CN111536716B - 带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法,该装置包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和分体式蒸发器组合件,所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室,进气室上设有进气口,出气室上设有出气口,出气口接通大气;所述分体式蒸发器组合件内设有喷淋装置,喷淋装置与外设的储水箱相连,分体式蒸发器组合件的底部设有排水口,换热翅片沿进气室向出气室方向布置,换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板。本发明采用水冲洗换热翅片及换热管,除霜、除灰时间短、耗能少,系统的COP值提高,系统工况稳定。该装置及控制方法适用于采暖及物料烘干,特别是粉尘严重的物料烘干。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气源热泵系统及其控制方法。
背景技术
现有技术中,有一种用于烘干的空气源热泵系统,其包括压缩机,压缩机制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口,冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接蒸发器的制冷剂进口,蒸发器的制冷剂出口连接至压缩机的制冷剂进口,从而形成制冷剂的循环回路;冷凝器的进气口接通大气,在冷凝器中,外界大气来的干冷空气吸收制冷剂散发的热量后,干冷空气自身被加温成干热空气,该干热空气连接至烘干机的进气口,在烘干机内热空气烘干物料后自身降温且带走物料中的水分,形成的余热空气一般直排大气,尽管其温度仍旧比外界大气温度高,理论上可以回收一部分热能再利用,实践中却比较困难,主要困难在于,其一,该空气中湿度较大,甚至是接近于饱和湿度;其二,烘干后的余热空气中含有的大量粉尘;粉尘严重的潮湿空气更加容易粘附在换热翅片上,导致蒸发器的换热效率快速降低,影响空气源热泵系统的效率、总能耗与工作稳定性。因此,理论上能实现的热能回收再利用的思路,在实践中往往带来了其他方面难以克服的缺陷,导致空气源热泵系统在烘干行业,尤其是粮食、污泥等干或湿的粉状物料烘干中余热回收方面的应用受到限制。
对于并不回收利用带和/或不带有大量粉尘的烘干机余热空气热能的情况而仅仅是利用环境大气的热能的情况,由于大气中含有的少量细小粉尘也会在热泵系统的蒸发器的换热翅片上粘附造成换热状况逐渐变差而使得COP值降低,在环境温度较低时,热泵系统的蒸发器的换热翅片上也会结霜而使得COP值大为降低,需要大功率的电加热器除霜或其它方式除霜,现有技术无论除灰还是除霜都需要停机清理,COP值大为降低。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,克服现有技术中的上述缺点,使得分体式蒸发器组合件除灰和/或除霜的时间更短,除霜耗能更少,热泵系统工作全过程的平均COP值提高,系统工作状况由波动变为稳定。为此,本发明提供的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,包括压缩机,压缩机的制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口,冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接分体式蒸发器组合件的制冷剂进口,分体式蒸发器组合件的制冷剂出口连接压缩机的制冷剂进口;所述冷凝器的进气口接通大气,冷凝器的出气口连接至热风使用装置,所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室,进气室上设有进气口,出气室上设有出气口,出气口接通大气;所述分体式蒸发器组合件上方设有喷淋装置,喷淋装置与外设的冲洗水水源相连,分体式蒸发器组合件的底部设有排水口;所述分体式蒸发器组合件包括箱体,进气室和出气室分设在箱体两侧,箱体上侧设有顶盖,箱体下侧设有集流室,在进气室和出气室之间设有换热组件,换热组件包括若干换热管和若干换热翅片,换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口;所述换热管穿插在所述换热翅片上,换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置,喷淋装置位于换热翅片上方,换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板,排水口设置在集流室的下部。
该装置工作时,具有如下工作循环:
1)热泵循环:启动压缩机,制冷剂依次经压缩机、冷凝器、膨胀阀、分体式蒸发器组合件后,再回到压缩机的制冷剂进口,形成热泵循环;在冷凝器内,制冷剂放热,加热干冷空气成干热空气;在分体式蒸发器组合件内,制冷剂吸热,吸收热能进入热泵循环。
2)除霜清灰模式:当分体式蒸发器组合件中的换热翅片结霜和/或粘附粉尘后,开启喷淋装置,以水冲洗换热翅片和换热管,冲洗水从分体式蒸发器组合件的底部的排水口排出。
