CN219415288U - 一种冷热风型空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷热风型空气源热泵，涉及新能源技术领域，包括冷热风型空气源热泵系统，及改进的室内空气换热器部分，包括：在室内空气换热器的传热构件上设置有由相变潜热蓄热材料构成的部件，或在室内空气换热器制冷剂供给管道上设置相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器，解决了为冷热风型空气源热泵冬季供暖时，向热泵系统提供室外空气换热器需要的化霜热量的问题。使得冷热风型空气源热泵在需冬季化霜地区能够可靠稳定的运行，本实用新型适用于现有的冷热风型的空气源热泵，及所谓的家用冷暖空调机，具有明显的节能减排效果。

Description

一种冷热风型空气源热泵

技术领域

本实用新型涉及新能源热泵技术领域，具体为一种冷热风型空气源热泵。

背景技术

冷热风型空气源热泵，在气温低于零摄氏度的地区做供暖运行时，室外空气换热器会结霜，需要利用四通阀的换向，采用热氟冲霜，但为避免室内空气换热器吹出冷风，室内空气换热器的风机不得不停止转动，所以，可供冷热风型空气源热泵化霜的热量很少，不足以支持系统将室外空气换热器翅片上的霜及冰融化干净，气温越低，结霜越严重，这一问题越冲突。所以，冷热风型热泵在煤改电供暖工程中，出现了不少冬季无法化霜，制热不达标的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种冷热风型空气源热泵，解决了冷热风型空气源热泵冬季供暖时，向热泵系统提供室外空气换热器需要的化霜热量的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种冷热风型空气源热泵，包括制冷压缩机、室外空气换热器，室内空气换热器、节流装置、四通换向阀，上述各部件连接成一封闭的热泵循环系统，系统内充注制冷剂，技术要点是，所述室内空气换热器的传热结构件上设置有由相变潜热蓄热材料构成的部件，或；

包括：相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器是一个间壁式换热器，换热器的制冷剂流道与热泵系统的室内空气换热器串联连接，换热器中的相变潜热蓄热材料与换热表面紧密接触，而且被封闭在一个无泄漏的空间，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器安装在室内。

本方案中，相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器的外表面，设置有绝热维护结构，所述的绝热维护结构，由绝热发泡材料或真空绝热材料或复合材料构成。

有益效果

本实用新型提供了一种冷热风型空气源热泵，本实用新型采用空气源热泵的室内空气换热器的传热构件上设置有由相变潜热蓄热材料构成的部件，或由增加的串联在空气源热泵机组室内空气换热器管路上的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器来存贮热量，当热泵机组做供热循环时，流过室内空气换热器管内侧制冷剂温度较高，超过相变潜热蓄热材料的相变温度，此时相变潜热蓄热材料吸收相变潜热，由固态转变为液态，由于所选材料的相变潜热值较大，可用较少的材料和体积满足系统为化去室外空气换热器翅片表面所结的冰霜所需要的热量，圆满解决了冷热风型空气源热泵的有效化霜问题。使冷热风型空气源热泵可获得更广泛的应用，更好的为节能减排，实现双碳目标服务。

附图说明

图1为本发明所述一种冷热风型空气源热泵实施例1的系统原理示意图。

图2为本发明所述一种冷热风型空气源热泵实施例2室内空气换热器的示意图。

图中：1、制冷压缩机；2、室外空气换热器；3、室内空气换热器；4、节流装置；5、四通换向阀；6、相变潜热蓄热材料部件；7、相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器；31、室内空气换热器排管表面的翅片；32、室内空气换热器的制冷剂换热器排管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2，一种冷热风型空气源热泵，包括制冷压缩机1、室外空气换热器2，室内空气换热器3、节流装置4、四通换向阀5，上述各部件连接成一封闭的热泵循环系统，系统内充注制冷剂，所述室内空气换热器的传热结构件上设置有由相变潜热蓄热材料部件6，或包括：相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7是一个间壁式换热器，换热器的制冷剂流道与热泵系统的室内空气换热器3串联连接，换热器中的相变潜热蓄热材料与换热表面紧密接触，而且被封闭在一个无泄漏的空间，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7安装在室内，相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7的外表面，设置有绝热维护结构，所述的绝热维护结构，由绝热发泡材料或真空绝热材料或复合材料构成。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

实施例：实施例1，参见图1：

夏季，热泵系统做制冷模式循环时，从制冷压缩机1排气口排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽流入四通换向阀5，被分配进入室外空气换热器2中放出热量，被空气冷凝成接近环境温度的高压液体，进入节流装置4，等焓节流膨胀成为低压低温的液体，进入室内的空气换热器内蒸发制冷，吸收室内空气的热量，使室内降温，制冷剂也流过相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7的制冷剂通道，由于制冷剂的温度低于相变潜热蓄热材料的相变温度，所以，相变潜热蓄热材料的固体形态没有变化，蒸汽态的制冷剂又去到室外的空气源热泵的四通换向阀5，被分配，回到制冷压缩机的吸气口，又在制冷压缩机中被压缩成高温高压的制冷剂过热蒸汽，如此循环往复，完成了热泵的制冷模式循环。

