CN204063721U - 一种防霜冻的空气源热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气源热泵机组，尤其是一种防霜冻的空气源热泵机组。它包括压缩机、冷凝器、节流单元、蒸发器、防霜冻装置，所述防霜冻装置包括湿帘、淋液器、集液器、储液器、水泵和脱水器，湿帘设在蒸发器旁边，淋液器设在湿帘上方，集液器设在湿帘下方，集液器、储液器、水泵、脱水器和淋液器依次通过水管连接。因为室外机的蒸发器表面结霜的减少，提高了蒸发器的热交换能力，也就提高了热泵机组的制热量和能效比，而乙二醇水溶液由于冰点低，一般冬季室外气温都不会使它结冰，可以保持流动性，方便带走水分和循环运行，且乙二醇不易蒸发，其水溶液作为吸水剂是理想的物质之一。脱水器的作用是维持溶液的浓度，从而稳定溶液的冰点和吸水性。

Description

一种防霜冻的空气源热泵机组

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵机组，尤其是一种能够防止蒸发器结霜的防霜冻的空气源热泵机组。 

背景技术

空气源热泵是通过消耗一定的电能，把空气中蕴含的热量转移至热水中的设备。它能将低温热源（低品位热源）的热能转换为可以直接利用的高温（高品位）热能，不需再耗用大量煤、燃气、油、电等来取得，从而达到节约煤、燃气、油、电等高位能的目的。由于空气源热泵具有良好的节能效果，减少耗电量，从而减少了二氧化碳、二氧化硫等温室气体和有毒气体的排放，减少了碳的排放和大气污染等，因此热泵成为当今最流行的节能减排技术之一，具有极大的发展前景。 

传统的空气源热泵机组在制热运行的过程中，当室外环境较低时，室外机的蒸发器表面温度会下降到0℃以下，低于水的冰点，且由于蒸发器是散冷作用的，其表面温度低于周围环境温度，使空气中的水分遇冷凝结成小水珠，附着在蒸发器表面，这些小水珠在低温下会逐渐结成霜甚至结成冰，这层冰霜阻挡了蒸发器与空气的直接接触，减低了蒸发器的热交换效率，从而降低热泵机组的制热能力和能效比。由此可见，要保持热泵机组有良好的性能表现，必须去除这层冰霜，而传统的空气源热泵机组在除霜运行中，不但停止制热，还要消耗较多已取得的热量来加热融化这些冰霜，大大影响机组的制热效果。因此，减少蒸发器表面结霜是提高热泵性能的关键。 

发明内容

为了克服传统的空气源热泵机组在制热运行的过程中蒸发器表面结霜降低热泵机组的制热量和能效比的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种在制热过程中蒸发器减少结霜的空气源热泵机组。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。 

一种防霜冻的空气源热泵机组，包括压缩机、冷凝器、节流单元、蒸发器、防霜冻装置，所述防霜冻装置包括湿帘、淋液器、集液器、储液器、水泵和脱水器，湿帘设在蒸发器旁边，淋液器设在湿帘上方，集液器设在湿帘下方，集液器、储液器、水泵、脱水器和淋液器依次通过水管连接。 

本实用新型是在传统热泵机组的基础上，加入喷淋系统和脱水器而组成的整体，其中热泵机组的重要组成部分不变，还是由压缩机、冷凝器、节流单元和蒸发器四大部分组成，喷淋系统通过淋液器向湿帘表面喷洒某种低冰点物质的水溶液（例如乙二醇水溶液），溶液利用湿帘表面积大的特点，分散在湿帘表面与吸入的空气接触，利用乙二醇的吸水性，吸收空气中的水分，干燥空气，减少蒸发器表面结霜，而脱水器的作用是将从空气中收集来的水分排出，维持溶液的浓度。 

本实用新型的有益效果是：因为室外机的蒸发器表面结霜的减少，提高了蒸发器的热交换能力，也就提高了热泵机组的制热量和能效比，而乙二醇水溶液由于冰点低，一般冬季室外气温都不会使它结冰，可以保持流动性，方便带走水分和循环运行，且乙二醇不易蒸发，其水溶液作为吸水剂是理想的物质之一。脱水器的作用是维持溶液的浓度，从而稳定溶液的冰点和吸水性。 

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。 

具体实施方式

结合附图，对本实用新型作进一步说明。 

通过压缩机做功，实现工质的汽液转化。工质气体从1压缩机排气口喷出，变为高温高压气体进入到冷凝器2内，在冷凝器2内工质通过热交换，把热量释放到水中，实现了制热水的功能，降低了工质的温度，令高压气态的工质在冷凝器内冷凝液化，工质由气态变为液态；然后经过节流单元3让工质变为低温液态，进入蒸发器4内，由于蒸发器4内工质压力骤然减少，令工质在蒸发器内汽化，加上室外机风扇的作用，使大量的空气与蒸发器表面接触进行热交换，达到从环境中吸热的目的，汽化后的工质气体回到压缩机1进行下一轮循环。热泵机组就是通过这样的形式不断地从环境中吸取热量来制热的。 

由于蒸发器中不断有工质汽化吸热，因此蒸发器的温度比周围环境温度还要低，空气中的水蒸汽就会在蒸发器表面冷凝成小水珠，当环境温度接近0℃时，蒸发器温度已经低于0℃，这时凝结在蒸发器上的小水珠就会冻结成霜，不能流动排出机组外，这层冰霜阻挡了空气与蒸发器的直接接触，制约了蒸发器的热交换，降低机组吸收热量的能力，影响机组的性能表现，为了除去这层冰霜，利用四通阀把工质的流动方向调反，蒸发器变冷凝器，冷凝器变蒸发器，让高温高压工质流向原来的蒸发器，使其变热而融化表面的冰霜，变成液态水排出，但这样的除霜方式在除霜运行时不仅不能制取热量，还要消耗部分已经取得的热量去融化霜冻，对机组的总体制热能力影响很大。 

而本实用新型利用一套新增设的防霜冻装置，所述防霜冻装置包括湿帘9、淋液器5、集液器6、储液器7、水泵8和脱水器10，湿帘设在蒸发器旁边，淋液器5设在湿帘9上方，集液器6设在湿帘9下方，集液器6、储液器7、水泵8、脱水器10和淋液器5依次通过水管连接。 

对蒸发器表面温度低于0℃时对其吸入的空气进行干燥，通过喷淋乙二醇溶液在湿帘表面，利用其吸水性，能有效吸收空气中的水分，减少蒸发器表面结霜。乙二醇溶液冰点低，不容易结成固体，可以与空气中的冷凝水形成浓度稍低的溶液，然后随溶液流到集液器中流走。这样空气源热泵机组就可以减少除霜运行的次数和时间，保持高效稳定地制热运行。 

为了保持乙二醇溶液的吸水性和冰点温度，必须保持溶液的浓度在一定的范围内，本实用新型使用40~70%浓度的乙二醇水溶液。脱水器就是为此而设的，脱水方式有两种：加热蒸发式和渗透膜式，本发明可应用其中任何一种或者两种同时兼用，通过储液器对溶液体积（液位）的检测，判断溶液含水量的多少，从而控制脱水器的工作，排出多余水分，保持溶液浓度。 

Claims (1)

1.一种防霜冻的空气源热泵机组，包括压缩机、冷凝器、节流单元和蒸发器，其特征在于：还包括防霜冻装置，所述防霜冻装置包括湿帘、淋液器、集液器、储液器、水泵和脱水器，湿帘设在蒸发器旁边，淋液器设在湿帘上方，集液器设在湿帘下方，集液器、储液器、水泵、脱水器和淋液器依次通过水管连接。