[發明專利]風冷式熱泵空調器及其控制方法

無效

• 申請號: 200710201123.1
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101078586A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 徐強;熊志洪
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: F25B43/00
• 分類號: F25B43/00;F25B47/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及空調器，特別涉及風冷式熱泵空調器制熱系統及其控制方法。

背景技術

風冷熱泵空調器在低溫制熱運行過程中，隨著室外盤管(換熱器)溫度的降低，水蒸氣在盤管及翅片表面結霜。隨著霜層厚度的增長，熱交換率逐漸下降，將嚴重影響制熱效果。在高濕低溫(0℃＜T環＜6℃，RH＞60％；T環為環境溫度，RH為相對濕度。)環境，空調器室外盤管溫度極易降到零度以下，空氣中的水蒸氣在盤管表面凝固，形成霜層。霜層使空氣與制冷劑之間的傳熱熱阻增加，使傳熱的溫差相應加大，制冷劑在盤管中的蒸發溫度越來越低。逐漸加大的溫差又促進霜層的生長，加劇熱泵制熱能力的衰減，盤管溫度的降低促使系統更快的進入除霜模式。經實驗發現，霜層的生長在盤管溫度(T盤)高于0℃不會發生，在-3℃＜T盤＜0℃時，其生長速度較慢，當T盤＜-3℃時，其生長速度逐漸加快。經統計，在高濕低溫地區，風冷熱泵空調器的平均除霜周期為55分鐘，一次除霜時間約為10分鐘。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是針對風冷式熱泵空調器室外盤管容易結霜，影響制熱效果的缺點，提供一種內置加熱裝置的空調器，在制熱模式中對氣液分離器進行加熱，以延長除霜周期和縮短除霜時間，提高熱泵空調器的制熱效果。本發明還提供了這種空調器的運行控制方法。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，風冷式熱泵空調器，包括氣液分離器，其特征在于，還包括電加熱裝置，所述電加熱裝置用于對所述氣液分離器加熱。

風冷式熱泵空調器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.除霜模式下，開啟電加熱裝置；

b.制冷模式下，關閉電加熱裝置；

c.制熱模式下，根據盤管溫度調節電加熱裝置功率。

本發明的有益效果是，延長了除霜周期，縮短了除霜時間，提高了熱泵空調器的綜合制熱量和能效比。

附圖說明

圖1是實施例的結構示意圖。

圖中：1—壓縮機，2—四通閥，3—室外換熱器，4—節流裝置(毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥)，5—室內換熱器，6—第一發熱元件，7—第二發熱元件，8—氣液分離器。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。

要提高熱泵空調器的制熱效果，需要延長系統的正常運行時間，這就必須盡可能延長盤管溫度高于0℃的運行時間，但如果環境溫度降低，不可能再保證盤管溫度高于0℃，就必須延長盤管溫度在-3～0℃范圍內的運行時間，從而有效地延長系統的除霜周期。經實驗驗證可知，提高蒸發壓力及排氣溫度能夠有效改變盤管的結霜狀況。本發明正是基于此，采用電加熱裝置對氣液分離器進行加熱，并針對盤管溫度不同而調節電加熱裝置的功率，使盤管溫度降低速度能夠得到有效控制，確保熱泵的運行效果。

為了便于調節電加熱裝置的功率，并簡化控制系統，電加熱裝置采用2組或2組以上可以分別開啟/關閉的發熱元件構成。選用不同功率的發熱元件，可以組合成各種加熱功率。發熱元件既可以采用常用的電熱絲，也可以選用發熱效率更高的具有限流作用的正溫度系數熱敏電阻。為了充分利用熱量，電加熱裝置最好安裝在氣液分離器內部，特別是氣液分離器底部，液體集中的地方為最佳安裝位置。

由于增加了電加熱裝置，本發明的風冷式熱泵空調器控制方法，包括以下步驟：

a.除霜模式下，開啟電加熱裝置；

b.制冷模式下，關閉電加熱裝置；

c.制熱模式下，根據盤管溫度調節電加熱裝置功率。

在步驟c中，如果盤管溫度≥0℃，則不會產生結霜，應當關閉電加熱裝置；當環境溫度太低，導致盤管溫度≤-4℃，此時加熱氣液分離器對于減少盤管結霜已經沒有實際意義，為了降低能耗，也需要關閉電加熱裝置。盤管溫度在-4～0℃范圍內時，加熱氣液分離器對于提高制熱效率效果顯著。盤管溫度在-4～0℃范圍內，電加熱裝置的功率控制方式是隨著盤管溫度的降低，逐步增加電加熱裝置的加熱功率。

實施例

本例的風冷式熱泵空調器，基本結構如圖1所示，與現有技術最顯著的區別是，在氣液分離器中布置了兩組電加熱元件。根據盤管溫度傳感器檢測到的盤管溫度，控制兩組電加熱器的開啟和關閉。

表1是某型風冷式熱泵空調器的試驗數據控制參數。在該系統的氣液分離器中，布置了功率不同的兩組電加熱元件。實驗過程中，總結出其控制規律如下：