与现有技术相比,本发明有益的效果在于:本发明采用外接的冲洗水水源,使分体式蒸发器组合件除霜时间更短,除霜耗能更少,除霜与除灰过程中,整个热泵系统仍能从冲洗水中吸热,冲洗水优选热水,可使COP值不仅不降反而略有上升,使得热泵系统工作全过程的平均COP值大为提高,系统工作状况由波动变为稳定;透水隔风板可以透过冲洗后的废水却能让带或不带余热风的空气流大部分被阻隔在主风道中与换热翅片充分换热。该装置适用于采暖及物料烘干,特别是粉尘严重的物料烘干。
进一步地,所述透水隔风板上设有若干小孔,所述透水隔风板上的开孔面积为透水隔风板面积的1%-5%。该比例范围内的透水隔风板可以透过冲洗后的废水,却能让带或不带余热风的空气流大部分被阻隔在主风道中,少量流经位于透水隔风板下方的带或不带余热风的空气流换热效率较低,本发明可以让这部分的风量变得很小,因而被带走而损失的热能将降低到1%以下,同时,该透水隔风板还延缓冲洗后的废水流出时间,在分体式蒸发器组合件箱体内增加存留时间,使得冲洗后的废水中的热能对于换热翅片所处的空间维持更高的温度有帮助,从而有更多的热能进入热泵循环系统。
本发明的进一步改进在于,所述换热管分为两组,其中一组换热管并联和/或串联后的两端形成分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口,另一组换热管并联和/或串联后的两端形成该组换热组件的循环介质进口A和循环介质出口B,该组换热组件的循环介质出口B经水泵、管路连接热泵系统的冷凝器预热器的换热组件的循环介质进口C,再由冷凝器预热器的换热组件的循环介质出口D经管路连接到所述的该组换热组件循环介质进口A,形成一闭路循环回路;所述冷凝器预热器的进气口接通大气,其出气口接通冷凝器的进气口;所述闭路循环回路中的循环介质可以是自来水、纯净水、添加防冻剂的水等液态传热介质。其中一组换热管用于热泵系统制冷剂的循环,另一组换热管用于预热进入冷凝器的空气,增加冷凝器的COP值或输出更高温度的干热空气。
本发明的一类应用场景是,热泵系统输出热风的应用装置为烘干机,烘干机的进气口与热泵系统的冷凝器的出气口相连,热泵系统的分体式蒸发器组合件的进气室设有两路进气口,一路与烘干机的出气口相连,另一路接通大气。该方案使得本发明可有效回收烘干机的烘干后的余热废气中的热能,在能量不足时,再同时补充部分大气的热能,以便于让压缩机发挥最大的工作效能。
本发明不仅仅用于回收烘干机出口的余热风的热能,本发明的另一类应用场景是,全部直接利用大气的能量,分体式蒸发器组合件的进气室的进气口接通大气,而没有余热风进气口,其使用领域更广,可不局限在烘干领域。
所述外设的冲洗水水源可以为储水箱中的水、也可以是外接的其他管网供应的水源,在利用储水箱的水冲洗分体式蒸发器组合件时,其具有及时、频繁、不停机、高效、低耗能地除霜与除灰的技术效果,除霜或除灰过程中,整个热泵系统仍能从水中吸热,使得热泵系统工作全过程的平均COP值大为提高,当系统由于轻微结霜或积灰而让COP值略有降低时,系统即自动及时进行除霜或除灰,避免了系统工作状况的波动(现有技术中的蒸发器除霜前COP值已经变得很低),能让COP值变为相对稳定。进一步地,所述储水箱中设有电加热器。通过电加热储存合适温度的热水,所谓合适温度是指适合当前工作状态的最佳温度,不仅可以避免寒冷季节水温较低时,分体式蒸发器组合件中制冷剂吸热而使换热翅片表面上的水结冰,以至不能正常进行除霜,又能在除霜或除灰时略高于换热翅片间的空气流温度,让系统COP值不降反升,还不至于水温过高散热损失过大,也不至于让冲洗换热翅片后流走的废水带走过多的热能。
进一步地,所述喷淋装置包括若干喷淋管,储水箱出口经增压泵、喷淋控制阀(可以是电磁阀)连接至所述若干喷淋管。喷淋管是带有若干喷水小孔的管道,喷管上可以设置喷水孔进行喷水,所述喷淋管可以分成若干组,每组喷淋管由一只喷淋控制阀控制开启或关闭,所述喷淋控制阀依序启闭或同时启闭。通过依序分组循环往复控制喷淋控制阀的启闭,可以保证喷淋管的出水压力,使其具有高效的除霜及清灰能力。
本发明的目的之二是提供一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的控制方法,使得热泵系统工作全过程的平均COP值大为提高,系统工作状况由大波动变为相对稳定,能让COP值始终保持在设备所能达到的最高水平附近。
为此,本发明还提供了一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的操作方法,包括如下步骤:
(1)在分体式蒸发器组合件的箱体外空间设置湿度仪Sw和温度探头Tw,数值分别记为Sw和Tw;在分体式蒸发器组合件的箱体的进气室中设置温度探头Ta与Tb,数值分别记为Ta与Tb,在分体式蒸发器组合件的储水箱中设置温度探头Ts,数值记为Ts;在分体式蒸发器组合件的制冷剂进口与出口设置温度探头Tj与Tc,数值分别记为Tj与Tc;
(2)当分体式蒸发器组合件内换热翅片上结霜或粘附粉尘后,开启喷淋装置,以热水冲洗换热翅片和换热管,冲洗水从分体式蒸发器组合件的箱体底部的排水口排出;在分体式蒸发器组合件箱体内,透水隔风板让带或不带余热风的空气流大部分被阻隔在直接通道主风道中,同时,延缓冲洗后的废水流出时间,在分体式蒸发器组合件箱体内增加存留时间,使得冲洗后的废水中的热能对于换热翅片所处的空间维持更高的温度有帮助,从而有更多的热能进入热泵循环系统;
除霜或清灰操作时,按如下分步骤进行:
(2-1)工作模式一
