CN201072271Y - 节能除霜热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型针对目前热泵机组在除霜时产生无效热负荷、热量损失大、能耗大等不足，提供了一种节能除霜热泵机组，其特征是它包括有制冷压缩机(1)，需求侧换热器(4)，储液器(7)和大气侧换热器。制冷压缩机(1)的输出端口连接需求侧换热器(4)和大气侧换热器(12，14)，需求侧换热器(4)和大气侧换热器(12，14)均通过管道与储液器(7)连接，需求侧换热器(4)和大气侧换热器(12，14)上另有输出管道与制冷压缩机(1)的输入端口连接。本实用新型由于是分组分时除霜，除霜热量集中，除霜效率高，除霜彻底，整机供热能力容易得到保证，机组适用范围更广，提高了制冷机的安全性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于制冷空调、采暖通风、热泵领域，具体地说是一种节能除霜热泵机组。
背景技术
以大气作为低温热源的热泵机组在气温较低、湿度较高的工况条件下供热运行时，其蒸发器(翅片)表面会有霜出现，达到一定程度后必须进行除霜才能保证机组正常工作。
通常的除霜方法(例如家用分体空调)是将机组的室内外换热器逆向切换运行除霜，然后换热器再切换回去工作，恢复供热状态。这样的除霜方法原理比较简单，但有很多副作用：
1、除霜过程中停止对系统供热，给系统增加诸多无效热负荷、热量损失大、能耗增加。
2、系统在除霜时突然整体反向运行，制冷制冷压缩机容易产生“液击”、“缺油”等现象，影响制冷压缩机的安全性和使用寿命。
3、在大气温度较低、湿度较高时，由于除霜热量不足，除霜不易彻底，热泵机组工作不稳定难以保证所须供热量，机组的适用性会受到限制，长时间除霜运行还有安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种在供热运行中除霜热量集中、除霜效率高、除霜更彻底，除霜过程中不会产生无效热负荷，保证热泵机组平稳运行的节能除霜热泵机组。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：
一种节能除霜热泵机组，其特征是它包括有制冷压缩机1、需求侧换热器4、储液器7和大气侧换热器，大气侧换热器至少为两组大气侧换热器12、14，制冷压缩机1的出口通过排气电磁阀2连接需求侧换热器4的一端，需求侧换热器4的另一端通过并行连接的单向阀5和节流阀6连接到储液器7的一个进出口上，储液器7另外两个进出口分别通过两对均为并行连接的单向阀9和节流阀8及单向阀10和节流阀11与大气侧换热器12、14的一端连接，大气侧换热器12、14的另一端分别通过排气电磁阀18、19与制冷压缩机1的出口连接，需求侧换热器4和大气侧换热器12、14与排气电磁阀2、18、19连接的那一端，同时通过吸气电磁阀3、16、17和制冷压缩机1的入口相连接。
所述的大气侧换热器12、14采用二组或二组以上，实行分时除霜，除霜时不产生无效热负荷。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型在除霜过程中不间断供热，消除了由于整体逆向运行除霜时产生的冷量会释放到需求侧系统中的不足，从而大大提高了供热总量，降低了能耗。
2、系统运行平稳，除霜过程中不容易产生“液击”、“缺油”等现象，提高了制冷机的安全性和使用寿命。
3、由于是分组分时除霜，除霜热量集中，除霜效率高，除霜彻底，整机供热能力容易得到保证，机组适用范围更广。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理图。
附图1中的实线箭头表示制冷运行，虚线箭头表示制热运行。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
