CN204494910U - 一种风源热泵机组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种风源热泵机组,包括压缩机、四通换向阀、风侧换热器以及水侧换热器;压缩机的制冷剂出口端连接至四通换向阀的第一端,四通换向阀的第二端连接至风侧换热器,四通换向阀的第三端连接至压缩机的制冷剂进口端,四通换向阀的第四端连接至水侧换热器的一端,风侧换热器内设有若干段制冷剂换热管;风侧换热器底部内分别设有若干根电加热管,若干根电加热管的外围分别套设有翅片式换热管,翅片式换热管与制冷剂换热管互不连通,翅片式换热管的管口密封;风侧换热器下方设有冷却水喷淋装置,冷却水喷淋装置包括蓄水器,蓄水器上安装有朝向风侧换热器的喷头。本实用新型机组能效比稳定、且风侧换热器底部不易结冰结霜。

Description

一种风源热泵机组
技术领域
[0001] 本实用新型涉及热泵技术领域,具体地说,是涉及一种风源热泵机组。
背景技术
[0002] 风源热泵机组是利用空气中所蕴藏的趋于无限的能量,夏季将室内的热量流向温度更高的室外,使室内凉爽;冬季可以利用室外空气中的热量供热,使室内温暖。由于风源热泵机组的制冷、供暖热量来自室外的空气,在夏季制冷时不需要冷却水系统,所以运行成本上非常经济,还可节省大量的水资源,且风源热泵系统运行时没有污染物,节能环保。因此,风冷热泵机组的应用越来越广泛。
[0003] 现有的风源热泵机组也存在诸多缺点,影响了风源热泵机组的推广应用。现有的风源热泵机组的缺点主要有:风源热泵机组应用于制冷工况时,由于周围环境越高,制冷效果越差,使风源热泵机组的整体能效比受环境温度影响较大,导致风源热泵机组的整体能效比不稳定。风源热泵机组应用于制热工况时,由于客户安装环境的限制,有的将风冷空调机组安装在相对封闭的空间,安装空间的空气流通不畅,冬季制热时,风侧换热器的翅片上的冷凝水,由于自身的重力,沿着翅片留下,容易在风侧换热器底部一路甚至两路换热管上结冰,严重时会导致铜管的冻裂,造成风冷空调机组的制冷剂泄漏,最终损坏。尤其当风源热泵机组应用于南方时,冬季南方空气湿度比较大,虽然气温不是很低,但湿度较大的空气环境使风侧换热器底部更容易结冰结霜。导致风侧换热器的翅片间通道堵塞,空气流动阻力增大,风侧换热器的热阻增大,换热能力下降,使热泵运行性能恶化,风源热泵机组整体能效比降低。
实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种机组能效比稳定、且风侧换热器底部不易结冰结霜的风源热泵机组。
[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种风源热泵机组,包括压缩机、四通换向阀、风侧换热器以及水侧换热器,所述风侧换热器与所述水侧换热器之间连接有节流装置;所述压缩机的制冷剂出口端连接至所述四通换向阀的第一端,所述四通换向阀的第二端连接至所述风侧换热器,所述四通换向阀的第三端通过气液分离器后连接至所述压缩机的制冷剂进口端,所述四通换向阀的第四端连接至所述水侧换热器的一端,所述风侧换热器内设有若干段制冷剂换热管,所述风侧换热器的上方设有风冷装置;
[0006] 所述风侧换热器底部内分别设有若干根电加热管,若干根所述电加热管的外围分别套设有翅片式换热管,所述翅片式换热管与所述制冷剂换热管互不连通,所述翅片式换热管的管口密封;
[0007] 所述风侧换热器下方设有冷却水喷淋装置,所述冷却水喷淋装置包括蓄水器,所述蓄水器上安装有朝向所述风侧换热器的喷头。
[0008] 优选的,所述风侧换热器为V型翅片换热器,若干根所述电加热管分别设置于所述V型翅片换热器两侧的底部内;所述V型翅片换热器下方两侧分别设有所述冷却水喷淋
目.0
[0009] 优选的,还包括控制器,所述风侧换热器底部内设有第一温度传感器,所述第一温度传感器电连接至所述控制器的一个信号输入端,所述电加热管的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
