CN108027177A - 用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统 - Google Patents

用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108027177A
CN108027177A CN201680051042.5A CN201680051042A CN108027177A CN 108027177 A CN108027177 A CN 108027177A CN 201680051042 A CN201680051042 A CN 201680051042A CN 108027177 A CN108027177 A CN 108027177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deicing
heat pump
external boiler
pump system
carry out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680051042.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108027177B (zh
Inventor
布鲁诺·贝加雷利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Fout LLC
Begafrost SRL
Original Assignee
Vega Fout LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Fout LLC filed Critical Vega Fout LLC
Publication of CN108027177A publication Critical patent/CN108027177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108027177B publication Critical patent/CN108027177B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06—Removing frost
    • F25D21/12—Removing frost by hot-fluid circulating system separate from the refrigerant system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/062—Capillary expansion valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0409—Refrigeration circuit bypassing means for the evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)

Abstract

一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于其包括：‑制冷回路(20、80)，其在输入端和输出端连接到所述热泵系统，并且适于输送冷却剂气体，所述制冷回路(20、80)包括用于储存除冰流体的罐(34、87)和浸入所述除冰流体中的第一热交换器(32、85)；和‑除冰回路(50、90)，其在输入端和输出端连接到所述罐(34、87)，并且适于输送所述除冰流体，所述除冰回路(50、90)包括第二热交换器(56、97)；所述第二热交换器(56、97)布置成邻近所述外部蒸发器。

Description

用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统
本发明涉及一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，具体地但非排他地，在适于加热或冷却住宅、商业或工业建筑物的空调系统的领域中有用和实用。
如果热泵系统(诸如例如空调系统)被配置为作为加热器操作，则安装在外部环境中的相应交换器或散热器将作为蒸发器操作，并且由于这个原因，其表面的温度相当低。
当外部空气也很冷，典型地在冬季，并且湿度百分比变化时，在外部蒸发器的表面上会形成霜或冰，导致热交换效率因此降低，主要是由于冰的隔热能力以及外部蒸发器的翅片之间的间距的减小。
基本上，如果作为蒸发器操作的外部散热器或交换器没有周期性地被除霜，则热泵系统的操作以及还有功效和效率将受到显著的负面影响。
通常，当外部蒸发器上的霜层或冰层过多时，热泵系统的功率将会降低，冷却流体的蒸发压力将会改变，并且可能会出现故障，诸如例如：
-在压缩机抽吸过程中液相的冷却剂气体可能返回，导致压缩机损坏或完全断裂；
-不断且突然地触发除冰系统，导致能量浪费；
-从作为冷凝器操作的内部交换器输出的暖空气很少；
-相对于制造商给出的性能规格，性能系数(高达30％)显著降低。
因此，除冰循环(也被称为除霜循环)的目的是融化形成在外部蒸发器的表面上的这种霜或冰；根据系统的类型和不同的要求，可以采用不同的方法进行除冰循环。
最常用的除冰方法(特别是在空调领域中)利用了在单个热泵中结合加热功能和冷却功能的可能性，从而能够通过循环逆转来进行对外部蒸发器的周期性除冰，这可以使来自压缩机的通常呈气体形式的高温冷却流体能够进入待被除冰的外部蒸发器。