如1图所示，本实用新型主要包括制冷压缩机1、需求侧换热器4、储液器7和大气侧换热器等几个部份。大气侧换热器至少为两组，在附图1中采用的就是两组大气侧换热器，分别表示为大气侧换热器12、14。制冷压缩机1的输出端口连接需求侧换热器4和大气侧换热器12、14，需求侧换热器4和大气侧换热器12、14分别通过管道与储液器7的三个进出口连接，需求侧换热器4和大气侧换热器12、14上另有管道与制冷压缩机1的输入端口连接。上述制冷压缩机1的输出端口与需求侧换热器4的连接管道上设有排气电磁阀2，与大气侧换热器12的连接管道上设有排气电磁阀18，与大气侧换热器14的连接管道上设有排气电磁阀19。大气侧换热器12、14采用风冷式换热器，在其附近设置了轴流风机13、15，用于对大气侧换热器12、14进行通风。
本实用新型的制冷压缩机1的输入端口与需求侧换热器4及大气侧换热器12、14的连接管道上分别设有吸气电磁阀3、16、17。
本实用新型的需求侧换热器4与储液器7间的连接管道上设有呈并行连接的单向阀5和节流阀6，用于制冷制热时的管路变换。
本实用新型的储液器7分别通过两根连接管道与大气侧换热器12、14连接，这两根管道一根上设有并行连接的单向阀8和节流阀9，另一根上设有并行连接的单向阀10和节流阀11，用于制热制冷时的管路变换。
本实用新型的大气侧换热器采用三组时，多增加的一组大气侧换热器与上述两组时大气侧换热器的结构相同，其一端也是通过并行连接的单向阀和节流阀与储液器7上的一个进出口连接，其另一端通过排气电磁阀与制冷压缩机1的入口相连，通过吸气电磁阀与制冷压缩机1的出口相连。
本实用新型的各部件均采用现有产品。
本实用新型的工作过程如下(参照附图1)：
1、制冷运行：
制冷压缩机1工作运行，从出口排出高压的制冷剂气体，高压的制冷剂气体从排气电磁阀18、19(此时吸气电磁阀16、17为断开状态)分别排到大气侧换热器12、14中，大气侧换热器12、14作为冷凝器使用，制冷剂气体经过大气侧换热器12、14的冷凝后变成高压的制冷剂液体，然后分别通过向阀9和单向阀10(此时节流阀8、11不工作)进入到储液器7中。
高压的制冷剂液体然后从储液器7的一个进出口排出，经过节流阀6的作用(此时单向阀5为断开状态)，变成低压的雾状制冷剂液体进入到需求侧换热器4中，需求侧换热器4此时作为蒸发器使用。低压雾状的制冷剂液体经过需求侧换热器4的蒸发作用后变成低压的制冷剂气体并带走需求侧换热器4中被冷却介质的热量，低压的制冷剂气体经过吸气电磁阀3(此时排气电磁阀2为断开状态)后被吸入到制冷压缩机1中，经过制冷压缩机1的压缩再变成高压的气体，进行下一循环，需求侧换热器4中被冷却介质的热量不断被制冷剂带走，从而完成本实用新型的制冷工作过程。
其中制冷剂的运行回路如下：
制冷压缩机1——排气电磁阀18、19——大气侧换热器12、14——单向阀9、10——储液器7——节流阀6——需求侧换热器4——吸气电磁阀3——制冷压缩机1。
2、供热运行：
制冷压缩机1工作运行，从出口排出高压的制冷剂气体，高压的制冷剂气体经过排气电磁阀2(此时吸气电磁阀3为断开状态)进入到需求侧换热器4中，需求侧换热器4此时作为冷凝器使用，经过热交换，需求侧换热器4带走制冷剂的热量，使其变成高压的制冷剂液体而需求侧换热器4内的被加热介质温度升高。高压的制冷剂液体通过单向阀5进入到储液器7中，再从储液器7上的另外两个进出口运行到节流阀8、11处，高压的制冷剂液体经过节流阀8、11(此时单向阀9、10为断开状态)的节流作用变成低压的雾状制冷剂液体进入到大气侧换热器12、14中，此时大气侧换热器12、14作为蒸发器使用，低压的雾状制冷剂液体吸收流经大气侧换热器12、14的空气热量变成低压的制冷剂气体，再通过吸气电磁阀16、17(此时排气电磁阀18、19为断开状态)回至制冷压缩机1内以进行下一循环，从而实现本实用新型的制热工作过程。
其中制冷剂的运行回路如下：
制冷压缩机1——排气电磁阀2——需求侧换热器4——单向阀5——储液器7-节流阀8、节流阀11——大气侧换热器12、14——吸气电磁阀16、17-制冷压缩机1。
3、除霜运行一：
