[實用新型]一種空氣源熱泵熱水器熱氣旁通除霜裝置

有效

• 申請號: 201320200446.X
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203323465U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 曹輝;王俊鳳;師莉莉;馮俊樂;張嘉
• 申請（專利權）人: 洛陽中懋環保設備有限公司
• 主分類號: F25B47/02
• 分類號: F25B47/02
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本實用新型涉及空氣源熱泵除霜技術領域，尤其為空氣源熱泵熱水器的熱氣旁通除霜裝置。

背景技術

空氣源熱泵作為一種熱量的泵送裝置，其利用制冷劑的熱力循環，從空氣中吸收熱量，并實現熱量的轉移。隨著熱泵技術的不斷發展與完善，空氣源熱泵被廣泛應用在空調制冷、供暖熱水等行業。但空氣源熱泵在冬季低溫環境下運行時，根據熱量傳遞規律，蒸發器中的冷媒要從環境中吸收熱量，則蒸發溫度必須要低于室外環境溫度，當翅片管表面溫度低于空氣露點溫度時，空氣中的水蒸氣便會凝結，當此溫度低于0℃時，凝露便以疏松的冰晶體形式堆積在翅片管表面形成霜層。結霜初期，由于結霜增加了傳熱表面的粗糙度及表面積，使總的傳熱系數有所增加，但隨著霜層的逐漸增厚，空氣流過翅片管的阻力增大，空氣流量降低，導致翅片管內制冷劑蒸發不充分，蒸發溫度降低，蒸發器出口過熱度減小，制冷劑流量降低，制熱量衰減，嚴重時導致壓縮機故障。因此，要保證熱泵在低溫環境下正常、穩定運行，必須要考慮機組的除霜問題。目前，空氣源熱泵熱水器最常用的除霜方式有兩種：逆循環除霜和熱氣旁通除霜。

逆循環除霜:該除霜方法通過四通換向閥，改變制冷劑的流向，使壓縮機排出的高溫高壓蒸汽通過四通閥換向，進入到蒸發器中進行除霜，當蒸發器盤管溫度上升到某一溫度值時，除霜結束。該除霜方式，會影響到熱泵熱水器的供水，即在除霜期間，無法為用戶提供有效水溫的熱水，同時經過除霜后，原有的熱水溫度會降低，從能量角度講，這種除霜過程的損失，相當于兩倍除霜時間的停機，另外，四通閥頻繁換向會影響其壽命和可靠性。

熱氣旁通除霜：該除霜方法不改變制冷劑的流向，機組在除霜過程中保持制熱工作狀態不變，壓縮機排出的高溫氣體直接旁通一部分至蒸發器中進行融霜。此種融霜方式由于高壓側冷媒的熱量還是來自于蒸發器中吸收的熱量，當氣溫較低，除霜不夠快時，將沒有足夠的熱量吸收，會使主機進入保護性停機。如采用簡單的旁通，則易產生壓縮機的液擊現象。同時，在除霜過程中，因壓縮機排氣量減少，會影響加熱熱水的效果，無法滿足正常熱水量的需求。

實用新型內容

????本實用新型的目的是針對上述除霜方法存在的不足，提出一種空氣源熱泵熱水

器熱氣旁通除霜裝置。該除霜裝置通過提高壓縮機吸氣溫度及壓力，改善壓縮機低溫環境下的工作狀況，在除霜過程不影響熱水水溫，有效提高了熱泵熱水器機組整體運行的安全性和穩定性。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：一種空氣源熱泵熱水器熱氣旁通除霜裝置，包括主要由壓縮機、制熱電磁閥、水側換熱器、儲液器、干燥過濾器、膨脹閥、空氣側換熱器、氣液分離器、回氣電磁閥和高低壓控制開關組成的空氣源熱泵熱水器，及主要由熱氣旁通電磁閥、單向閥、回氣旁通電磁閥、除霜節流機構、冷媒加熱器組成的熱氣旁通除霜裝置，其中：熱氣旁通閥和單向閥設置在所述壓縮機排氣口和所述空氣側換熱器進液口之間的管道上；在所述空氣側換熱器的出液口與所述氣液分離器的進液口之間增加回氣旁通管路及冷媒加熱器，并在該回氣旁通管路上連接回氣旁通電磁閥及節流機構。

本實用新型在所述的空氣側換熱器為翅片管式換熱器，并在翅片上設置有翅片溫度傳感器。

本實用新型在所述的水側換熱器為板式換熱器或套管式換熱器。

本實用新型所述的節流機構為膨脹閥或毛細管。

本實用新型的有益效果在于：

????1）與常規熱泵相比，在空氣側換熱器出口與氣液分離器進口之間增加回氣旁通管路與除霜節流機構，對除霜后冷凝的制冷劑液體進行節流降壓，有利于后續液態制冷劑的蒸發；

????2）增加了冷媒加熱器，對制冷劑進行熱量補償，大大縮短除霜所需時間；且冷媒加熱器的功率可以調節，能夠根據系統除霜對于熱量的需求進行調節，實現能量節約并提高熱量的利用效率。

????3）該除霜裝置通過提高壓縮機吸氣溫度及壓力，并防止壓縮機吸氣帶液，改善壓縮機低溫環境下的工作狀況，有效提高熱泵熱水器機組整體運行的安全性和穩定性。除霜過程壓縮機不停機，除霜時間短、效果好，除霜過程不影響熱水器水溫。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖。

圖中：1、壓縮機，2、制熱電磁閥，3、水側換熱器，4、儲液器，5、干燥過濾器，6、視液鏡，7、膨脹閥，8、單向閥，9、翅片溫度傳感器，10、空氣側換熱器，11、軸流風機，12、環境溫度傳感器，13、回氣旁通電磁閥，14、氣液分離器，15、回氣電磁閥，16、除霜節流機構，17、冷媒加熱器，18、熱氣旁通電磁閥，19、吸氣溫度傳感器，20、高低壓控制開關，21、高低壓力表，22、排氣溫度傳感器。