[0010] 优选的,所述风侧换热器的外部还设有用于检测周围空气温度的第二温度传感器,所述第二温度传感器电连接所述控制器的一个信号输入端,所述冷却水喷淋装置的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
[0011] 优选的,所述风侧换热器的底部通过旁通管路连接至所述压缩机的制冷剂出口,所述旁通管路上设有电磁阀;
[0012] 所述风侧换热器的底部还通过回收管路与所述风侧换热器的制冷剂出管连通;
[0013] 所述压缩机的运行反馈信号端电连接至所述控制器的一个信号输入端;
[0014] 所述电磁阀的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
[0015] 优选的,所述控制器为PLC。
[0016] 优选的,所述旁通管路为紫铜材料的旁通管路。
[0017] 优选的,所述节流装置为电子膨胀阀。
[0018] 优选的,所述翅片式换热管为紫铜材料的翅片式换热管。
[0019] 采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:
[0020] 本实用新型的风源热泵机组,在夏季使用时,周围环境中空气温度比较高,冷却水喷淋装置向风侧换热器上喷洒水雾,水雾蒸发需要吸收热量,相当于风侧换热器内部的制冷剂和水进行换热冷却,适当控制冷却水喷淋装置的喷水量,保证水雾刚刚蒸发掉,而不淋下来。对通过周围空气使风侧换热器中的制冷剂进行风冷冷却有效地进行补充,大大提高了风侧换热器的换热效果,克服了由于夏季周围空气温度高使的风侧换热器换热效果差的问题。使风源热泵机组的系统运行效果在夏季不再受周围环境温度的影响,保证了风源热泵机组的整体能效比的稳定性,提高了风源热泵机组的整体制冷量,保证了夏季风源热泵机组的制冷效果。另外,由于冷却水喷淋装置设于风侧换热器下方,自下向上朝着风侧换热器喷出水雾,使喷出的水雾不容易从风侧换热器上流下,而是集中于风侧换热器的表面蒸发吸热,以起到更好地制冷效果。
[0021] 本实用新型的风源热泵机组,在冬季使用时,可以开启风侧换热器底部的电加热管,对风侧换热器的底部进行加热,使风侧换热器的底部保持一定的温度,能够有效地防止风侧换热器的底部结冰结霜。尤其当风源热泵机组冬季在南方周围空气湿度大的地方使用时,电加热管能够有效地防止风侧换热器底部结冰结霜,保证了风源热泵机组的正常运行,保证了风源热泵机组的整体能效比的稳定性,提高了风源热泵机组的整体制热量,保证了冬季风源热泵机组的制热效果。
[0022] 本实用新型的风源热泵机组,设有控制器,风侧换热器底部内设有第一温度传感器,第一温度传感器电连接至控制器的一个信号输入端,电加热管的电源回路控制端电连接至控制器的一个信号输出端。风侧换热器的外部还设有用于检测周围空气温度的第二温度传感器,第二温度传感器电连接控制器的一个信号输入端,冷却水喷淋装置的电源回路控制端电连接至控制器的一个信号输出端。在夏季使用时,通过第二温度传感器检测周围的空气温度,当周围的空气温度超过一定值时,通过控制器控制开启冷却水喷淋装置,向风侧换热器上喷洒水雾,对风侧换热器内部的制冷剂进行补充冷却。在冬季使用时,通过第一温度传感器检测风侧换热器底部内的温度,当检测到温度等于低于O度时,控制器控制开启电加热管对风侧换热器底部进行加热,防止风侧换热器底部结冰结霜。实现了冷却水喷淋装置以及电加热管除霜的自动运行。
[0023] 本实用新型的风源热泵机组,风侧换热器的底部通过旁通管路连接至压缩机的制冷剂出口,旁通管路上设有电磁阀;风侧换热器的底部还通过回收管路与风侧换热器的制冷剂出管连通;压缩机的运行反馈信号端电连接至控制器的另一个信号输入端;电磁阀的电源回路控制端电连接至控制器的一个信号输出端。在冬季,天气特别寒冷时,仅靠电加热管不能有效地防止风侧换热器底部结冰结霜时,可以通过控制器开启旁通管路上的电磁阀,开启旁通管路,利用压缩机出口排出的高温高压制冷剂气体对风侧换热器底部进行加热,辅助除冰除霜。
附图说明
[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0025] 图1是本实用新型的风源热泵机组的系统结构图;
