CN219829073U - 一种空气源热泵太阳能ptc辅助融霜装置 - Google Patents

Abstract

实用新型提供一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置。该装置包括风冷热泵室外换热器、太阳能光伏板、PTC电热器、蓄电池和控制器。所述风冷热泵室外换热器内设置有热交换管、蒸发器翅片和PTC电热器。所述太阳能光伏板布置在风冷热泵室外换热器上方。采用太阳能光伏板收集太阳能并储存在蓄电池中，在全天候室外机运行阶段均可配合运行除霜。该装置技术结合点多，适用范围广，适用时间长；能较好地解决冬季风冷热泵除霜周期长的问题，较传统技术安全耐久，效率更高；解决夏季太阳直射室外机，兼顾遮阳和导流的作用，较传统技术的适用时间更长。综合成本低。

Description

一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置

技术领域

本实用新型涉及风冷热泵技术领域，特别涉及一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置。

背景技术

家用分体式风冷热泵兼顾制冷和制热、性能稳定、使用方便，在房间供暖空调领域得到广泛应用。当冬季外界环境气温较低、空气湿度较大时，室外换热器表面结霜和除霜是影响风冷热泵系统性能的主要因素。

常规设备多采用逆循环除霜，机组由制热模式转化为制冷模式，通过驱动较高温度制冷剂流过结霜的室外机换热器管道中进行除霜。该过程室内机吸收热量，导致室内温度大幅下降，降温甚至可达到10℃。除霜结束还会进入冷风控制阶段，整个除霜过程漫长，严重影响到室内热舒适。

现有技术中，缩短室外机除霜过程的方式主要有太阳能除霜方式和热阻丝除霜器方式：太阳能除霜方式中，格栅板汇聚太阳光到聚光镜上，在经过镜面折射到换热器结霜处。该方式采用的聚光板辅助加热除霜不可持续，仅在日照强度高时使用，在夜晚和白天光照强度较低的时间段不能辅助除霜，且不能连续收集太阳能资源；热阻丝方式中，电热丝设置于空气源热泵设置换热器的一侧。电热丝发热除霜。电热丝能效转换效率低，电能转换效率只能达到60～70％，发热过程伴随发光，温度难以控制，安全性低。

因此，开发一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，包括风冷热泵室外换热器、太阳能光伏板、PTC电热器、蓄电池和控制器。

所述风冷热泵室外换热器通过固定底座固定安装在外墙面上。所述风冷热泵室外换热器具有进风口和出风口。所述风冷热泵室外换热器内设置有热交换管、蒸发器翅片和PTC电热器。所述热交换管内充注冷媒剂。所述热交换管与压缩机及风冷热泵室内换热器连通形成循环回路。所述蒸发器翅片设置在热交换管外侧。所述蒸发器翅片上设置有温度传感器。所述PTC电热器靠近蒸发器翅片布置。

所述太阳能光伏板布置在风冷热泵室外换热器上方。所述太阳能光伏板包括安装板和光伏板主体。所述光伏板主体镶嵌在安装板的上表面。所述安装板通过翻转机构连接在外墙面上。所述光伏板主体与蓄电池连接。所述蓄电池与PTC电热器连接。所述PTC电热器连接有控制PTC电热器动作的控制装置。所述温度传感器与控制装置连接。

进一步，所述固定底座上设置有出风板。所述出风板布置在风冷热泵室外换热器的出风口位置处形成导风通道。

进一步，所述翻转机构包括卷绕装置、转轴和两个支撑座。

所述两个支撑座间隔布置在外墙面上。所述安装板靠近外墙面的一侧板端设置有转轴。所述转轴的两端分别转动连接在支撑座上。

所述卷绕装置固定在外墙面上。所述卷绕装置位于太阳能光伏板上方。所述卷绕装置的卷轴上收卷有卷线。所述卷线的一端固定在安装板上，另一端缠绕固定在卷绕装置的卷轴上。所述卷线随卷绕装置的正反转向往复缠绕，继而带动太阳能光伏板翻转运动。

