[實用新型]利用太陽能的風冷熱泵除霜補償蓄能裝置

無效

• 申請號: 200820158930.X
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN201302302Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 歐陽軍;黃越南;雷國華
• 申請（專利權）人: 湘潭市宇恒電器科技有限公司
• 主分類號: F24J2/04
• 分類號: F24J2/04;F28D20/02;F25B47/02
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所
• 代理人: 魏 娟

技術領域

本實用新型屬于土木工程類建筑環境與設備工程學科技術領域，具體涉及一種利用太陽能的風冷熱泵除霜補償蓄能裝置。

背景技術

空氣源熱泵機組作為空調系統的冷熱源，由于其安裝方便、運行操作簡單等特點，近年來得到了長足的發展。但是，對于冬季室外氣溫較低、濕度較大的地區，空氣源熱泵機組由于在制熱運行過程中室外側換熱器表面容易結霜，這樣會降低換熱器的傳熱系數，增加空氣側的流動阻力，減小機組的供熱能力，特別是2008年年初南方地區大范圍內的冰凍天氣，使得風冷熱泵空調無法正常使用。某文獻對一臺空氣源熱泵機組進行了結霜工況的實驗研究，結果表明，當空氣側換熱器的空氣流量由無霜時的4440m3/h降到結霜后的1200m3/h時(即下降了75％)，空氣側的換熱量下降了20％。而當熱泵機組轉換至除霜工況運行時，空氣源熱泵機組不但不能向室內供給熱量，反而從空調末端吸取熱量，導致空調房間供熱不穩定、熱舒適性下降。

為了提高空氣源熱泵的除霜能力，縮短除霜時間，消除除霜對空調房間熱舒適性的影響，有人提出了采用熱氣旁通的方法除霜，即利用制冷系統壓縮機排氣管和室外換熱器與毛細管之間的旁通回路，將壓縮機的高溫排氣直接引入室外換熱器中，通過壓縮機排氣熱量將換熱器外側的霜層融化。某文獻介紹了三種采用蓄熱技術除霜的方法，這三種方法都是將蓄熱器與壓縮機系統直接連接，其中，方法一是采用水蓄熱系統，但蓄熱量非常有限；方法二是在常規熱泵空調器的基礎上安裝相變蓄熱裝置，蓄熱材料為有機材料，該方法的系統管路較其他兩種方法相對要簡單、供熱能力加速也較快，但必需輔助電加熱；方法三也是利用相變蓄熱技術，熱泵機組將自身的余熱儲存在有機相變材料中，在熱泵機組除霜時釋放出來，從而實現熱泵機組的不間斷制熱，熱泵機組在除霜過程中依然可以對室內供熱，但這種方法快速供暖能力較差，而且系統穩定性也不太好。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種供暖能力好、系統穩定的利用太陽能的風冷熱泵除霜補償蓄能裝置。

本實用新型是通過如下的技術方案來實現上述目的的：該利用太陽能的風冷熱泵除霜補償蓄能裝置，包括一個含有相變蓄能材料的蓄能器，它還包括一個太陽能集熱器，太陽能集熱器的防凍熱媒體出口管通過保溫管道與蓄能器一側底部連接，集熱器的防凍熱媒體進口管通過保溫管道與蓄能器另一側頂部連接；蓄能器的外殼由鋼板或PVC板材制成并包有保溫材料，其內部由兩塊微孔板隔成三層，中層填有相變蓄能材料，中層一側設有蓄能材料填入口，并用堵頭封口，上層和下層的中心處設有豎向的隔板；若干放置于空調室外機換熱器側的熱補償支管通過保溫管道與蓄能器聯連接，熱補償支管的出口管位于與集熱器進口管同側的蓄能器的底部、其進口管則位于與集熱器出口管同側的蓄能器的頂部，熱補償支管的出口管道上設有管道泵。

本實用新型在蓄能裝置中采用高效蓄能材料，將太陽能蓄存，用于風冷熱泵除霜熱補償，以減弱風冷熱泵空調在除霜時對空調房間舒適性的影響。冬季，空氣源熱泵空調在白天運行時，完全可依靠太陽能除霜，并且太陽能可以為空氣源熱泵空調補償熱能，達到節能的目的，晚上，空氣源熱泵空調可以從蓄能裝置中提取白天蓄存的太陽能來除霜，可以節約大量除霜所需的電能。通過實驗運行，1.5P的空調平均每天比普通風冷熱泵空調可節約電能2.5度，平均的除霜時間大大縮短，除霜效果明顯，房間供熱穩定，熱舒適性好。本實用新型不僅結構簡單、成本低，更重要的是利用自然太陽光能，節能環保，對個人家庭而言，經濟實惠，對國家而言，節約能源資源，造福子孫后代。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中蓄能器的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。