制冷压缩机1工作运行，从出口排出高压的制冷剂气体，高压的制冷剂气体经过排气电磁阀2、18(此时吸气电磁阀3、16为断开状态)分别进入到需求侧换热器4和大气侧换热器12中，需求侧换热器4和大气侧换热器12此时都作为冷凝器使用，经过热交换，需求侧换热器4和大气侧换热器12带走制冷剂的热量，使其变成高压的制冷剂液体而需求侧换热器4内的被加热介质升温和大气侧换热器12表面的霜被加热，此时即为对大气侧换热器12进行除霜。高压的制冷剂液体通过单向阀5、9(此时节流阀6、8为断开状态)进入到储液器7中，再从储液器7上的另外一个进出口运行到节流阀11处，高压的制冷剂液体经过节流阀11(此时单向阀10为断开状态)的节流作用变成低压的雾状制冷剂液体进入到大气侧换热器14中，此时大气侧换热器14作为蒸发器使用，低压的雾状制冷剂液体吸收流经大气侧换热器14空气的热量变成低压的制冷剂气体，再通过吸气电磁阀17(此时排气电磁阀19为断开状态)回至制冷压缩机1内以进行下一循环，这样即在供热工作过程实现了对大气侧换热器12的除霜运行。
其中制冷剂的运行回路如下：
制冷压缩机1——排气电磁阀2、18——需求侧换热器4、大气侧换热器12——单向阀5、单向阀9——储液器7——节流阀11——大气侧换热器14——吸气电磁阀17——制冷压缩机1。
4、除霜运行二：
制冷压缩机1工作运行，从出口排出高压的制冷剂气体，高压的制冷剂气体经过排气电磁阀2、19(此时吸气电磁阀3、17为断开状态)分别进入到需求侧换热器4和大气侧换热器14中，需求侧换热器4和大气侧换热器14此时都作为冷凝器使用，经过热交换，需求侧换热器4和大气侧换热器14带走制冷剂的热量，使其变成高压的制冷剂液体而需求侧换热器4被加热介质升温和大气侧换热器14表面的霜被加热，此时即为对大气侧换热器14进行除霜。高压的制冷剂液体通过单向阀5、10(此时节流阀6、11为断开状态)进入到储液器7中，再从储液器7上的另外一个进出口运行到节流阀8处，高压的制冷剂液体经过节流阀8(此时单向阀9为断开状态)的节流作用变成低压的雾状制冷剂液体进入到大气侧换热器12中，此时大气侧换热器12作为蒸发器使用，低压的雾状制冷剂液体吸收流经大气侧换热器12空气的热量变成低压的制冷剂气体，再通过吸气电磁阀16(此时排气电磁阀18为断开状态)回至制冷压缩机1内以进行下一循环，这样即在供热工作过程实现了对大气侧换热器14的除霜运行。
其中制冷剂的运行回路如下：
制冷压缩机1——排气电磁阀2、19——需求侧换热器4、大气侧换热器14——单向阀5、单向阀10——储液器7——节流阀8——大气侧换热器12——吸气电磁阀16——制冷压缩机1。
本实用新型采用两组以上的大气侧换热器时，每次除霜只有其中的一组大气侧换热器除霜，当一组大气侧换热器除霜结束后另一组大气侧换热器才进入除霜状态。在供热工作时，热泵机组的需求侧换热器始终为冷凝器，除霜时，被除霜的一组大气侧换热器“改作”冷凝器，其余仍为蒸发器，这样一组一组的分时除霜，很好的解决了现有除霜方法的副作用，消除了由于整体逆向运行除霜时给系统增加的无效热负荷，大大提高了供热总量，降低能耗，实现热泵机组除霜不间断供热，高效除霜节约能源。
本实用新型通过制冷剂运行回路的变化及阀门的分时开关实现热泵机组的分组分时除霜，除霜热量集中，除霜效率高，除霜更彻底，对需求侧供热波动小，系统运行平稳，除霜过程中不容易产生“液击”“缺油”等现象，提高了制冷机的安全性和使用寿命，同时由于除霜性能改善，使热泵系统的应用范围更广。
本实用新型中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种节能除霜热泵机组，其特征是它包括有制冷压缩机(1)、需求侧换热器(4)、储液器(7)和大气侧换热器，大气侧换热器至少为两组大气侧换热器(12，14)，制冷压缩机(1)的出口通过排气电磁阀(2)连接需求侧换热器(4)的一端，需求侧换热器(4)的另一端通过并行连接的单向阀(5)和节流阀(6)连接到储液器(7)的一个进出口上，储液器(7)的另外两个进出口分别通过两对均为并行连接的单向阀(9)和节流阀(8)及单向阀(10)和节流阀(11)与大气侧换热器(12，14)的一端连接，大气侧换热器(12，14)的另一端分别通过排气电磁阀(18，19)与制冷压缩机(1)的出口连接，需求侧换热器(4)和大气侧换热器(12，14)与排气电磁阀(2、18、19)连接的一端还分别通过吸气电磁阀(3，16，17)与制冷压缩机(1)的入口相连。
2.根据权利要求1所述的节能除霜热泵机组，其特征是所述的大气侧换热器(12，14)采用二组或二组以上。
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