进一步，所述翻转机构还包括摆动杆。所述安装板的下表面设置有滑轨。所述摆动杆布置在太阳能光伏板下方。所述摆动杆的下端铰接在外墙面上，上端滑动连接在滑轨中。

进一步，所述卷绕装置为收线机、卷扬机或卷线盘。

进一步，所述控制装置为控制器、手机或平板电脑。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：

A.采用太阳能光伏板收集太阳能并储存在蓄电池中，在全天候室外机运行阶段均可配合运行除霜；

B.采用PTC加热器，启动后升温迅速，自带过温保护，加热过程无明火，安全耐久，热效率高达99％，解决现有技术中电热丝热效率低且温度过高的安全问题；

C.提高综合运行效率，充分利用可再生能源，提高能源利用效率；

D.技术结合点多，适用范围广，适用时间长；能较好地解决冬季风冷热泵除霜周期长的问题，较传统技术安全耐久，效率更高；解决夏季太阳直射室外机，兼顾遮阳和导流的作用，较传统技术的适用时间更长。综合成本低。

附图说明

图1为空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置结构示意图；

图2为PTC电热器布置图。

图中：风冷热泵室外换热器1、太阳能光伏板2、PTC电热器3、蓄电池4、固定底座5、外墙面6、卷绕装置7、摆动杆8、转轴9、支撑座10、出风板11。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例1：

参见图1，本实施例针对市场上的空气源热泵除霜效果不佳、耗费能源等问题，提供一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，包括风冷热泵室外换热器1、太阳能光伏板2、PTC电热器3、蓄电池4和控制器。

所述风冷热泵室外换热器1通过固定底座5固定安装在外墙面6上。所述风冷热泵室外换热器1具有进风口和出风口。所述风冷热泵室外换热器1内设置有热交换管、蒸发器翅片和PTC电热器3。所述热交换管内充注冷媒剂。所述热交换管与压缩机及风冷热泵室内换热器连通形成循环回路。所述蒸发器翅片设置在热交换管外侧。所述蒸发器翅片上设置有温度传感器。所述PTC电热器3靠近蒸发器翅片布置。

所述太阳能光伏板2布置在风冷热泵室外换热器1上方。所述太阳能光伏板2包括安装板和光伏板主体。所述光伏板主体镶嵌在安装板的上表面。所述安装板通过翻转机构连接在外墙面6上。所述光伏板主体与蓄电池4连接。所述蓄电池4与PTC电热器3连接。所述PTC电热器3连接有控制PTC电热器3动作的控制装置。所述温度传感器与控制装置连接。

在冬季通过太阳能光伏板2收集太阳能，储存进蓄电池4，供PTC加热器3对风冷热泵室外机进风口的翅片加热除霜，有效降低风冷热泵除霜次数和除霜时间，充分利用可再生能源，提高热泵机组制热COP。

在夏季制冷阶段，太阳能光伏板2作为室外机遮阳板，有效遮挡了夏季室外机的大部分阳光直射，降低室外机表面温度，提高热泵机组制冷COP。

值得说明的是，太阳能光伏板2的角度可调节，倾角按照不同地区的光伏板标准给出不同地区的安装角度。本实施例采用太阳能光伏板收集太阳能并储存在蓄电池中，在全天候室外机运行阶段均可配合运行除霜。本实施例采用PTC加热器，启动后升温迅速，自带过温保护，加热过程无明火，安全耐久，热效率高达99％，解决现有技术中电热丝热效率低且温度过高的安全问题。并且PTC元件可以低压驱动，通过计算，每天保证2小时的太阳辐射量，足以保证室外机不结霜。

实施例2：

本实施例主要结构同实施例1，其中，所述固定底座5上设置有出风板11。所述出风板11布置在风冷热泵室外换热器1的出风口位置处形成导风通道。出风板11优化风场，使出风距离更远，防止出风与进风口短路造成的设备低效率工作状态。同时，出风板11在制冷季可作为遮阳板，有效降低太阳直射，降低周围空气温度。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例1或2，其中，所述翻转机构包括卷绕装置7、转轴9和两个支撑座10。