在常规的热泵系统中，诸如例如常规的空调系统，为了融化这层冰，可逆阀临时逆转冷却流体的循环，以便改变热流的方向；以此方式，外部散热器和内部散热器的作用也逆转，外部散热器从作为蒸发器变为作为冷凝器，内部散热器从作为冷凝器变为作为蒸发器。
因此，在除冰循环中，冷却流体在内部散热器中蒸发并且在外部散热器中冷凝，内部和外部通风停止，从而降低除冰所需的热能，并且压缩机在外部散热器中压缩处于高温的气体，从而可以融化已经形成的冰。
通常，常规的热泵系统每小时有两个或三个除冰循环，这些除冰循环在外部空气温度为+4÷5℃时执行，并且根据当时的湿度执行。
显然，在热泵处于该除冰步骤时，内部散热器冷却例如用于待加热的建筑物的房间的空气，因此在空气进入循环之前需要加热空气(这被称为预热)。
最大的问题之一涉及正确地调整除冰循环的频率。事实上，不频繁的除冰循环导致在外部蒸发器表面上经常形成冰，从而恶化了热交换效率；而过度频繁的除冰循环导致冷空气进入空调系统，对最终用户的舒适产生不利影响，并且导致能量浪费，例如这是由于频繁的冷却流体循环逆转或重复的预热操作。
对除冰循环的持续时间的调整对于冰的完全融化也具有战略意义。事实上，如果除冰步骤太短，则外部蒸发器上存在的霜或冰不会全部熔化，并且当除冰步骤结束并且操作返回到加热步骤时，剩余部分倾向于凝固得更厚更紧凑。
本发明的目的是通过设计一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统来克服上述已知技术的限制，该除冰系统使得可以相对于利用常规方案可获得的效果以较低的成本获得更好的效果和/或类似的效果，从而可以完全代替系统操作期间的除冰步骤，即避免执行会中断作为加热系统的设备的操作的周期性除冰循环。
在此目标内，本发明的目的是设计一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，该除冰系统可以避免频繁的冷却流体循环逆转以及重复的预热操作。
本发明的另一个目的是设计一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，该除冰系统使得可以使设备免于处于应力过大的状态，以此方式确保机械和电气部件的更高的可靠性(尤其对于长期服务的情况)，并且因此减少必要的维护操作的次数。
本发明的另一个目的是设计一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，该除冰系统可以增加加热模式(SCOP)下的吸收性能。
本发明的另一个目的是设计一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，该除冰系统可以增加冷却模式(SEER)下的吸收性能。
本发明的另一个目的是提供一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统，该除冰系统高度可靠、实践上容易实现并且成本低。
在下文中将变得更明显的此目标和这些及其他目的通过用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统实现，除冰系统的特征在于其包括：
-制冷回路，其在输入端和输出端连接到所述热泵系统，并且适于输送冷却剂气体，所述制冷回路包括用于储存除冰流体的罐和浸入所述除冰流体中的第一热交换器；和
-除冰回路，其在输入端和输出端连接到所述罐，并且适于输送所述除冰流体，所述除冰回路包括第二热交换器；
所述第二热交换器布置成邻近所述外部蒸发器。
从根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的一些优选但不排他的实施方案的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更明显，这些实施方案通过非限制性示例在附图中示出，在附图中：
图1是根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的第一实施方案的框图；
图2是根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的第二实施方案的框图。
图1示意性地示出了根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的第一实施方案，除冰系统总体上由附图标记10表示，如果这种系统直接集成在热泵系统(例如常规的空调系统)中的话。
热泵系统的压缩机12压缩呈气体形式的冷却流体并将其放入回路中，以在高压和高温下激活处于气态状态的冷却流体的循环。
通过三通接头或Y形接头14，冷却剂气体的第一部分被换向到次级制冷回路20，次级制冷回路20在输入端和输出端连接到热泵系统，而冷却剂气体的第二部分沿热泵系统(这里以简化图示出，例如常规的空调系统，其包括安装在待加热的建筑物房间中的内部散热器16)的正常初级制冷回路前进。
被描述成被换向到次级制冷回路20的冷却剂气体的第一部分朝向二通二位的打开控制阀(two-way,two-position opening control valve)22前进，该控制阀22适于根据外部和内部环境温度、冷却剂气体的输入和输出温度以及与系统的外部蒸发器(在此未示出)接触的湿度的值来启用(打开)或停用(关闭)除冰系统10，这些值通过适应的探针或传感器来测量，并且也可以根据情境需要来启用(打开)或停用(关闭)除冰系统10。