分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部为大气,采用下述操作方法;
Ts-Ta<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts-Ta>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
根据环境空气的湿度值Sw确定设定值T3;
Tw<设定值T3;
Tc-Tj<设定值T4;
Ta-Tc>设定值T5;
上述三个条件同时具备时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀全部开启或采取依序循环往复方式开启;
采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀时,每组喷淋管的喷淋控制阀的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制;
Tc-Tj>设定值T6;
Ta-Tc<设定值T7;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀全部无条件关闭;
(2-2)工作模式二
分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部或部分为烘干机的余热废气,采用下述操作方法;
Ts-Tb<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts- Tb>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
Tc-Tj<设定值T8;
Tb -Tc>设定值T9;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀全部开启或采取依序循环往复方式开启;
采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀时,每组喷淋管的喷淋控制阀的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制;
Tc-Tj>设定值T10;
Tb -Tc<设定值T11;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀全部无条件关闭;
其中,Ts为储水箱中的水的温度,Ta为分体式蒸发器组合件进气室内空气温度,Tb为烘干机回流空气到达分体式蒸发器组合件进气室内与补充的空气混合后的温度,Sw为外界环境空气湿度,Tw为外界环境空气温度,Tc为分体式蒸发器组合件的制冷剂出口温度,Tj为分体式蒸发器组合件的制冷剂进口温度;T1至T11、Sa及Sb均为设定值,其中设定值T3为环境湿度所对应的温度设定值,由本发明装置工作所在地测定确定,其他设定值由系统各种工况在手动达到稳态工作状态后分别测试确定,然后按设定值及上述条件进行自动运行。
本发明中的空气供入及排出可以正压送风或负压吸风方式进行,仅仅是风机设置的位置不同而已。空气管路、制冷剂管路上均可以设置若干的阀及其他附件设施,这些设置均为本领域内的常规技术手段。
附图说明
图1为本发明的第一种结构的工作原理图。
图2为分体式蒸发器组合件工作原理图。
图3为分体式蒸发器组合件结构示意图。
图4为本发明的第二种结构的工作原理图。
图5为本发明的第三种结构的工作原理图。
图中,1压缩机,2冷凝器,3膨胀阀,4分体式蒸发器组合件,5烘干机,6箱体,7储水箱,8电加热器,9增压泵,10喷淋控制阀,11喷管,12余热回流进气口,13大气补气口,14排水口,15透水隔风板,16换热组件,16a换热管,16b换热翅片,16c分体式蒸发器组合件的制冷剂出口,16d分体式蒸发器组合件的制冷剂进口,17分体式蒸发器组合件的出气口,18出气室,19顶盖,20进气室,21集流室,22风机,23水泵,24冷凝器预热器。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示,为第一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,包括压缩机1,压缩机1的制冷剂出口连接冷凝器2的制冷剂进口,冷凝器2的制冷剂出口经膨胀阀3连接分体式蒸发器组合件的制冷剂进口16d,分体式蒸发器组合件4的制冷剂出口16c连接压缩机1的制冷剂进口;冷凝器2的进气口接通大气,冷凝器2的出气口连接至烘干机5的进气口,分体式蒸发器组合件4包括有进气室20,进气室20设置在分体式蒸发器组合件4的进气口一侧,进气室20上设有两路进气口,一路为余热回流进气口12,其与烘干机5的出气口相连,另一路经大气补气口13接通大气,该两路进气口位置设有风机22用于正压送风;分体式蒸发器组合件的出气口17接通大气;分体式蒸发器组合件4内设有喷淋装置,喷淋装置与外设的储水箱7相连,储水箱7中设有电加热器8,分体式蒸发器组合件4的底部设有排水口14。
