[發明專利]一種與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統

在審

• 申請號: 201710579051.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107270587A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王惠;李義強;鄧偉;張睿;王彬彬;田擁軍;潘俊;趙永鑫;王典
• 申請（專利權）人: 協鑫電力設計研究有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25D21/04;H02S10/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統，屬于熱泵設備領域。

背景技術

空氣源熱泵作為一種熱量的傳送裝置，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，作為一種節能環保的供冷、供熱裝置被廣泛應用，尤其在北方“煤改電”供暖中被重點推廣。但空氣源熱泵在冬季低溫環境下運行時，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成冰晶體堆積在翅片管表面形成霜層，即結霜。空氣源熱泵結霜會使傳熱系數增加，降低性能系數，從而導致制熱量衰減，能耗增加，嚴重時導致壓縮機故障。

現在空氣源熱泵除霜主要有兩種技術：逆循環除霜和熱氣旁通除霜。逆循環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。該除霜方式雖然除霜的速度較快，但在除霜的過程中系統不但停止向室內供熱，反而要從室內吸收熱量，造成室內溫度的急劇下降，且幅度較大，而且其中四通閥頻繁的換向會影響其可靠性及壽命。熱氣旁通除霜方法在熱泵機組系統中加入一個熱氣旁通閥，在不影響室內供熱的前提下，從壓縮機出來的部分熱氣經旁通閥進入蒸發器，從而提高蒸發器溫度達到除霜的目的。此除霜方法熱量能源主要來自于壓縮機耗功，因此其除霜速度較慢，但除霜時間太長仍會造成室內溫度10℃左右的下降。綜上所述，目前的除霜方法都存在很大的弊端。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠提高熱泵蒸發器周圍空氣溫度，防止結霜的出現，同時可以提高光伏系統發電效率的與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統，包括冷凝器，所述冷凝器的進口依次連有水泵和水箱，所述冷凝器里設置有冷凝通道，所述冷凝通道的進口連有壓縮機的一端，所述冷凝通道的出口連有膨脹閥的一端，所述壓縮機的另一端與所述膨脹閥的另一端分別與蒸發器內的蒸發通道相連；還包括光伏發電裝置，所述光伏發電裝置內設置有換熱盤管，所述換熱盤管的出口端與所述冷凝通道與膨脹閥之間的連接管道相連通，所述換熱盤管的進口端與設置在所述蒸發器內的升溫管道的一端相連，所述升溫管道的另一端與開關閥的一端相連，所述開關閥的另一端與所述冷凝通道與壓縮機之間的連接管道相連通。

所述開關閥為自動開關閥，自動開關閥與單片機的一端相連，所述單片機的另一端與溫濕度傳感器相連，所述溫濕度傳感器設置在所述蒸發器上，還包括為所述單片機和溫濕度傳感器供電的電源。

所述升溫管道的形狀與所述蒸發通道的形狀相同，所述升溫管道包裹在所述蒸發通道的表面，所述升溫管道與所述蒸發通道之間設置有間距。

所述升溫管道與所述蒸發通道之間的距離不大于5cm。

所述換熱盤管的形狀設置為螺旋形。

所述換熱盤管包裹在所述光伏發電裝置內的光伏組件背板的外圍。

本發明的有益效果：本發明提供的一種與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統，一方面，光伏發電裝置產生的熱量通過本系統能夠提高熱泵蒸發器周圍空氣溫度，防止結霜的出現，同時提高熱泵性能系數、使熱泵運行工況更加穩定，增加熱泵主機壽命，而且不會出現因旁路長時間開啟室內溫度降低的情況，另一方面空氣源熱泵防結霜系統中的蒸發器能夠帶走光伏發電裝置中產生的熱量，起到降溫的作用，提高了光伏發電效率。

附圖說明

圖1為本發明的一種與光伏結合的空氣源熱泵防結霜系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，圖中實線部分是目前現有的原有空氣源熱泵系統，包括冷凝器1，冷凝器1的進口依次連有水泵6和水箱5，冷凝器1里設置有冷凝通道，冷凝通道的進口連有壓縮機8的一端，冷凝通道的出口連有膨脹閥7的一端，壓縮機8的另一端與膨脹閥7的另一端分別與蒸發器3內的蒸發通道相連，空氣中的水蒸氣容易凝結成冰晶體堆積在翅片管表面形成霜層，即結霜。