[實用新型]一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420252864.8
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203837360U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石文星;李寧;宋鵬遠;李先庭;王寶龍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: F25B47/02
• 分類號: F25B47/02;F25B29/00;F25B30/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于制冷技術(shù)和空氣源熱泵的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種噴淋除濕帶再生熱回收的的無霜空氣源熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

空氣源熱泵以兼顧制冷制熱、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能節(jié)水、使用安裝方便等諸多優(yōu)點在我國長江中下游、西南地區(qū)及華南地區(qū)得到了廣泛的推廣與應用。但是在冬季氣溫低且濕度大的地區(qū)，空氣源熱泵極易結(jié)霜。結(jié)霜不僅會減小換熱面積增加換熱熱阻，還會增加空氣流動阻力，減少風量，進而導致供熱能力不足，制熱能耗增大。因此，發(fā)展準確除霜、延緩結(jié)霜或避免結(jié)霜的空氣源熱泵技術(shù)是目前熱泵技術(shù)的當務(wù)之急，也是擴大空氣源熱泵應用地域的必然要求。

中國專利文獻(專利號ZL200910098008.5)公開了利用防凍液保證空氣源熱泵無霜運行的技術(shù)方案，該方案利用冷凝熱對稀溶液進行再生并通過低溫稀溶液將再生得到的高溫高濕空氣進行熱回收從而減少了再生的能耗。但該系統(tǒng)的溶液再生循環(huán)比較復雜，控制和運行上的不當都可能導致與設(shè)計偏離較大。國際制冷雜志(International?Journal?of?Refrigeration,2012,35(5):1327-1334)在2012年公開了文獻《A?new?method?for?preventing?air?source?heat?pump?water?heaters?from?frosting》(一種防止空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的新方法)，論文作者提出了循環(huán)式無霜空氣源熱泵系統(tǒng)技術(shù)方案，其在制熱模式下先通過涂覆有吸附劑的蒸發(fā)器將室外空氣進行吸附除濕，再使除濕后的空氣進入二級蒸發(fā)器進行換熱，從而避免結(jié)霜；在再生模式下，通過循環(huán)空氣的方式對吸附劑進行再生，實現(xiàn)了對再生熱的完全回收。該系統(tǒng)型式較好地解決了無霜空氣源熱泵能否防止結(jié)霜以及可能導致的高能耗問題，但仍存在以下不足：①由于在風冷換熱器表面噴涂吸附劑材料，故其吸附劑的用量受限，尚無疑會縮短無霜運行時間，導致再生過程頻繁進行，影響室內(nèi)的舒適性；②吸附材料會導致?lián)Q熱器的換熱性能變差，尤其在夏季制冷模式下運行時，吸附材料對換熱器更是不利；。

上述無霜空氣源熱泵系統(tǒng)仍存在由于設(shè)計不合理導致的高能耗、無法長時間避免結(jié)霜、由于利用室外低溫空氣進行再生導致工況不穩(wěn)定甚至再結(jié)霜或者系統(tǒng)過于復雜導致投資運維昂貴等問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、防霜能力強、能耗水平低等特點的無霜空氣源熱泵，旨在改善供熱的可靠性、舒適性和安全性。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，包括壓縮機、四通閥、室內(nèi)換熱器、第一膨脹閥、室外換熱機組以及控制單元；所述的室外換熱機組含有噴淋式換熱器、第二膨脹閥、翅片式換熱器、風機、凝水盤、泄水管、儲液池、溶液循環(huán)泵和噴淋裝置；其特征在于：所述噴淋式換熱器的制冷劑管路一端與第一膨脹閥的出口相連，另一端通過第二膨脹閥與翅片式換熱器的制冷劑進口相連，翅片式換熱器的制冷劑出口與四通閥的四號口相連；所述風機驅(qū)動室外空氣先經(jīng)過噴淋式換熱器再通過翅片式換熱器；所述的儲液池設(shè)置在噴淋式換熱器的下方，儲液池內(nèi)的溶液通過溶液循環(huán)泵溶液循環(huán)泵與盤管上方的噴淋裝置相連；所述的凝水盤設(shè)置在翅片式換熱器下方，所述的泄水管設(shè)置在凝水盤的底部。

所述的室外換熱機組還包含室外換熱機組殼體、第一風閥、第二風閥和循環(huán)風閥，所述的第一風閥設(shè)置在室外換熱機組殼體的進風側(cè)，所述的第二風閥設(shè)置在殼體的出風側(cè)；在第一風閥與噴淋式換熱器進風口之間以及翅片式換熱器出風口與第二風閥之間連接有循環(huán)風道，所述的循環(huán)風閥設(shè)置在循環(huán)風道上；風機設(shè)置在第一風閥與噴淋式換熱器進風口之間的任意位置，或設(shè)置在噴淋式換熱器出風口與翅片式換熱器進風口之間的任意位置，或設(shè)置在翅片式換熱器出風口與第二風閥之間的任意位置。

所述的室外換熱機組還包括濃度傳感器、溫濕度傳感器和壓力傳感器，這些傳感器采集的信號通過數(shù)據(jù)線與控制單元相連接。

所述的循環(huán)風道內(nèi)設(shè)置有擋水板。

所述的室內(nèi)換熱器采用水冷式換熱器，或采用風冷式換熱器，或采用以空氣、水、溶液為換熱介質(zhì)的換熱端口。

所述的第一膨脹閥和第二膨脹閥采用電子膨脹閥，或采用熱力膨脹閥與電磁閥的組合，或采用毛細管、節(jié)流短管與電磁閥的組合，或采用手閥。積的填料。

所述的翅片式換熱器采用管翅式換熱器或板翅式換熱器。