分体式蒸发器组合件4包括箱体6,进气室20设置在箱体6一侧,箱体6另一侧设有出气室18,箱体6上侧设有顶盖19,顶盖19可以方便开闭,箱体6下侧设有集流室21,出气室18上设有出气口接通大气,在进气室20和出气室18之间设有换热组件16,换热组件16包括若干换热管16a和若干换热翅片16b,换热管16a并联和/或串联后的两端分别为分体式蒸发器组合件的制冷剂进口16d和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口16c;换热管16a穿插在若干换热翅片16b上,换热翅片16b垂直于地面、相互平行且沿进气室20向出气室18方向布置,喷淋装置位于换热翅片16b上方,换热翅片16b下方且位于集流室21的上口位置设有透水隔风板15,排水口14设置在集流室21的下部。透水隔风板15上设有若干小孔,透水隔风板15上的开孔面积为透水隔风板15面积的1%-5%。
喷淋装置包括若干喷管11,喷管11上设有喷水孔,储水箱7出口经增压泵9、喷淋控制阀10连接至若干喷管11。喷管11分成若干组,每组至少设置一个喷淋控制阀,喷淋控制阀10为电磁阀,每组喷管11均由一喷淋控制阀10(电磁阀)控制开启或关闭,喷淋控制阀10依序循环启闭或同时启闭。
上述带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的操作方法,包括如下步骤:
(1)在分体式蒸发器组合件的箱体外空间设置湿度仪Sw和温度探头Tw,数值分别记为Sw和Tw;在分体式蒸发器组合件的箱体的进气室中设置温度探头Ta与Tb,数值分别记为Ta与Tb,在分体式蒸发器组合件的储水箱中设置温度探头Ts,数值记为Ts;在分体式蒸发器组合件的制冷剂进口与出口设置温度探头Tj与Tc,数值分别记为Tj与Tc;
(2)当分体式蒸发器组合件内换热翅片上结霜和/或粘附粉尘后,开启喷淋装置,以热水冲洗换热翅片和换热管,冲洗水从分体式蒸发器组合件的箱体底部的排水口排出;在分体式蒸发器组合件箱体内,透水隔风板让带或不带余热风的空气流大部分被阻隔在直接通道主风道中,同时,延缓冲洗后的废水流出时间,在分体式蒸发器组合件箱体内增加存留时间,使得冲洗后的废水中的热能对于换热翅片所处的空间维持更高的温度有帮助,从而有更多的热能进入热泵循环系统;
控制与操作时,按如下分步骤进行
(2-1)工作模式一
分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部为大气,采用下述操作方法;
Ts-Ta<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts-Ta>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
根据环境空气的湿度值Sw确定设定值T3;
Tw<设定值T3;
Tc-Tj<设定值T4;
Ta-Tc>设定值T5;
上述三个条件同时具备时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀10全部开启或采取依序循环往复方式开启;
采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀10时,每组喷淋管的喷淋控制阀10的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制;
Tc-Tj>设定值T6;
Ta-Tc<设定值T7;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀10全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀10全部无条件关闭;
(2-2)工作模式二
分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部或部分为烘干机的余热废气,采用下述操作方法;
Ts-Tb<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts- Tb>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
Tc-Tj<设定值T8;
Tb -Tc>设定值T9;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀10全部开启或采取依序循环往复方式开启;
采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀10时,每组喷淋管的喷淋控制阀10的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制;
Tc-Tj>设定值T10;
Tb -Tc<设定值T11;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀10全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀10全部无条件关闭;
其中,Ts为储水箱中的水的温度,Ta为分体式蒸发器组合件的进气室内空气温度,Tb为烘干机回流空气到达分体式蒸发器组合件的进气室内与补充的空气混合后的温度,Sw为外界环境空气湿度,Tw为外界环境空气温度,Tc为分体式蒸发器组合件的制冷剂出口温度,Tj为分体式蒸发器组合件的制冷剂进口温度;T1至T11、Sa及Sb均为设定值,其中设定值T3为环境湿度所对应的温度设定值,由本发明装置工作所在地测定确定,其他设定值由系统各种工况在手动达到稳态工作状态后分别测试确定,然后按设定值及上述条件进行自动运行。
实施例2
