[實用新型]一種地能不結(jié)霜空氣蒸發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720408850.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN207163018U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永貴
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B39/02;F25B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及低溫空氣源熱泵領(lǐng)域，特別涉及一種利用地能的不結(jié)霜空氣蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

熱泵作為一種節(jié)能技術(shù)受到了世界各國的普遍重視，而空氣源熱泵可從環(huán)境中吸取豐富的低品位能量，使用方便，能源利用效率高，安裝費用低并且不會產(chǎn)生額外污染，因此，空氣源熱泵成為熱泵諸多型式中應(yīng)用最為廣泛的一種。但是，空氣源熱泵在實際應(yīng)用中也存在明顯的缺陷，主要體現(xiàn)在空氣源熱泵機組的運行隨室外溫度變化較大，特別是冬季低溫環(huán)境下，熱泵機組會出現(xiàn)制熱量急劇下降、COP明顯下降以及運行故障等問題。低溫空氣源熱泵系統(tǒng)通過對空氣源熱泵的改進有效地改進了空氣源熱泵的低溫適用性問題，促進了空氣源熱泵在我國北方寒冷地區(qū)的使用和發(fā)展。

低溫空氣源熱泵在寒冷地區(qū)冬季低溫環(huán)境下仍會出現(xiàn)制熱量不足的缺陷，其主要原因如下：室外環(huán)境溫度降低，濕空氣比焓降低，導(dǎo)致制熱量不足；熱泵機組蒸發(fā)器表面結(jié)霜增加傳熱熱阻，同時還會堵塞通風通道，減少通風量；以及在寒冷地區(qū)低溫環(huán)境下熱泵機組蒸發(fā)溫度降低，導(dǎo)致COP降低。在低溫、高濕的環(huán)境下運行時，熱泵機組蒸發(fā)器表面結(jié)霜是不可避免的，現(xiàn)有的除霜技術(shù)包括電除霜、熱氣除霜和逆循環(huán)除霜，國內(nèi)外學者也在不斷地開發(fā)、研究更加有效、穩(wěn)定的除霜技術(shù)。但不論哪種除霜技術(shù)，總會影響空氣源熱泵機組的性能，增加額外能耗，并沒有從根源上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服低溫空氣源熱泵在冬季低溫環(huán)境下結(jié)霜，以及現(xiàn)有除霜技術(shù)不穩(wěn)定、節(jié)能效率低的問題，本實用新型提供一種利用地能的不結(jié)霜空氣蒸發(fā)器，即將已有的空氣源熱泵室外空氣蒸發(fā)器與地埋管相結(jié)合，利用干空氣特性，從根源上避免空氣源熱泵機組蒸發(fā)器側(cè)結(jié)霜問題，構(gòu)成不結(jié)霜熱泵系統(tