CN202885341U

CN202885341U - 一种空气源热泵溶液辅热除霜与再生装置

Info

Publication number: CN202885341U
Application number: CN 201220233761
Authority: CN
Inventors: 苏欢; 刘安逸; 王晨光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-05-23

Abstract

一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，包括低凝固点浓溶液储液罐、浓溶液泵、雾化喷口、过滤器、稀溶液泵、预热器、热阻丝、过热器和室外翅片管蒸发器，还包括溶质补充罐和再生器，所述室外翅片管蒸发器的下方设置有稀溶液集液盘，所述再生器内设置有热阻丝。本实用新型是一种更加有效、更加节能的热泵系统溶液辅热除霜装置，能够在基本不改变原有热泵装置体积的情况下，实现除霜、浓溶液再生过程，充分合理地利用能源，有效解决了空气源热泵装置冬季除霜问题。

Description

一种空气源热泵溶液辅热除霜与再生装置

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵系统辅助除霜及加热装置，特别涉及一种采用低凝固点的溶液用于热泵装置冬季除霜、并实现溶液再生与热泵辅助加热的装置。

背景技术

目前空调或热泵装置除霜主要采用机组逆运转，通过吸收室内的热量来实现融霜。这种除霜方法存在较多问题，主要体现在：

1）室内温度波动大，热舒适性大大降低。特别是在冬季低温高湿的中南部地区，由于高湿，导致热泵装置频繁除霜，室内温度忽高忽低，舒适度很差。

2）频繁除霜导致室内温度无法达到设定值。室内达到设定温度需要热泵装置连续供热，但由于频繁的除霜动作使得温度呈波动状，难以达到设定温度，室内采暖效果也很不理想。

3）逆运转除霜要耗费大量的能量，这使热泵的能效比很低，在低温高湿地区通常在1.5以下，且反复的逆向转换对压缩机具有很大的冲击作用，将会减少压缩机的寿命。

除此之外，目前正在研究中的有电辅除霜、旁通除霜等，但这些除霜技术没有从根本解决结霜问题，都具有能耗大的缺点。目前在研究的溶液防霜技术与本发明类似，但该技术存在一下缺陷：

1）无溶液浓缩再生装置，低凝固点溶液在与蒸发器接触后被稀释排放，溶液中的成分可能对环境造成污染。

2）若采用稀溶液罐将稀释后的浓液储存将需要一个容积很大的容器才能收集一个冬季的稀溶液量，这将使机组体积增大，不便于安装与施工，且储液罐中的溶液易滋生细菌，不利于环境。

3）无辅助加热装置，虽然能够实现防霜，但这并不意味着热泵装置一定能满足极端天气下的采暖负荷要求，对于极端环境该技术有局限性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种结构简单，便于安装施工、现场改造以及后期维护的热泵系统溶液辅热除霜与再生装置。

本实用新型的技术方案是：一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与

再生装置，包括低凝固点浓溶液储液罐、浓溶液泵、雾化喷口、过滤器、稀溶液泵、预热器、热阻丝、过热器和室外翅片管蒸发器，还包括溶质补充罐和再生器，所述再生器中设有热阻丝，所述室外翅片管蒸发器的下方设置有稀溶液集液盘。

所述低凝固点浓溶液储液罐上设有三个接口，其中一个接口与所述溶质补充罐连接，另外两个接口分别与所述浓溶液泵的一端和所述再生器的一端连接。

所述再生器上还另外设有两个接口，其中一个接口同时与所述预热器和所述过热器的进气口连接，另一个接口与所述预热器的出液口连接。所述预热器和所述过热器中的冷凝水直接排出室外；所述稀溶液集液盘中设置有浮球式的控制阀；所述溶质补充罐中可以根据浓溶液储液罐中的溶液浓度补充溶质。

采用上述技术方案，本实用新型可以达到如下技术效果：

（一）本实用新型在除霜的同时进行溶液再生，避免了蓄液装置。除霜系统应用到的部件均为小型部件，因此基本不用增大现有热泵装置的体积，可实现除霜辅热装置的小型化，便于安装施工、现场改造和后期维护。

（二）本实用新型实现了能源的梯级利用，将高品味电能用于稀溶液的再生，溶液再生后的热蒸汽部分用于预热来液（除霜后的稀溶液），部分直接加热制冷剂，确保最终流出再生装置的水温与环境温度不高于2℃。溶液的再生所消耗的能量最终90%以上被热泵系统吸收，提高了能源利用效率。

（三）本实用新型更为有效地改善了热泵系统冬季除霜的问题，延长机组除霜周期。避免了传统逆运转除霜技术导致的室内温度波动大的缺点，可以实现连续供暖提高室内热舒适度。热泵机组整体能效比较原有技术有了较大幅度的提升。

（四）本实用新型在已有技术的基础上做出了改进和完善，不仅减少了对环境的污染，同时进一步增了机组的适用范围，使得机组在极端恶劣的环境条件下也能满足采暖或生活用热需求。