[0026] 图2是本实用新型的风源热泵机组的除霜控制原理图;
[0027] 图3是图1中的风侧换热器部分的结构示意图;
[0028] 图4是本实用新型中的电加热管置于翅片式换热管中的结构示意图;
[0029] 图中:1、水侧换热器;2、压缩机;3、四通换向阀;4、风侧换热器;5、气液分离器;6、节流装置;7、旁通管路;8、回收管路;9、电磁阀;10、第一温度传感器;11、电加热管;12、翅片式换热管;121、翅片;13、冷却水喷淋装置;131、喷头;132、蓄水器;14、控制器;15、接触器;16、第二温度传感器;17、风冷装置。
具体实施方式
[0030] 参照图1、图2、图3以及图4,一种风源热泵机组,包括压缩机2、四通换向阀3、风侧换热器4以及水侧换热器I,风侧换热器4与水侧换热器I之间连接有节流装置6 ;压缩机2的制冷剂出口端连接至四通换向阀3的第一端,四通换向阀3的第二端连接至风侧换热器4,四通换向阀3的第三端通过气液分离器5后连接至压缩机2的制冷剂进口端,四通换向阀3的第四端连接至水侧换热器I的一端,风侧换热器4内设有若干段制冷剂换热管,风侧换热器4的上方设有风冷装置17,风冷装置17包括风机。
[0031 ] 风侧换热器4底部内分别设有若干根电加热管11,若干根电加热管11的外围分别套设有翅片式换热管12,翅片式换热管12与制冷剂换热管互不连通,翅片式换热管12的管口密封,翅片式换热管12的外围散布有若干翅片121,增大了散热面积,使其散热效果更好。
[0032] 风侧换热器4下方设有冷却水喷淋装置13,冷却水喷淋装置13包括蓄水器132,蓄水器132上安装有朝向风侧换热器4的喷头131。
[0033] 本实施例中,风侧换热器4采用V型翅片换热器,若干根电加热管11分别设置于V型翅片换热器两侧的底部内;V型翅片换热器下方两侧分别设有冷却水喷淋装置13。
[0034] 本实施例的风源热泵机组,还包括控制器14,V型翅片换热器底部内设有第一温度传感器10,第一温度传感器10电连接至控制器14的一个信号输入端,电加热管11的电源回路控制端电连接至控制器14的一个信号输出端。
[0035] 本实施例中,控制器14为PLC,风侧换热器4的外部还设有用于检测周围空气温度的第二温度传感器16,第二温度传感器16电连接控制器14的一个信号输入端,冷却水喷淋装置13的电源回路控制端电连接至控制器14的一个信号输出端。
[0036] 本实施例中,风侧换热器4的底部通过旁通管路7连接至压缩机2的制冷剂出口,旁通管路7上设有电磁阀9。风侧换热器4的底部还通过回收管路8与风侧换热器4的制冷剂出管连通。压缩机2的电源回路设有接触器15,接触器15上设有常开辅助触点,接触器15的常开辅助触点作为压缩机2的运行反馈信号端,接触器15的常开辅助触点电连接至控制器14的一个信号输入端。电磁阀9的电源回路控制端电连接至控制器14的一个信号输出端。
[0037] 本实施例中,旁通管路7采用紫铜管。节流装置6为电子膨胀阀。翅片式换热管12采用带翅片121的紫铜管。
[0038] 本实用新型的风源热泵机组,在夏季使用时,周围环境中空气温度比较高,通过第二温度传感器16检测周围的空气温度,当周围的空气温度超过一定值时,通过控制器14控制开启冷却水喷淋装置13,冷却水喷淋装置13向风侧换热器4上喷洒水雾,水雾蒸发需要吸收热量,相当于风侧换热器4内部的制冷剂和水进行换热冷却,适当控制冷却水喷淋装置13的喷水量,保证水雾刚刚蒸发掉,而不淋下来。对通过周围空气使风侧换热器4中的制冷剂进行风冷冷却有效地进行补充,大大提高了风侧换热器4的换热效果,克服了由于夏季周围空气温度高使的风侧换热器4换热效果差的问题。使风源热泵机组的系统运行效果在夏季不再受周围环境温度的影响,保证了风源热泵机组的整体能效比的稳定性,保证了夏季风源热泵机组的制冷效果,且实现了冷却水喷淋装置13的自动运行。另外,由于冷却水喷淋装置13设于风侧换热器4下方,自下向上朝着风侧换热器4喷出水雾,使喷出的水雾不容易从风侧换热器4上流下,而是集中于风侧换热器4的表面蒸发吸热,以起到更好地制冷效果。