所述两个支撑座10间隔布置在外墙面6上。所述安装板靠近外墙面6的一侧板端设置有转轴9。所述转轴9的两端分别转动连接在支撑座10上。

所述卷绕装置7固定在外墙面6上。所述卷绕装置7位于太阳能光伏板2上方。所述卷绕装置7的卷轴上收卷有卷线。所述卷线的一端固定在安装板上，另一端缠绕固定在卷绕装置7的卷轴上。所述卷线随卷绕装置7的正反转向往复缠绕，继而带动太阳能光伏板2翻转运动。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，其中，所述翻转机构还包括摆动杆8。所述安装板的下表面设置有滑轨。所述摆动杆8布置在太阳能光伏板2下方。所述摆动杆8的下端铰接在外墙面6上，上端滑动连接在滑轨中。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例1、2、3或4中任意一项，其中，所述卷绕装置7为收线机、卷扬机或卷线盘。

实施例6：

本实施例主要结构同实施例1、2、3、4或5中任意一项，其中，参见图2，所述控制装置为控制器、手机或平板电脑。控制器为一个单片机控制器，与温度传感器和PTC加热元件连接。当温度传感器测量到蒸发器表面温度低于1℃时，单片机控制器控制开启PTC加热元件，运行10分钟。手机或平板电脑可以查看太阳能光伏板的电能储存量和PTC元件动作次数，可以根据实际运行情况调节PTC加热元件的运行时间。

实施例7：

本实施例主要结构同实施例1、2、3、4、5或6中任意一项，除霜装置与热泵机组联动启动，在温度传感器测得翅片表面温度低于1℃时，启动PTC加热器对蒸发器表面进行加热10min后停止，利用室外机自带的风机形成热风通道，加速PTC电热器与蒸发器表面换热。

Claims (7)

1.一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：包括风冷热泵室外换热器(1)、太阳能光伏板(2)、PTC电热器(3)、蓄电池(4)和控制器；

所述风冷热泵室外换热器(1)通过固定底座(5)固定安装在外墙面(6)上；所述风冷热泵室外换热器(1)具有进风口和出风口；所述风冷热泵室外换热器(1)内设置有热交换管、蒸发器翅片和PTC电热器(3)；所述热交换管内充注冷媒剂；所述热交换管与压缩机及风冷热泵室内换热器连通形成循环回路；所述蒸发器翅片设置在热交换管外侧；所述蒸发器翅片上设置有温度传感器；所述PTC电热器(3)靠近蒸发器翅片布置；

所述太阳能光伏板(2)布置在风冷热泵室外换热器(1)上方；所述太阳能光伏板(2)包括安装板和光伏板主体；所述光伏板主体镶嵌在安装板的上表面；所述安装板通过翻转机构连接在外墙面(6)上；所述光伏板主体与蓄电池(4)连接；所述蓄电池(4)与PTC电热器(3)连接；所述PTC电热器(3)连接有控制装置；所述温度传感器与控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：所述固定底座(5)上设置有出风板(11)；所述出风板(11)布置在风冷热泵室外换热器(1)的出风口位置处形成导风通道。

3.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：所述翻转机构包括卷绕装置(7)、转轴(9)和两个支撑座(10)；

所述两个支撑座(10)间隔布置在外墙面(6)上；所述安装板靠近外墙面(6)的一侧板端设置有转轴(9)；所述转轴(9)的两端分别转动连接在支撑座(10)上；

所述卷绕装置(7)固定在外墙面(6)上；所述卷绕装置(7)位于太阳能光伏板(2)上方；所述卷绕装置(7)的卷轴上收卷有卷线；所述卷线的一端固定在安装板上，另一端缠绕固定在卷绕装置(7)的卷轴上。

4.根据权利要求3所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：所述翻转机构还包括摆动杆(8)；所述安装板的下表面设置有滑轨；所述摆动杆(8)布置在太阳能光伏板(2)下方；所述摆动杆(8)的下端铰接在外墙面(6)上，上端滑动连接在滑轨中。

5.根据权利要求3所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：所述卷绕装置(7)为收线机、卷扬机或卷线盘。

6.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：在温度传感器测得翅片表面温度低于1℃时，控制装置启动PTC电热器(3)对蒸发器表面进行加热。

7.根据权利要求6所述的一种空气源热泵太阳能PTC辅助融霜装置，其特征在于：所述PTC电热器(3)每次运行时长为10分钟。