CN209819922U - 一种热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种热泵空调系统，包括冷凝器、节流装置、蒸发器、压缩机和四通阀，压缩机的出口依次通过四通阀的第一组接口、冷凝器、节流装置、蒸发器、四通阀的第二组接口后与压缩机的入口连接，以构成热泵回路，热泵空调系统还包括用于除霜的热水旁通喷淋装置，热水旁通喷淋装置的入口与热水源连通，热水旁通喷淋装置的出口设置在蒸发器，与现有技术相比，通过设置热水旁通喷淋装置，从而旁通一条热水支路进行除霜除冰，实现连续制热，不需要通过四通阀换向或其他电辅热等辅助设备进行除霜，解决了四通阀换向除霜造成水温下降、能量损失及需额外投入其他制热设备辅助制热从而增加成本的问题，简化机组结构、简化除霜系统。

Description

一种热泵空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种热泵空调系统。

背景技术

目前热泵的市场上，尤其是近年来煤改电的推广，热泵使用越来越多，寒冷季节反馈最多的是除霜不净或者机组不化霜的问题，尤其是遇到雨雪天气，商用热泵的蒸发器上里面是一层冰，外面是一层厚厚的雪，一旦出现这种情况，严重影响换热器进行换热，导致制热能力不足，所以研究新的除霜方法具有一定的意义。目前，空调器除霜采取如下三种方法：一、利用四通阀换向除霜：制热过程中满足除霜条件时，将四通阀换向，热泵机组由制热循环变为制冷循环进行除霜。二、热气旁通除霜：除霜时，压缩机排出的高温气体经旁通阀对结霜的蒸发器进行除霜，此技术旁通的铜管容易震动断裂，存在一些隐患。三、电加热除霜：采用电加热融霜，进行除霜时开启电加热，存在漏电的隐患。目前常用的是方法一。

主要简述应用最广泛的四通阀换向化霜：如图1所示，主要的部件为压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5。正常的情况下，在进行制热时，主要的运行过程是：压缩机1→四通阀2→冷凝器3→节流装置4→蒸发器5→四通阀2→压缩机1，运行过程中冷凝器侧出热水或热风，而蒸发器蒸发吸收热量，会因为温度降低而结霜，这时需要对四通阀进行换向，由制热循环转变成制冷循环，然后进行除霜。除霜过程：压缩机1→四通阀2→蒸发器5→节流装置4→冷凝器3→四通阀2→压缩机1，除霜过程冷凝器和蒸发器功能互换，实际为制冷运行，对用户来说热水温度或热风温度会降低，影响使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种结构简单、成本低的热泵空调系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：本申请提供一种热泵空调系统，包括冷凝器、节流装置、蒸发器、压缩机和四通阀，压缩机的出口依次通过四通阀的第一组接口、冷凝器、节流装置、蒸发器、四通阀的第二组接口后与压缩机的入口连接，以构成热泵回路，其特征在于，热泵空调系统还包括用于除霜的热水旁通喷淋装置，热水旁通喷淋装置的入口与热水源连通，热水旁通喷淋装置的出口设置在蒸发器上。

其中，冷凝器设置有进水管道和出水管道，热水源为冷凝器的出水管道、冷凝器的进水管道或热泵水箱中的其中一种。

其中，热水旁通喷淋装置包括喷淋器、除霜控制器和与除霜控制器电连接的电磁阀，电磁阀通过管道分别与冷凝器的出水管道和喷淋器连通，喷淋器设置在蒸发器上。

其中，还包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测蒸发器的换热管温度的管温传感器，各个传感器均与除霜控制器通信连接。

其中，节流装置为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的其中一种或两种以上的组合。

本实用新型的有益效果：本申请的一种热泵空调系统，与现有技术相比，通过设置热水旁通喷淋装置，从而旁通一条热水支路进行除霜除冰，实现连续制热，不需要通过四通阀换向或其他电辅热等辅助设备进行除霜，解决了四通阀换向除霜造成水温下降、能量损失及需额外投入其他制热设备辅助制热从而增加成本的问题，简化机组结构、简化除霜系统；另外，喷淋除霜，热水可以快速将霜融化，同时余热可以融掉接水盘底层的冰，除霜效果好。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为现有技术中的热泵空调系统的示意图。

