[發明專利]太陽能熱水高效化霜裝置

有效

• 申請號: 201310478721.9
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103557650A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王志毅;任夫磊;姜坪
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F25B47/02
• 分類號: F25B47/02;F24J2/04
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 韓洪

【技術領域】

本發明涉及一種太陽能熱水風冷熱泵機組除霜裝置。

【背景技術】

在冬季，當熱泵空調器作制熱運行時，若冷卻空氣的蒸發盤管的表面溫度低于被冷卻空氣的露點溫度時，空氣中的水蒸汽經歷一個從蒸汽到固態的相變過程，使水蒸汽以比較疏松的冰晶層堆積在換熱器表面上而形成霜層。隨著霜層的加厚，換熱器附加顯著熱阻增加，且換熱器空氣流通面積變窄，空氣流量減少，風阻加大，風機功率增加，從而導致室內冷凝器的出風溫度和制熱能力逐漸降低。定期除霜是是保障風冷熱泵機組正常運行的必要步驟。

目前常用的除霜方法是采用四通換向閥換向逆循環除霜，通過四通閥換向使機組從制熱運行狀態轉變為制冷運行狀態，蒸發器和冷凝器功能互換，從而達到除霜的目的。但這種除霜方式存在如下缺點：

1、從人體舒適性角度考慮，除霜時要從房間內吸收熱量，室內溫度會降低5℃～6℃，影響室內的舒適性。

2、切換制熱和除霜模式時，系統壓力波動劇烈，產生機械沖擊比較大。

3、除霜時室內換熱器作為蒸發器，表面溫度低達-20℃～-25℃，當恢復制熱后，較長一段時間吹不出熱風。

4、逆向除霜為避免以上情況，常在除霜開始前將壓縮機停止5分鐘左右，除霜結束再停5分鐘，這樣雖避免了壓力波動，但同時也縮短了制熱的時間，加劇了水溫波動，壓縮機需要頻繁啟動，影響壓縮機壽命。

上述缺點使室內環境的舒適性和設備的可靠性受到較大程度的負面影響。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種太陽能熱水高效化霜裝置，既可以縮短除霜時間，改善除霜效果，又可以較大的改善室內環境的舒適性。

為實現上述目的，本發明提出的太陽能熱水高效化霜裝置，包括太陽能集熱器、循環泵、蓄熱水箱、過水管、化霜換熱管、蒸發盤管、水動活塞、雙軸曲桿、風機，所述蓄熱水箱的一側與循環泵的入口相連接，循環泵的出口與太陽能集熱器的入口端連接，太熱能集熱器的出口端與蓄熱水箱的一側相連接；所述蒸發盤管的前側設置若干化霜換熱管，蒸發盤管的后側設置有風機，化霜換熱管的上端通過過水管與蓄熱水箱的內腔底部相連通，化霜換熱管的下端封閉，化霜換熱管內安裝有水動活塞，水動活塞的下部與雙軸曲桿固定連接，水動活塞在雙軸曲桿的推動下可在化霜換熱管內上下移動。

進一步地，所述化霜換熱管采用至少三根，所有化霜換熱管平行等距分布，所有化霜換熱管的容積之和大于或等于蓄熱水箱的容積。根據化霜的需要，化霜換熱管的管徑要大一些，所有化霜換熱管的容積應容納下蓄熱水箱中的熱水量。

進一步地，所述化霜換熱管的外部設有環形肋片，為了增加換熱效果，同時減小風機阻力，化霜換熱管外部做成環形肋片，在加強換熱的同時縮減了化霜換熱管的體積，從而達到減小風機阻力的目的。

進一步地，所述水動活塞的下端面與雙軸曲桿的上端通過焊接結構進行固定連接，水動活塞的外邊緣與化霜換熱管的內壁之間設置有密封圈，使水動活塞分隔出的化霜換熱管的上腔和下腔密封隔斷，保證換熱空間除了與過水管連通之外的相對密閉性。

進一步地，所述過水管的上端與蓄熱水箱之間通過焊接結構固定連接，過水管的下端與化霜換熱管之間通過焊接結構固定連接，結構簡單，加工方便，連接效果好。

進一步地，所述過水管的內徑小于化霜換熱管的內徑，為減少過水管中的熱量損失，過水管的管徑要小一些。

進一步地，所述過水管的外壁上設有保溫層，蓄熱水箱的外壁上設有水箱橡塑板層，保溫層和水箱橡塑板層可分別對過水管和蓄熱水箱進行保溫，減少熱量損失。

本發明的有益效果：本發明可替代現有的空調化霜裝置，實現高效、快速、節能的除霜過程，本裝置在有除霜需要時，水動活塞下移，蓄熱水箱中的熱水進入化霜換熱管中進行熱量交換，在風機的作用下將熱空氣吸過蒸發盤管，達到化霜的目的；在除霜的同時機組仍具有制熱的功能，從而可保證室內環境的舒適性。

本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】

圖1是本發明太陽能熱水高效化霜裝置的結構示意圖。

圖2是本發明太陽能熱水高效化霜裝置的剖面示意圖。

圖中，1-太陽能集熱器、2-循環泵、3-蓄熱水箱、4-過水管、5-化霜換熱管、6-蒸發盤管、7-水動活塞、8-雙軸曲桿、9-風機、10-環形肋片。

【具體實施方式】