一旦经过了打开控制阀22，气相的冷却剂就进入气体积累器24。
在积累器24之后，冷却剂气体到达三通二位的第一换向阀26，通过该三通二位的第一换向阀26，冷却剂气体沿第一热交换器32(优选由铜制成)的方向被换向到旁路28中，在旁路28处发生冷却剂从气态到液态的状态变化。
冷却剂气体的热量被传递到储存在罐34中的除冰流体，诸如例如水，罐34因此用作冷凝器，第一交换器32被浸入，优选完全地被浸入上述除冰流体中。
在第一热交换器32的输出端处，即，由于从冷却剂传递热量，冷却剂因此在平均温度和平均压力下处于液相。
然后这种液体冷却剂被输送到第二换向阀36(其也是三通二位阀)，其朝向第二热交换器40引导液体冷却剂，第二热交换器40优选地由铜毛细管构成，在第二热交换器处冷却剂从液态变为蒸气状态。
在通过第二热交换器40之后，现在处于蒸气状态的冷却剂进入液体积累器42，并且朝向液体分离器44前进。
一旦处于液体分离器42内，冷却剂就准备好再次被压缩机12吸入，并且以气体形式从开始重新开始其路径。
从用于储存预先加热的除冰流体(诸如例如水)的罐34开始，形成闭路除冰回路50，所述闭路除冰回路50因此在输入端和输出端连接到罐34。
被加热的水通过输送管52朝向二通二位的第一流量控制阀54被输送，该第一流量控制阀54在打开时允许被加热的水进入热交换器56并释放先前获得的热能。
从邻近系统的外部蒸发器定位的热交换器56内部，水以热空气的形式朝向该外部蒸发器散热，从而防止形成任何霜或冰，并且保持常规空调系统16稳定，而操作中不存在迟滞(arrest)和摇摆。
在离开交换器56后，冷却的水进入回流管60并且到达二通二位的第二流量控制阀58，该第二流量控制阀允许(打开)或拒绝(关闭)冷却的水通过。
随后，冷却的水穿过止回阀或单向阀62、循环泵64、第三流量控制阀66(其也是二通二位阀)，并且最终其再次进入储存罐34，使得冷却的水可以再次被加热并且重新进入除冰回路50中的循环。
在本发明的优选实施方案中，除冰回路50有利地包括膨胀容器68，膨胀容器68执行容纳回路的压力变化的功能，从而防止危险的突然变化和水锤，否则危险的突然变化和水锤将不得不被管道和系统的其余部分吸收。
可以注意到，用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统10也可以在冷却模式下操作，以便在交换器56中交换冷却的水并且有利于维持交换器或外部散热器的低温，交换器或外部散热器在这种情况下作为冷凝器操作。
为此，将换向阀26和36定位在与(在加热模式下使用的)上述位置相反的位置，从而逆转次级制冷回路20中的冷却流体的冷凝和蒸发，就足够了。
具体地，在这种情况下，冷却流体首先穿过优选由铜毛细管构成的第三热交换器30，而不是旁路28；然后通过旁路38，而不是第二热交换器40。
图2示意性地示出了根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的第二实施方案，除冰系统总体上由附图标记70表示，如果这种系统在外部连接到热泵系统(例如常规的空调系统)的话。
实际上，除冰系统70由预制的套件构成，所述套件被组装在单个外壳中。
处于高压和高温下的气态的冷却流体从热泵系统到达，就好像该套件形式的除冰系统70是正常的内部交换器一样，区别在于它具有作为交换元素的除冰流体，诸如例如水，而不是空气。
例如，除冰系统70的次级制冷回路80可通过具有特定直径的两个黄铜螺纹件在输入端和输出端连接到现有的热泵系统，除冰系统70通过密封元件73和75连接到所述两个黄铜螺纹件。
制冷剂气体到达输入连接器75处，并且一旦位于次级制冷回路80内就遇到二通二位的打开控制阀83，该控制阀83适于根据外部和内部环境温度、冷却剂气体的输入和输出温度以及与系统的外部蒸发器(在此未示出)接触的湿度的值来启用(打开)或停用(关闭)除冰系统70，这些值通过适应的探针或传感器来测量，并且也可以根据情境需要来启用(打开)或停用(关闭)除冰系统70。
一旦经过了打开控制阀83，冷却剂气体就朝向三通二位的换向阀77前进，这使得可以根据已设定的模式(加热或冷却)通过旁路81朝向优选由铜制成的热交换器85直接引导冷却剂气体；或者使冷却剂气体朝向优选由铜毛细管构成的热交换器79换向，并且因此在热交换器85之前蒸发气体。
储存罐87包含除冰流体，诸如例如水，并且在内部包括热交换器85，热交换器85浸入，优选完全浸入，上述除冰流体中。
在第一种情况下，即在冷却剂气体通过旁路81的情况下，容纳在罐87中的水被加热；而在第二种情况下，即在冷却剂气体通过热交换器79的情况下，容纳在罐87中的水被冷却。
在在输入端和输出端连接到罐87的除冰回路90中，加热的水被循环泵91抽出，循环泵91的两端连接到流量控制阀89和93。
除冰回路90还包括热交换器97，热交换器97邻近系统的外部蒸发器定位，并且连接到用于输送的流量控制阀95和用于返回的流量控制阀99。
从热交换器56内部，水以热空气的形式朝向该外部蒸发器散热，从而防止形成任何霜或冰，并且保持常规空调系统稳定，而操作中不存在迟滞和摇摆。
最后，在离开交换器97之后，冷却的水通过关闭除冰回路90的流量控制阀103被重新引入到储存罐87中。
在本发明的优选实施方案中，除冰回路90有利地包括膨胀容器101，膨胀容器101执行容纳回路的压力变化的功能，从而防止危险的突然变化和水锤，否则危险的突然变化和水锤将不得不被管道和系统的其余部分吸收。
