还包括热水化霜系统，所述热水化霜系统包括过冷换热器(11)和热水喷头(12)，所述过冷换热器(11)的包括相互换热的冷媒通道和热水通道；
其中，所述过冷换热器(11)的冷媒通道串联在所述冷凝器的下游；所述热水喷头(12)与所述过冷换热器(11)的热水通道连通，且所述热水喷头(12)设置所述蒸发器的上方。
2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，
所述热水化霜系统还包括接水装置，所述接水装置设置在所述蒸发器的下方，且所述接水装置的排水口与所述过冷换热器(11)的入水口连通。
3.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，
所述接水装置的排水口与所述过冷换热器(11)的入水口之间设置有过滤装置(14)。
4.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，
所述热水化霜系统还包括水泵(15)，所述水泵设置在所述过冷换热器(11)与所述热水喷头(12)之间。
5.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，
所述热水化霜系统还包括连接在所述过冷换热器(11)与所述热水喷头(12)之间的保温水箱。
6.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，
所述过冷换热器(11)为具有保温功能的换热水箱。
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| CN201510497108.0A CN105066529A (zh) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | 热泵机组 |
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| CN201510497108.0A CN105066529A (zh) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | 热泵机组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005083711A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Shinko Kogyo Co Ltd | ヒートポンプ式空気調和機のデフロスト装置、及び、デフロスト方法。 |
| JP2006170536A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Iwaya Reitouki Seisakusho:Kk | 蒸気圧縮式ヒートポンプ |
| CN101004302A (zh) * | 2006-01-25 | 2007-07-25 | 武汉凯龙技术开发有限责任公司 | 无霜空气源热泵 |
| CN103574860A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空调除霜循环系统 |
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