CN205448237U - 家用分体式空调辅助除霜装置 - Google Patents
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Abstract
家用分体式空调辅助除霜装置，包括太阳能电池板、用于辅助供电的蓄电池、半导体制冷片、与半导体制冷片接触换热的换热管段，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池与半导体制冷片相连并供电，半导体制冷片制热面与换热管段表面相接触；太阳能电池板与蓄电池置于室外机上；换热管段入口与室外机换热器的制冷剂入口相连；换热管段外侧表面贴有若干片半导体制冷片。本实用新型以半导体制热为核心，结合太阳能发电，可保证冬季工况下室外机换热器的结霜现象减弱的设备，从而使空调冬季工况下减少所需除霜时间，运行更加稳定。
Description
技术领域
本实用新型技术属于暖通空调领域，具体涉及一种家用分体式空调辅助除霜装置。
背景技术
热泵技术在世界上有着广泛的应用，暖通空调中关于空气源热泵的应用更是突出。但其中最突出的问题是空气源热泵在冬季低温环境下运行时，根据热量传递规律，换热器存在结霜问题。虽然与北方相比，南方温度全年气温较高，但是南方湿度大，故结露温度较高，使得南方地区空气源热泵结霜问题比北方更加严重。由于霜层的形成与生长，导致分体式空调室外机换热器换热能力降低，热泵性能恶化，甚至无法正常工作。因此，分体空调中空气源热泵在结霜工况下运行必须解决除霜问题。
目前分体空调中主要的除霜方式有逆循环除霜、热气旁通除霜和电加热化霜这几种，但这几种除霜方式每种都存在一些问题：逆循环除霜目前应用较多，但是它会影响热泵供水器的供水，热损失大，且四通换向阀频繁变换会影响其寿命和可靠性；热气旁通除霜在气温较低时除霜不够快，会造成化霜不及时，霜越结越厚，导致主机进入保护性停机且容易造成除霜过程中压缩机吸气带液，若采用简单旁通，则压缩机易发生液击；电加热化霜向外部传递热量大，且本身能源利用率低，能耗大，导致很大热能及电能浪费。
半导体制冷又称为热电制冷。半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，即利用当两种不同的导体组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，即实现两面一面制热一面制冷，并且半导体制冷片的制热效率大于1。且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变。半导体制冷片有尺寸小，重量轻，无机械传动部分，工作中无噪音，无液、气工作介质等优点。
霜层的生长规律表明，霜层生长经历了液滴凝结、液滴冻结成霜晶、霜晶生长和霜层充分生长等阶段。结霜初期，霜层较易除去。现有的除霜方法都是基于霜层进入充分生长阶段才进行除霜，需要消耗大量热量和时间，降低了供热时间和效率，从而导致空气源热泵在整个运行周期中效率下降。因此发明一种可在结霜初期实现快速除霜或者避免结霜的方法对提高热泵运行效率，减少除霜能耗和增加供热时间有重要意义。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术中室外机部分所存在的以结霜为主的不足之处，提供的一种可保证冬季工况下室外机换热器的结霜现象减弱的装置，从而使空调冬季工况下减少所需除霜时间，空调运行更加稳定。
本实用新型的技术方案：
家用分体式空调辅助除霜装置，包括太阳能电池板、用于辅助供电的蓄电池、半导体制冷片、与半导体制冷片接触换热的管段，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池与半导体制冷片相连并供电，半导体制冷片制热面与管段表面相接触；太阳能电池板与蓄电池置于室外机上；换热管段入口与室外机换热器的制冷剂入口相连；换热管段外侧表面贴有若干片半导体制冷片。
换热管段外表面可为多种形状，例如截面为六边形。
换热管段侧面可配有用于安装制热片的槽。
换热管段下方可设置有冷凝水集水盘。
本实用新型的工作原理是：家用分体式空调空气源热泵冬季运行时，由室内机流出的液态制冷剂在流至室外机换热器之前先经过本实用新型的换热管段，工质与换热管段接触，吸收换热管段外侧半导体制冷片提供的热量进行热交换，并部分汽化。经过换热管段的预先加热后，工质流经到室外机换热器时已经部分完成汽化，在室外机换热器中吸收的汽化潜热将大大减少，这样将有效避免家用空气源热泵冬季运行结霜，从而使其运行更加稳定。
