CN206540334U - 太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统 - Google Patents

Abstract

太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，它涉及一种空气源热泵系统，以解决现有采用逆循环除霜产生的四通换向阀换向时的气流噪声，影响四通换向阀工作寿命，以及采用热气旁通除霜存在除霜时间长，增加系统电耗，使得压缩机进出口的状态发生变化，影响压缩机的正常使用的问题，它包括室外换热器、四通换向阀、气液分离器、压缩机、室内换热器、干燥过滤器、节流装置、太阳能热水器和蓄热水箱；所述压缩机的出口与所述四通换向阀连通，所述室内换热器通过第一管道与所述四通换向阀连通，所述室外换热器通过第二管道与所述四通换向阀连通；所述太阳能热水器的两端管口与穿设在所述蓄热水箱上的第六管道的两管口连通。本实用新型空气源热泵供热和除霜。

Description

太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统

技术领域

本实用新型涉及一种空气源热泵系统，具体涉及一种太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统。

背景技术

空气源热泵在冬季运行时，风冷热泵冷热水机组室外机组部分会结霜，当霜层积累到一定程度时制热量显著衰减，必须进行除霜。常用的除霜方式主要有逆循环除霜和热气旁通除霜两种。

逆循环除霜是采用最为普遍的除霜方式。但是此除霜方式存在很多缺点：1、除霜时要从房间吸热，室温会降低，进而影响室内的舒适性；2、切换制热和除霜模式时，系统压力波动剧烈，产生的机械冲击比较大；3、逆循环除霜时室内换热器作为蒸发器，表面温度低达-20～-25℃，当恢复制热后，较长一段时间吹不出热风；4、在启动和终止除霜时，四通阀换向产生较大的气流噪声等。虽然热气旁通除霜方式可以克服逆循环除霜方式的上述缺点，但同时也存在其它方面的问题，比如：除霜能量来源于压缩机外加消耗的功，增加系统电耗；热气旁通使得压缩机进出口的状态发生变化，影响压缩机的正常使用等。

实用新型内容

本实用新型是为解决现有采用逆循环除霜产生的四通换向阀换向时的气流噪声，影响四通换向阀工作寿命，以及采用热气旁通除霜存在除霜时间长，增加系统电耗，使得压缩机进出口的状态发生变化，影响压缩机的正常使用的问题，进而提供太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统。

本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，它包括室外换热器、四通换向阀、气液分离器、压缩机、室内换热器、干燥过滤器、节流装置、太阳能热水器和蓄热水箱；

所述压缩机的出口与所述四通换向阀连通，所述室内换热器通过第一管道与所述四通换向阀连通，所述室外换热器通过第二管道与所述四通换向阀连通，室外换热器通过第三管道与所述干燥过滤器连通，所述室内换热器通过第四管道与所述干燥过滤器连通，所述四通换向阀与所述气液分离器连通，所述气液分离器与所述压缩机连通；

所述蓄热水箱上穿设有第五管道，所述第五管道的两端管口分别与所述第一管道和所述第四管道连通，所述蓄热水箱与所述室内换热器并联设置，所述蓄热水箱的进口端通过制冷管道与所述第五管道连通，所述制冷管道上安装有三号电磁阀，所述太阳能热水器的 两端管口与穿设在所述蓄热水箱上的第六管道的两管口连通，所述第六管道上安装有四号电磁阀，所述蓄热水箱与所述太阳能热水器并联设置；

所述第三管道上设置有节流装置，所述第四管道上还设置有五号电磁阀；所述第一管道上还设置有二号电磁阀，所述第五管道上设置有一号电磁阀，六号电磁阀与所述五号电磁阀并联设置，所述六号电磁阀的一端管口与所述第三管道连通，所述六号电磁阀的另一端管口与所述第四管道连通。

本实用新型的有益效果是：一、相对常规空气源热泵系统，外加了一套太阳能热水器，整个系统节能效果好。二、空气源热泵除霜系统在除霜的同时可以继续向室内供热，避免了停机所带来的麻烦，改善了机组运行环境，有效的提高了室内舒适度。三、除霜能量由辅助太阳能蓄热系统提供，避免了常规逆循环除霜方式下的四通阀换向，从而消除了四通阀换向阀换向时的气流噪声，延长了四通换向阀的使用寿命。四、相对于热气旁通除霜方式下除霜能量来自压缩机的部分高温排气，本除霜方式下除霜能量由辅助太阳能热水器提供，从而缩短了除霜时间。五、辅助系统中的蓄热水箱生活热水的来源。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