在本发明的优选实施方案中，用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统还包括电子控制系统，其持续分析外部蒸发交换器的工作条件(外部温度、外部湿度等)，并且如果检测到指示霜或冰的形成的条件，则发送命令以向适于预热空气的热交换器56和97发送足够量的热量，以便熔化。
一般地，根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统所基于的原理不同于当前使用的系统，在当前使用的系统中，由热泵的操作产生的所有热量都被分散到环境中。
实际上，在本发明中，热泵在其操作期间产生的热量的一部分未分散到环境中，而是通过容纳在储存罐34和87中的除冰流体被积累，并且如果需要的话以及在需要时，被用于加热与热交换器56和97接触的外部冷空气，这防止了在系统的外部蒸发器表面上形成霜或冰。
在实践中，已经发现，本发明完全实现了设定的目的和目标。具体地，已经看到，如此构思的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统使得能够克服已知技术的质量限制，因为除冰系统使得能够完全替代在系统操作期间进行除冰的步骤，即，避免周期性地执行会中断处于加热模式的系统的操作的除冰循环，从而避免频繁的冷却流体循环逆转和重复的预热操作。
与常规的解决方案相比，根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统在能量方面更高效，因为它需要更少的能量来获得相同的加热水平，并且在经济上更方便，因为对于该系统的生产成本的适度增加获得了能量成本的大大降低。
根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的另一个优点在于，它使得可以使设备免于处于应力过大的状态，以此方式确保机械和电气部件的更大的可靠性(尤其对于长期服务的情况)，并且因此减少必要的维护操作的次数。
根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统的另一个优点在于，它使得可以增加加热模式(SCOP)和冷却模式(SEER)两种情况下的吸收性能。
尽管根据本发明的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统已经被设计为具体用于适于加热或冷却住宅、商业或工业建筑物的空调系统，但它也可以更普遍地用于下述任何设备或系统中，所述设备或系统包括热泵机器，所述热泵机器的外部蒸发器经历在其表面上形成霜或冰，特别是在加热模式当其作为蒸发器操作时。
如此构思的本发明易于进行许多修改和变型，所有修改和变型在所附权利要求书的范围内。而且，所有细节可由其他技术上等效的元件来替代。
在实践中，所使用的材料以及因情况而异的形状和尺寸可根据要求和技术现状而是任意的。
总之，权利要求的保护范围不应受在说明书中举例说明的优选实施方案或解释的限制，而是权利要求应包括属于本发明的具有新颖性的所有可授予专利权的特征，包括本领域技术人员认为是等同的所有特征。
本申请要求优先权的意大利专利申请No.102015000048188(UB2015A003364)中的公开内容通过引用并入本文。
在任何权利要求中提及的技术特征后面是附图标记的情况下，这些附图标记已经被包括以用于增加权利要求的可理解性的唯一目的，并且因此，此类附图标记对通过由此类附图标记以示例方式识别的每个元件的解释不具有任何限制作用。

Claims (10)

1.一种用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，其包括：
-制冷回路(20、80)，其在输入端和输出端连接到所述热泵系统，并且适于输送冷却剂气体，所述制冷回路(20、80)包括用于储存除冰流体的罐(34、87)和浸入所述除冰流体中的第一热交换器(32、85)；和
-除冰回路(50、90)，其在输入端和输出端连接到所述罐(34、87)，并且适于输送所述除冰流体，所述除冰回路(50、90)包括第二热交换器(56、97)；
所述第二热交换器(56、97)布置成邻近所述外部蒸发器。
2.根据权利要求1所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述制冷回路(20、80)包括二通二位的打开控制阀(22、83)。
3.根据权利要求1或2所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述制冷回路(20、80)包括三通二位的换向阀(26、77)和第三热交换器(30、79)，所述三通二位的换向阀(26、77)和所述第三热交换器(30、79)适于使所述系统(10、70)在冷却模式下操作。
4.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述制冷回路(20、80)包括气体积累器(24)。
5.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述制冷回路(20、80)包括液体积累器(42)和液体分离器(44)。
6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述除冰回路(50、90)包括循环泵(64、91)。
7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述除冰回路(50、90)包括单向阀(62)。
8.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述除冰回路(50、90)包括膨胀容器(68、101)。