如图4所示,为第二种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其与实施例1的不同之处在于,热风使用装置可不局限于烘干机,还可以是其它热风使用装置,其不需要在分体式蒸发器组合件4的进气室上设置两路进气口,进气室的进气口接通大气,只需要从大气中获得热能。
该装置工作时,仅具有分体式蒸发器组合件单独从大气中吸热的工况,即实施例1的工作模式一,此时,采用下述操作方法;
Ts-Ta<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts-Ta>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
根据环境空气的湿度值Sw确定设定值T3;
Tw<设定值T3;
Tc-Tj<设定值T4;
Ta-Tc>设定值T5;
上述三个条件同时具备时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀10全部开启或采取依序循环往复方式开启;
采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀10时,每组喷淋管的喷淋控制阀10的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制;
Tc-Tj>设定值T6;
Ta-Tc<设定值T7;
上述两个条件同时具备时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀10全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀10的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀10全部无条件关闭。
涉及的参数及物理含义与实施例1中的相同。
实施例3
如图5所示,为第三种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其与实施例1的不同之处在于换热管分为两组,其中一组(称第一组)换热管并联和/或串联后的两端形成分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口,其连接的循环回路,利用干燥机余热风和/或环境大气的热能,形成热泵系统的制冷剂的工作循环;另一组(称第二组)换热管并联和/或串联后的两端形成该组换热组件的循环介质进口A和循环介质出口B,该组换热组件的循环介质出口B经水泵23、管路连接热泵系统的冷凝器预热器24的换热组件的循环介质进口C,再由冷凝器预热器24的换热组件的循环介质出口D经管路连接到的该组换热组件循环介质进口A,形成一闭路循环回路,利用干燥机余热风和/或环境大气的热能给冷凝器进气口空气预热,冷凝器预热器24的进气口接通大气,其出气口接通冷凝器2的进气口,闭路循环回路中的循环介质可以是自来水、纯净水、添加防冻剂的水等液态传热介质。
工作时,上述第一组换热管利用干燥机余热风和/或环境大气的热能,形成热泵系统的制冷剂的工作循环,与实施例1的工作原理相同;第二组换热管利用干燥机余热风和/或环境大气的热能给冷凝器2进气口空气预热,增加的系统COP值或让冷凝器输出更高温度的干热空气。
依据本发明的主要技术特征进行一些局部的常规技术手段的改变,也属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其特征在于:包括压缩机,压缩机的制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口,冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接分体式蒸发器组合件的制冷剂进口,分体式蒸发器组合件的制冷剂出口连接压缩机的制冷剂进口;所述冷凝器的进气口接通大气,冷凝器的出气口连接至热风使用装置,所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室,进气室设有进气口,出气室设有出气口,出气口接通大气;所述分体式蒸发器组合件上方设有喷淋装置,喷淋装置与外设的冲洗水水源相连,分体式蒸发器组合件的底部设有排水口;所述分体式蒸发器组合件包括箱体,进气室和出气室分设在箱体两侧,箱体上侧设有顶盖,箱体下侧设有集流室,在进气室和出气室之间设有换热组件,换热组件包括若干换热管和若干换热翅片,换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口;所述换热管穿插在所述换热翅片上,换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置,喷淋装置位于换热翅片上方,换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板,排水口设置在集流室的下部;所述透水隔风板上设有若干小孔,所述透水隔风板上的开孔面积为透水隔风板面积的1%-5%;所述喷淋装置包括若干喷管,储水箱出口经增压泵、喷淋控制阀连接至所述若干喷管;所述喷管分成若干组,每组设置一个喷淋控制阀,喷淋控制阀为电磁阀,每组喷管均由一只喷淋控制阀控制开启或关闭,所述喷淋控制阀依序循环往复开启,每个喷淋控制阀开启持续相同的设定时间Sa后关闭。