结合图1说明，本实施方式的太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，它包括室外换热器1、四通换向阀2、气液分离器3、压缩机4、室内换热器5、干燥过滤器6、节流装置7、太阳能热水器8和蓄热水箱9；

所述压缩机4的出口与所述四通换向阀2连通，所述室内换热器5通过第一管道10-9与所述四通换向阀2连通，所述室外换热器1通过第二管道10-10与所述四通换向阀2连通，室外换热器1通过第三管道10-11与所述干燥过滤器6连通，所述室内换热器5通过第四管道10-12与所述干燥过滤器6连通，所述四通换向阀2与所述气液分离器3连通，所述气液分离器3与所述压缩机4连通；

所述蓄热水箱9上穿设有第五管道10-13，所述第五管道10-13的两端管口分别与所述第一管道10-9和所述第四管道10-12连通，所述蓄热水箱9与所述室内换热器5并联设置，所述蓄热水箱9的进口端通过制冷管道10-15与所述第五管道10-13连通，所述制冷管道10-15上安装有三号电磁阀10-3，所述太阳能热水器8的两端管口与穿设在所述蓄热水箱9上的第六管道10-14的两管口连通，所述第六管道10-14上安装有四号电磁阀10-4，所述蓄热水箱9与所述太阳能热水器8并联设置；

所述第三管道10-11上设置有节流装置7，所述第四管道10-12上还设置有五号电磁阀10-5；所述第一管道10-9上还设置有二号电磁阀10-2，所述第五管道10-13上设置有一号电磁阀10-1，六号电磁阀10-6与所述五号电磁阀10-5并联设置，所述六号电磁阀10-6的一端管口与所述第三管道10-11连通，所述六号电磁阀10-6的另一端管口与所述第四管道10-12连通。

太阳能热水器8优先选用山东力诺瑞特新能源有限公司的规格为QBJ1-150/2.26-57星海(II)58-1818-50高效下置式电加热集热器。

在现有的空气源热泵系统中，当室外机结霜时，采取的除霜方式主要是逆循环除霜和热气旁通除霜等。现有的除霜方式均不同程度的存在各种问题。为了消除不同除霜方式对热泵机组性能的影响，改善除霜效果，优化空气源热泵系统的设计，提出了太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统。在空气源热泵系统中，有夏季制冷和冬季制热两个流程。本专利中对冬季制热流程以及该流程时的除霜进行阐述。

结合1说明，在原有的空气源热泵系统中增设一个辅助太阳能蓄热系统。供热状态下，仅关闭三号电磁阀10-3和六号电磁阀10-6。同时，太阳能热水器8将能量储存在蓄热水箱9中。当需要除霜的时候仅关闭二号电磁阀10-2和五号电磁阀10-5，蓄热水箱9作为室外换热器1除霜以及室内换热器9的空气处理的热源，当对室外换热器1进行除霜时，蓄热水箱9可以继续向室内供热。此外，蓄热水箱9的水可以作为生活热水使用。

结合图1说明，节流装置7为电子膨胀阀。如此设置，能有效调制冷剂节流经室外换热器1的冷凝程度，从而更加有效地缩短除霜时间和改善除霜过程中室内供热环境。

为了保证空气源热泵除霜系统可靠稳定运行，也为了提高蓄热水箱9的利用率，太阳能蓄热型空气源除霜系统还包括七号电磁阀10-7和八号电磁阀10-8，所述蓄热水箱9上分别设置有七号电磁阀10-7和八号电磁阀10-8。如此设置，系统供热或除霜工作时，蓄热水箱9通过电磁阀10-7和电磁阀10-8的开度控制可提供一定温度和流量的生活热水。

结合图1说明，为了提高室外换热器1和室内换热器5的运行效率，室外换热器1为蒸发器，室内换热器5为冷凝器。

结合图1说明，一号电磁阀10-1、二号电磁阀10-2、三号电磁阀10-3、四号电磁阀10-4、五号电磁阀10-5和六号电磁阀10-6分别为直流电磁阀。如此设置，结构简单，价廉易得，断电可以复位，满足实际工作需要。