[0039] 本实施例的风源热泵机组,在冬季使用时,通过第一温度传感器10检测风侧换热器4的底部内的温度,当检测到温度等于低于O度时,控制器14控制开启电加热管11对风侧换热器4的底部进行加热,使风侧换热器4的底部保持一定的温度,能够有效地防止风侧换热器4的底部结冰结霜。尤其当风源热泵机组冬季在南方周围空气湿度大的地方使用时,电加热管11能够有效地防止风侧换热器4底部结冰结霜,保证了风源热泵机组的正常运行,保证了风源热泵机组的整体能效比的稳定性,保证了冬季风源热泵机组的制热效果。且实现了电加热管11除霜的自动运行。
[0040] 本实施例的风源热泵机组,风侧换热器4的底部通过旁通管路7连接至压缩机2的制冷剂出口,旁通管路7上设有电磁阀9 ;风侧换热器4的底部还通过回收管路8与风侧换热器4的制冷剂出管连通;压缩机2的运行反馈信号端电连接至控制器14的另一个信号输入端;电磁阀9的电源回路控制端电连接至控制器14的一个信号输出端。在冬季,天气特别寒冷时,仅靠电加热管11不能有效地防止风侧换热器4的底部结冰结霜时,可以通过控制器14开启旁通管路7上的电磁阀9,开启旁通管路7,利用压缩机2的出口排出的高温高压制冷剂气体对风侧换热器4的底部进行加热,辅助除冰除霜。
[0041] 总之,本实施例的风源热泵机组,能在制热运行的时候,减少结霜,提高制热量,能在制冷运行的时候,提高制冷量,提高能效比,同时又能使机组的外形尺寸保质不变,性价比大大提尚。
[0042] 以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风源热泵机组,包括压缩机、四通换向阀、风侧换热器以及水侧换热器,所述风侧换热器与所述水侧换热器之间连接有节流装置;所述压缩机的制冷剂出口端连接至所述四通换向阀的第一端,所述四通换向阀的第二端连接至所述风侧换热器,所述四通换向阀的第三端通过气液分离器后连接至所述压缩机的制冷剂进口端,所述四通换向阀的第四端连接至所述水侧换热器的一端,所述风侧换热器内设有若干段制冷剂换热管,所述风侧换热器的上方设有风冷装置;其特征在于: 所述风侧换热器底部内分别设有若干根电加热管,若干根所述电加热管的外围分别套设有翅片式换热管,所述翅片式换热管与所述制冷剂换热管互不连通,所述翅片式换热管的管口密封; 所述风侧换热器下方设有冷却水喷淋装置,所述冷却水喷淋装置包括蓄水器,所述蓄水器上安装有朝向所述风侧换热器的喷头。
2.如权利要求1所述的风源热泵机组,其特征在于:所述风侧换热器为V型翅片换热器,若干根所述电加热管分别设置于所述V型翅片换热器两侧的底部内;所述V型翅片换热器下方两侧分别设有所述冷却水喷淋装置。
3.如权利要求1所述的风源热泵机组,其特征在于:还包括控制器,所述风侧换热器底部内设有第一温度传感器,所述第一温度传感器电连接至所述控制器的一个信号输入端,所述电加热管的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
4.如权利要求3所述的风源热泵机组,其特征在于:所述风侧换热器的外部还设有用于检测周围空气温度的第二温度传感器,所述第二温度传感器电连接所述控制器的一个信号输入端,所述冷却水喷淋装置的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
5.如权利要求4所述的风源热泵机组,其特征在于:所述风侧换热器的底部通过旁通管路连接至所述压缩机的制冷剂出口,所述旁通管路上设有电磁阀; 所述风侧换热器的底部还通过回收管路与所述风侧换热器的制冷剂出管连通; 所述压缩机的运行反馈信号端电连接至所述控制器的一个信号输入端; 所述电磁阀的电源回路控制端电连接至所述控制器的一个信号输出端。
6.如权利要求5所述的风源热泵机组,其特征在于:所述控制器为PLC。
7.如权利要求6所述的风源热泵机组,其特征在于:所述旁通管路为紫铜材料的旁通管路。
8.如权利要求1至7任一项所述的风源热泵机组,其特征在于:所述节流装置为电子膨胀阀。
9.如权利要求8所述的风源热泵机组,其特征在于:所述翅片式换热管为紫铜材料的翅片式换热管。
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