9.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述第一热交换器(32、85)由铜制成。
10.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统(10、70)，其特征在于，所述第三热交换器(30、79)由铜制成的毛细管构成。
CN201680051042.5A 2015-09-03 2016-09-01 用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统 Active CN108027177B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A003364A ITUB20153364A1 (it) 2015-09-03 2015-09-03 Sistema per lo sbrinamento dell?evaporatore esterno in un impianto a pompa di calore.
IT102015000048188 2015-09-03
PCT/EP2016/070642 WO2017037189A1 (en) 2015-09-03 2016-09-01 System for deicing the external evaporator in a heat pump system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108027177A true CN108027177A (zh) 2018-05-11
CN108027177B CN108027177B (zh) 2021-04-09

Family

ID=54843946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680051042.5A Active CN108027177B (zh) 2015-09-03 2016-09-01 用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10557655B2 (zh)
EP (1) EP3344932B1 (zh)
CN (1) CN108027177B (zh)
IT (1) ITUB20153364A1 (zh)
WO (1) WO2017037189A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023664A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 常州大学 一种带低温相变的协同控制车载冷柜除冰与辅冷复合系统
CN114802771A (zh) * 2022-05-12 2022-07-29 山东大学 一种基于水锤效应的机翼除冰装置及工作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311507B1 (en) * 2000-10-19 2001-11-06 Carter Burgess, Incorporated Refrigeration system with minimum pre-set condensing pressure
CN1884940A (zh) * 2005-06-22 2006-12-27 海尔集团公司 发动机驱动式空调机的除霜装置
CN201344676Y (zh) * 2009-02-12 2009-11-11 珠海格力电器股份有限公司 带有旁通过冷的热泵型空调器
US8091372B1 (en) * 2009-03-11 2012-01-10 Mark Ekern Heat pump defrost system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099651A (en) * 1989-09-05 1992-03-31 Gas Research Institute Gas engine driven heat pump method
US6708510B2 (en) * 2001-08-10 2004-03-23 Thermo King Corporation Advanced refrigeration system
US7478540B2 (en) * 2001-10-26 2009-01-20 Brooks Automation, Inc. Methods of freezeout prevention and temperature control for very low temperature mixed refrigerant systems
JP4856489B2 (ja) * 2006-07-31 2012-01-18 サンデン株式会社 給湯装置
KR100970870B1 (ko) * 2008-08-26 2010-07-16 진금수 히트 펌프 시스템
US9464840B2 (en) * 2013-06-05 2016-10-11 Hill Phoenix, Inc. Gas defrosting system for refrigeration units using fluid cooled condensers