工作原理：当系统正常供热时，仅关闭六号电磁阀10-6和电三号磁阀10-3，压缩机4排出的高温制冷剂经过四通换向阀2后，一部分流经一号电磁阀10-1在蓄热水箱9内与水进行换热，一部分流经二号电磁阀10-2到达室内换热器5供热，汇合之后经过五号电磁阀10-5和干燥过滤器6，再通过电子膨胀阀7被节流变为低温低压气液两相制冷剂，进入到室外换热器1内取热变为低温低压气态制冷剂，回到四通换向阀2后回到气液分离器3，最后回到压缩机4的吸气端，从而完成室内换热器5供热循环与蓄热水箱9蓄热；同时，辅助的太阳能热水器8利用太阳能加热流经的水，之后流经四号电磁阀10-4，进入蓄热水箱9进行换热，将热量储存下来。

当系统处于除霜状态时，仅关闭五号电磁阀10-5和二号电磁阀10-2，由蓄热水箱9出来的高温制冷剂一部分经过三号电磁阀10-3后进入室内换热器5，室内换热器5工作时，仍能向室内提供一部分的热量，一部分制冷剂通过五号电磁阀10-5轻微节流，进入室外换热器1中，在室外换热器1中散热融化和蒸发室外机壁面霜层，之后流入四通换向阀2回到气液分离器3的进口处；此外，除霜过程中通过改变六号电磁阀10-6和三号电磁阀10-3的开度，可以有效调节制冷剂节流经室内换热器5和室外换热器1的流量，从而可以有效的缩短除霜时间和改善除霜过程中室内供热环境。当除霜结束时，再次打开五号电磁阀10-5和二号电磁阀10-2，关闭六号电磁阀10-6和三号电磁阀10-3。本系统再次处于供热状态，由于除霜过程中室内换热器5持续向室内供热，因此除霜结束后不需要恢复供热。

此外，系统供热或除霜工作时，蓄热水箱9通过七号电磁阀10-7和八号电磁阀10-8的开度控制可提供一定温度和流量的生活热水。

本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。

Claims (5)

1.太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，其特征在于：它包括室外换热器(1)、四通换向阀(2)、气液分离器(3)、压缩机(4)、室内换热器(5)、干燥过滤器(6)、节流装置(7)、太阳能热水器(8)和蓄热水箱(9)；

所述压缩机(4)的出口与所述四通换向阀(2)连通，所述室内换热器(5)通过第一管道(10-9)与所述四通换向阀(2)连通，所述室外换热器(1)通过第二管道(10-10)与所述四通换向阀(2)连通，室外换热器(1)通过第三管道(10-11)与所述干燥过滤器(6)连通，所述室内换热器(5)通过第四管道(10-12)与所述干燥过滤器(6)连通，所述四通换向阀(2)与所述气液分离器(3)连通，所述气液分离器(3)与所述压缩机(4)连通；

所述蓄热水箱(9)上穿设有第五管道(10-13)，所述第五管道(10-13)的两端管口分别与所述第一管道(10-9)和所述第四管道(10-12)连通，所述蓄热水箱(9)与所述室内换热器(5)并联设置，所述蓄热水箱(9)的进口端通过制冷管道(10-15)与所述第五管道(10-13)连通，所述制冷管道(10-15)上安装有三号电磁阀(10-3)，所述太阳能热水器(8)的两端管口与穿设在所述蓄热水箱(9)上的第六管道(10-14)的两管口连通，所述第六管道(10-14)上安装有四号电磁阀(10-4)，所述蓄热水箱(9)与所述太阳能热水器(8)并联设置；

所述第三管道(10-11)上设置有节流装置(7)，所述第四管道(10-12)上还设置有五号电磁阀(10-5)；所述第一管道(10-9)上还设置有二号电磁阀(10-2)，所述第五管道(10-13)上设置有一号电磁阀(10-1)，六号电磁阀(10-6)与所述五号电磁阀(10-5)并联设置，所述六号电磁阀(10-6)的一端管口与所述第三管道(10-11)连通，所述六号电磁阀(10-6)的另一端管口与所述第四管道(10-12)连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，其特征在于：所述节流装置(7)为电子膨胀阀。

3.根据权利要求1或2所述太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，其特征在于：所述一种太阳能蓄热型空气源除霜系统还包括七号电磁阀(10-7)和八号电磁阀(10-8)，所述蓄热水箱(9)上分别设置有七号电磁阀(10-7)和八号电磁阀(10-8)。

4.根据权利要求3所述太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，其特征在于：室外换热器(1)为蒸发器，室内换热器(5)为冷凝器。

5.根据权利要求1、2或4所述太阳能蓄热型空气源热泵除霜系统，其特征在于：一号电磁阀(10-1)、二号电磁阀(10-2)、三号电磁阀(10-3)、四号电磁阀(10-4)、五号电磁阀(10-5)和六号电磁阀(10-6)分别为直流电磁阀。