综上所述，本实用新型是一种更加有效、更加节能的热泵系统溶液辅热除霜装置，能够在基本不改变原有热泵装置体积的情况下，充分合理地利用能源，有效解决了热泵装置冬季除霜问题。

附图说明

图 1是本实用新型的原理图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型主要由以下几部分组件构成：低凝固点浓溶液储液罐1、溶质补充罐2、浓溶液泵3、雾化喷口4、稀溶液集液盘5、过滤器6、稀溶液泵7、预热器8、再生器9、热阻丝10、过热器11、室外翅片管换热器12；所述再生器9中设有热阻丝10，所述室外翅片管蒸发器12的下方设置有稀溶液集液盘5。

低凝固点浓溶液储液罐1上设置有三个接口，其中一个接口连接溶质补充罐2，当浓溶液浓度不够时可以通过溶质补充罐2补充溶质来提升溶液浓度；另外两个接口分别连接浓溶液泵3的一端和再生器9的一端；浓溶液泵3另一端同雾化喷口4相连；所述雾化喷口4对着所述室外翅片管换热器12；在室外翅片管蒸发器12的下方，设置有稀溶液集液盘5用于收集喷洒在翅片管上除霜后落下的稀溶液；所述再生器9内设置有热阻丝10，用于对稀溶液加热浓缩获得高浓度溶液同时获得较高温度的蒸汽；所述再生器9另外设有两个接口，其中一个接口同时与所述预热器8和过热器11的进气口连接，另一个接口则连接至预热器8的出液口；稀溶液集液盘5中设置有浮球式的控制阀，当盘内溶液达到一定量的时候则浮球式控制阀开启，此时，稀溶液集液盘5与过滤器6相连通；过滤器6用于过滤稀溶液中的灰尘等杂质，其另一端同稀溶液泵7相连；稀溶液泵7另一端则接至预热器8的进液口；在途中，预热器8和过热器11的住口冷凝水直接排出室外。

本实用新型所述装置具体工作方式说明如下。

本装置正常工作时，分为三个主要过程：

（一）除霜过程：再生浓缩后的溶液经过溶质补充罐2补充溶质后，接近饱和状态，然后储存在低凝固点浓溶液储液罐1中。当除霜信号发出时，浮球式控制阀自动开启浓溶液泵3，将浓溶液送至雾化喷口4，经过雾化后喷淋在室外翅片管蒸发器12的迎风面。翅片管表面的霜层与浓溶液接触后迅速融化，同时浓溶液可以使下一次结霜时间延长2-4倍的时间。残留在翅片管表面的浓溶液将逐渐被融化的霜水稀释，最终落入稀溶液集液盘5中。开启浓溶液泵3的同时，再生循环静止，热阻丝10、稀溶液泵7都处于关闭状态，此时稀溶液集液盘5与过滤器6被浮球式控制阀断开。

（二）浓溶液再生过程：当稀溶液集液盘5中的稀溶液达到一定量时，浮球式控制阀将打开，稀溶液泵7开启，浓溶液泵3关闭。稀溶液经过滤器6和预热器8，泵入再生器9内，再生器9内的热阻丝10将浓溶液加热蒸发再生，在非极端环境条件下再生器9出口的热蒸汽经过预热器8将稀溶液预热，然后凝结成水后排出。再生所消耗的能量大部分被预热器8吸收，部分被室外翅片管蒸发器12吸收，只有少量的热量随凝结水排出至稀溶液集液盘5。

（三）辅助加热过程：在极端的环境条件下，热泵的效率降低，室内采暖负荷难以满足，此时将热阻丝10开到高档位，再生器9出来的热蒸汽经过过热器11，使压缩机13入口制冷剂过热，从而增大了压缩机13的功耗，使系统的制热量大幅上升。

Claims

1.一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，包括低凝固点浓溶液储液罐（1）、浓溶液泵（3）、雾化喷口（4）、过滤器（6）、稀溶液泵（7）、预热器（8）、热阻丝（10）、过热器（11）和室外翅片管蒸发器（12），其特征在于：还包括溶质补充罐（2）和再生器（9），所述再生器（9）中设有热阻丝（10），所述室外翅片管蒸发器（12）的下方设置有稀溶液集液盘（5）。

2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，其特征在于，所述低凝固点浓溶液储液罐（1）上设有三个接口，其中一个接口与所述溶质补充罐（2）连接，另外两个接口分别与所述浓溶液泵（3）的一端和所述再生器（9）的一端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，其特征在于：所述的溶质补充罐（2）中可以根据浓溶液储液罐（1）中的溶液浓度补充溶质。

4.根据权利要求1或2所述的一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，其特征在于：所述再生器（9）上还另外设有两个接口，其中一个接口同时与所述预热器（8）和所述过热器（11）的进气口连接，另一个接口与所述预热器（8）的出液口连接。

5.根据权利要求4所述的一种空气源热泵系统溶液辅热除霜与再生装置，其特征在于：所述预热器（8）和所述过热器（11）的冷凝液直接排除室外。