图2为本实用新型的一种热泵空调系统的示意图。

附图说明：压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、电磁阀6、喷淋器7。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实用新型的一种热泵空调系统的具体实施方式，如图2所示，包括冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、压缩机1和四通阀2，压缩机1的出口依次通过四通阀2的第一组接口、冷凝器3、节流装置4、蒸发器5、四通阀2的第二组接口后与压缩机1的入口连接，以构成热泵回路，热泵空调系统还包括用于除霜的热水旁通喷淋装置，热水旁通喷淋装置的入口与热水源连通，热水旁通喷淋装置的出口设置在蒸发器5。具体的，冷凝器3设置有进水管道和出水管道，热水源为冷凝器3的出水管道、冷凝器的3进水管道或热泵水箱中的其中一种，最为最优选的方案，可以采取冷凝器3的出水管道作为热水源。

作为优选的方案，热水旁通喷淋装置包括喷淋器7、除霜控制器和与除霜控制器电连接的电磁阀6，电磁阀6通过管道分别与冷凝器3的出水管道和喷淋器7连通，喷淋器7设置在蒸发器5上。除了上文的方法，热水源还可以采用中转水箱出水口或其他热水源的热水。喷淋除霜，热水可以快速将霜融化并带走，同时余热可以融掉接水盘底层的冰，除霜效果好。

在本实施例中，为了提高能源的利用效率，节流装置4为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的其中一种或两种以上的组合。

本实施例的热泵空调系统还包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测蒸发器5的换热管温度的管温传感器，各个传感器均与除霜控制器通信连接。

制热模式时，低温低压的气态制冷剂经过压缩机1后被压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂在压缩机1的出口(高压侧)经过四通阀2的第一组接口后，高温高压的气态制冷剂与冷凝器3换热后，制冷剂温度降低，变为高压低温的液态制冷剂，高压低温的液态制冷剂经过节流装置4进行节流后，液态制冷剂变为气液两相制冷剂，再经由蒸发器5进行换热后，经过四通阀2的第二组接口后，制冷剂流回压缩机1的入口(低压侧)，继续进行下一次循环的压缩；当满足除霜条件时，除霜控制器控制电磁阀6至打开状态，冷凝器3的出水管道的热水会通过喷淋器7对蒸发器5进行除霜。

本实施例的一种热泵空调系统，与现有技术相比，通过设置热水旁通喷淋装置，从而旁通一条热水支路进行除霜除冰，实现连续制热，不需要通过四通阀2换向或其他电辅热等辅助设备进行除霜，解决了四通阀换向除霜造成水温下降、能量损失及需额外投入其他制热设备辅助制热从而增加成本的问题，简化机组结构、简化除霜系统。应当说明的是，本申请的热泵空调系统还适用于在单纯制热的热泵机组上不需要四通阀这个部件的热泵机组当中。

本实用新型的一种热泵空调系统的热水化霜控制方法，包括如下步骤，步骤a，获取室外环境温度Ta以及蒸发器管温Te，蒸发器管温温度传感器优选地布置在蒸发器最下面的换热管上；步骤b，按照特定条件比较环境温度和蒸发器管温，若连续3分钟检测到Te≤0.8*Ta-11，则满足化霜进入条件，进入步骤c，否则返回步骤a；步骤c，通过除霜控制器打开电磁阀6，使热水通过喷淋器7对蒸发器5进行除霜；步骤d，除霜过程中继续检测蒸发器管温Te，若连续15s检测到Te＞0℃或除霜时间＞5min，则除霜结束，否则返回步骤c；步骤e，满足除霜结束条件后，通过除霜控制器关闭电磁阀6，机组恢复正常制热运行。

作为补充方案，在步骤c中，除霜电磁阀6打开15s后，风机关闭；在步骤e中，除霜结束电磁阀6关闭的同时，风机开启。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种热泵空调系统，包括冷凝器、节流装置、蒸发器、压缩机和四通阀，压缩机的出口依次通过所述四通阀的第一组接口、冷凝器、节流装置、蒸发器、四通阀的第二组接口后与压缩机的入口连接，以构成热泵回路，其特征在于，热泵空调系统还包括用于除霜的热水旁通喷淋装置，所述热水旁通喷淋装置的入口与热水源连通，热水旁通喷淋装置的出口设置在蒸发器上。

2.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，冷凝器设置有进水管道和出水管道，所述热水源为冷凝器的出水管道、冷凝器的进水管道或热泵水箱中的其中一种。

3.根据权利要求2所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热水旁通喷淋装置包括喷淋器、除霜控制器和与所述除霜控制器电连接的电磁阀，所述电磁阀通过管道分别与冷凝器的出水管道和喷淋器连通，所述喷淋器设置在蒸发器上。

4.根据权利要求3所述的热泵空调系统，其特征在于，还包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测蒸发器的换热管温度的管温传感器，各个传感器均与所述除霜控制器通信连接。

5.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，所述节流装置为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管中的其中一种或两种以上的组合。