本实用新型对家用分体式空调采用太阳能供电、半导体热辅助除霜，具有以下优点：（1）改变工质在室外循环部分只与室外机换热器进行换热的状况，先与半导体制热片进行提前换热，使得室外机换热器处所需要吸收空气的热量大大减少，从而可减少结霜情况的出现；（2）所用的加热模块为半导体制热片，属于热泵技术的一种应用，其产热量大于所消耗的电能，即热效率大于1，相比传统的电加热更为节能；（3）进行辅助加热所需电能主要由太阳能电池板所提供，减少了直接用交流市电所需的逆变器等装置。本实用新型特别适用于湿度较大的南方地区。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为现有技术空气源热泵的原理图。
图3为本实用新型空气源热泵原理图。
图4为图1中A-A剖面图。
图5为本实用新型换热管段剖面图。
图中：1－太阳能电池板，2－蓄电池，3－半导体制热片，4－换热管段，5-集水盘，6-室外机，7-换热器。
具体实施方式
以下结合实施例和附图，对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～图5所示，分体式空调半导体制热辅助除霜装置，其包括太阳能电池板1、用于辅助供电的蓄电池2、半导体制冷片3、与半导体制冷片接触换热的换热管段4，太阳能电池板1与蓄电池2相连，蓄电池2与半导体制冷片3相连并供电，其制热面与换热管段4表面相接触。
太阳能电池板1与蓄电池2设置在分体式空气源热泵的室外机6上方，换热管段4设置在室外机6内部并连接于制冷剂进入室外机6换热器7前。换热管段4下方设置有冷凝水集水盘5。
本实施例换热管段外侧有6片半导体制热模块3构成并紧贴换热管段4外壁。制热模块3由太阳能电池板1以及蓄电池2进行供电。换热管段4入口接从空调节流阀流出低压液态工质，换热管段4出口接室外侧换热器7，这样经节流的工质从换热管段4一端进入后，可先与贴于管壁的半导体制热模块进行充分换热后从出口流出，再流入室外机6的换热器7，从而减少了室外机6的换热器7从空气中吸入的热量，从而避免了室外机6里换热器7结霜。
本实施例中，换热管段4截面为正六边形，长度为200mm。半导体制冷片3的型号为TEC1-06308。
为避免冷凝水在空气源热泵室外机的机箱内积聚，可在本实用新型换热器底部设冷凝水集水盘5。
Claims (5)
1.家用分体式空调辅助除霜装置，其特征在于：包括太阳能电池板、用于辅助供电的蓄电池、半导体制冷片、与半导体制冷片接触换热的换热管段，太阳能电池板与蓄电池相连，蓄电池与半导体制冷片相连并供电，半导体制冷片制热面与换热管段表面相接触；太阳能电池板与蓄电池置于室外机上；换热管段入口与室外机换热器的制冷剂入口相连；换热管段外侧表面贴有若干片半导体制冷片。
2.根据权利要求1所述的家用分体式空调辅助除霜装置，其特征在于：换热管段截面为六边形。
3.根据权利要求1所述的家用分体式空调辅助除霜装置，其特征在于：换热管段侧面配有用于安装制热片的槽。
4.根据权利要求1所述的家用分体式空调辅助除霜装置，其特征在于：半导体制冷片的型号为TEC1-06308。
5.根据权利要求1所述的家用分体式空调辅助除霜装置，其特征在于：加热管段下方设置有冷凝水集水盘。
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| CN (1) | CN205448237U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111043801A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 南京工业大学 | 集成涡流管和半导体制冷片的空调室外机除霜系统及方法 |
| WO2023103401A1 (zh) * | 2021-12-06 | 2023-06-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于空调控制的方法、装置、空调及存储介质 |
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