2.根据权利要求1所述的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其特征在于:所述换热管分为两组,其中一组换热管并联和/或串联后的两端形成分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口,另一组换热管并联和/或串联后的两端形成该组换热组件的循环介质进口A和循环介质出口B,该组换热组件的循环介质出口B经水泵、管路连接热泵系统的冷凝器预热器的换热组件的循环介质进口C,再由冷凝器预热器的换热组件的循环介质出口D经管路连接到所述的该组换热组件循环介质进口A,形成一闭路循环回路;所述冷凝器预热器的进气口接通大气,其出气口接通冷凝器的进气口。
3.根据权利要求1或2所述的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其特征在于:所述热风使用装置为烘干机,烘干机的进气口与冷凝器的出气口相连,所述进气室设有两路进气口,一路与烘干机的余热废气出口相连,另一路经补气口接通大气。
4.根据权利要求1或2所述的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其特征在于:进气室的进气口接通大气。
5.根据权利要求1或2所述的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统,其特征在于:所述外设的冲洗水水源为储水箱中的水,所述储水箱中设有电加热器。
6.根据权利要求1或2所述的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统的操作方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)在分体式蒸发器组合件箱体外空间设置湿度仪和温度探头,检测数值分别记为Sw和Tw;在分体式蒸发器组合件箱体的进气室中设置两个温度探头,数值分别记为Ta与Tb,在分体式蒸发器组合件的储水箱中设置温度探头,数值记为Ts;在分体式蒸发器组合件的制冷剂进口与出口分别设置温度探头,数值分别记为Tj与Tc;
(2)当分体式蒸发器组合件内换热翅片上结霜和/或粘附粉尘后,开启喷淋装置,以热水冲洗换热翅片和换热管,冲洗水从分体式蒸发器组合件的箱体底部的排水口排出;在分体式蒸发器组合件箱体内,透水隔风板让带或不带余热风的空气流大部分被阻隔在直接通道主风道中,同时,延缓冲洗后的废水流出时间,在分体式蒸发器组合件箱体内增加存留时间,使得冲洗后的废水中的热能对于换热翅片所处的空间维持更高的温度有帮助,从而有更多的热能进入热泵循环系统;除霜或清灰操作时,按如下分步骤进行:
(2-1)工作模式一: 分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部为大气,采用下述操作方法:
Ts-Ta<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts-Ta>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
根据环境空气的湿度值Sw确定设定值T3;当Tw<设定值T3;Tc-Tj<设定值T4;Ta-Tc>设定值T5时;喷淋装置开启,即喷淋控制阀采取依序循环往复方式开启;采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀时,每组喷淋管的喷淋控制阀的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制与操作;
当Tc-Tj>设定值T6;Ta-Tc<设定值T7时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀全部无条件关闭;
(2-2)工作模式二:分体式蒸发器组合件中流过的空气流全部或部分为烘干机的余热废气,采用下述操作方法:
Ts-Tb<设定值T1时,储水箱的电加热器开启;
Ts- Tb>设定值T2时,储水箱的电加热器关闭;
当Tc-Tj<设定值T8;Tb -Tc>设定值T9时,喷淋装置开启,即喷淋控制阀采取依序循环往复方式开启;采取依序循环往复方式开启喷淋控制阀时,每组喷淋管的喷淋控制阀的开启时间设置一个时间设定值Sa,并按照此设定值进行控制与操作;
当Tc-Tj>设定值T10;Tb -Tc<设定值T11时,喷淋装置关闭,即喷淋控制阀全部关闭;
全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S设置一个时间设定值Sb,当全部喷淋管的喷淋控制阀的累计开启时间S>Sb时,喷淋装置无条件关闭,即喷淋控制阀全部无条件关闭;
其中,Ts为储水箱中的水的温度,Ta为分体式蒸发器组合件进气室内空气温度,Tb为烘干机回流空气到达分体式蒸发器组合件进气室内与补充的空气混合后的温度,Sw为外界环境空气湿度,Tw为外界环境空气温度,Tc为分体式蒸发器组合件的制冷剂出口温度,Tj为分体式蒸发器组合件的制冷剂进口温度;T1至T11、Sa及Sb均为设定值,其中设定值T3为环境湿度所对应的温度设定值,其他设定值由系统各种工况在手动达到稳态工作状态后分别测试确定,然后按设定值及上述条件进行自动运行。
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