冬季，空气源热泵做供热模式循环时，从制冷压缩机1排气口排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽流入四通换向阀5，由于四通换向阀的电磁线圈得电，将其分配进入到室内空气换热器3和相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7中，放出热量，对空气进行加热，也加热了蓄热材料，被室内环境空气冷凝成接近室内温度的液体，通过相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7的制冷剂通道时，将部分热量留在相变潜热蓄热材料中，由于温度高于蓄热材料相变点，相变潜热蓄热材料出现相的变化，由固态，得到相变潜热蓄热热量后，转变为液态，并将热量存贮在已发生相变的材料中，由于换热器7的外表设置有绝热维护结构，所以这些存贮的热量不会流失，当被冷凝成液体的高压制冷剂进入节流装置等焓节流成为低压低温的液体，进入室外的空气换热器2内吸收室外环境空气中的热量，汽化沸腾，蒸发，变成气态后离开室外空气换热器2，进入四通换向阀，被分配到低压回气口，回到制冷压缩机1的吸气口，又被制冷压缩机吸入，压缩成高温高压的制冷剂过热蒸汽，从排气口排出，进入到四通换向阀的高压进气口，重复上一次的过程，完成不断地循环，源源不断地把室外空气的热量经升温后转移到室内，实现了为住宅室内的供暖。

当室外空气的温度变低时，空气源热泵系统自动调节节流装置4的开启度，通过调节进入室外空气换热器的蒸发压力，使室外空气换热器的蒸发温度更低，低到产生的温差足以使室外空气可以自发的将热量转移到室外空气换热器的翅片，进而，传递给在室外空气换热器的制冷剂排管内的液体，让这些液体得到气化潜热，气化蒸发成气体。

显然，当室外环境温度接近0摄氏度时，室外空气换热器翅片的温度就低于0摄氏度，此时，空气中的水蒸气就会在翅片上凝结，冻结，成为霜或冰，而且逐渐加厚，最后将空气换热器2翅片表面的风通道完全封死，导致换热空气无法通过翅片间隙，此时，室外空气换热器已失去换热能力，想要恢复其工作能力，必须将翅片表面的冰霜融化掉，要达到这一目的，空气源热泵系统自动使四通换向阀5的控制线圈失电，恢复到制冷模式循环状态，此时，从制冷压缩机1，排气口排出的高温高压的过热的制冷剂蒸汽直接被四通换向阀5分配进入室外的空气换热器2，被表面结有冰霜的室外空气换热器2冷却成高压液态通过节流装置4等焓节流后进入室内蒸发器3，从室内蒸发器3处吸热蒸发，但冬季为避免室内空气换热器3吹出冷风，供室内空气循环的风机是关闭的，由于室内空气换热器的空气无法循环，制冷液体在室内空气换热器处无法得到足够的蒸发热量，所以液体并未全部蒸发，此时，低压的制冷剂液体在通过相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7的制冷剂通道时，因制冷剂的温度低于蓄热材料的相变温度，原来液态的相变蓄热材料，就自发的将热量转移给了流过的低压制冷剂液体，本身从液态放出相变潜热后变为固态，制冷剂液体获得蒸发潜热后迅速从液态转化为气态，回到四通换向阀4，再回到压缩机1，被压缩机1压缩成高温高压的制冷剂过热蒸汽后又进入室外空气换热器2中，把冷凝热量交给室外空气换热器2用于融化其翅片上的冰霜，直到，室外空气换热器2上的冰霜全部化干净后，空气源热泵系统恢复制热模式循环。此时，室内的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器7的制冷剂通道又得到热量，并将其传递给相变潜热蓄热材料，使其从固态又转变为液态，将热量存贮起来，为空气源热泵的下一次化霜做好准备。如此，就使冷热风型空气源热泵的化霜问题获得圆满解决。

实施例2，参见图2：

这是一个冷热风型空气源热泵的室内换热器3与相变潜热材料构成一体的结构，在室内空气换热器3的传热构件上，设置有由相变潜热蓄热材料构成的部件7，在翅片式室内空气换热器的翅片上加入一根或多根内部装有相变潜热蓄热材料，外部封闭的管子，当室内空气换热器的换热管内有热制冷剂通过时，翅片就会将制冷剂的热量传递给相变潜热蓄热材料，蓄热材料就会发生相变，从固态转变为液态将热量存贮起来，与实施例1一样，当冷热风型空气源热泵需要化霜时，通过室内空气换热器的低温制冷剂液体就会从存贮在相变潜热蓄热材料处获得蒸发热量，支持制冷模式循环运行下去，为室外空气换热器提供足量的化霜热量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

Claims (2)

1.一种冷热风型空气源热泵，包括制冷压缩机(1)、室外空气换热器(2)、室内空气换热器(3)、节流装置(4)、四通换向阀(5)，上述各部件连接成一封闭的热泵循环系统，系统内充注制冷剂，其特征在于，所述室内空气换热器的传热结构件上设置有由相变潜热蓄热材料构成的部件(6)；或

包括：相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器(7)，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器(7)是一个间壁式换热器，换热器的制冷剂流道与热泵系统的室内空气换热器(3)串联连接，换热器中的相变潜热蓄热材料与换热表面紧密接触，而且被封闭在一个无泄漏的空间，所述的相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器安装在室内。

2.根据权利要求1所述的一种冷热风型空气源热泵，其特征在于，相变潜热蓄热材料/制冷剂换热器(7)的外表面，设置有绝热维护结构，所述的绝热维护结构，由绝热发泡材料或真空绝热材料或复合材料构成。