US9939181B2 (en) * 2013-12-11 2018-04-10 Trane International Inc. Micro-combined heat and power heat pump defrost procedure
US20150354837A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 Anit Asthana Portable air conditioner with water evaporator heat exchange system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311507B1 (en) * 2000-10-19 2001-11-06 Carter Burgess, Incorporated Refrigeration system with minimum pre-set condensing pressure
CN1884940A (zh) * 2005-06-22 2006-12-27 海尔集团公司 发动机驱动式空调机的除霜装置
CN201344676Y (zh) * 2009-02-12 2009-11-11 珠海格力电器股份有限公司 带有旁通过冷的热泵型空调器
US8091372B1 (en) * 2009-03-11 2012-01-10 Mark Ekern Heat pump defrost system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023664A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 常州大学 一种带低温相变的协同控制车载冷柜除冰与辅冷复合系统
CN111023664B (zh) * 2019-12-30 2021-09-17 常州大学 一种带低温相变的协同控制车载冷柜除冰与辅冷复合系统
CN114802771A (zh) * 2022-05-12 2022-07-29 山东大学 一种基于水锤效应的机翼除冰装置及工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3344932B1 (en) 2024-03-06
EP3344932A1 (en) 2018-07-11
WO2017037189A1 (en) 2017-03-09
CN108027177B (zh) 2021-04-09
US20180252450A1 (en) 2018-09-06
EP3344932C0 (en) 2024-03-06
US10557655B2 (en) 2020-02-11
ITUB20153364A1 (it) 2017-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10302343B2 (en) Defrost system for refrigeration apparatus, and cooling unit
CN103250012B (zh) 二元制冷循环装置
US20110197610A1 (en) Air Conditioner and Pool Heater Dual System
KR20150134676A (ko) 히트 펌프
WO2014122922A1 (ja) 暖房システム
US6263686B1 (en) Defrost control method and apparatus
US11262114B2 (en) System for deicing an external evaporator for heat pump systems
WO2014115497A1 (ja) 暖房システム
CN108027177A (zh) 用于对热泵系统中的外部蒸发器进行除冰的系统
EP3290827A1 (en) Defrosting without reversing refrigerant cycle
KR20100120323A (ko) 칠러 시스템
CN105042936A (zh) 冷媒循环系统及制冷设备
KR100946381B1 (ko) 하이브리드 히트펌프식 냉난방장치
KR100911217B1 (ko) 통신장비용 냉방장치 및 동파방지방법
KR200426794Y1 (ko) 열매체 방식의 히트펌프
KR20140097858A (ko) 히트펌프
JP5646300B2 (ja) 冷凍装置
US20160238293A1 (en) Oil line control system
JP2016114319A (ja) 暖房システム
CN220815978U (zh) 用于冷水机组的压缩机防凝露装置、冷水机组
KR20140112928A (ko) 공기열 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치
JP2005077051A (ja) ヒートポンプ式給湯機
CN112361482B (zh) 风冷自然冷却冷水机组及其控制方法
KR20010041038A (ko) 개선된 제상 시스템을 구비한 히트 펌프
WO2014057454A2 (en) Combined air conditioner, heat pump and water heater

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant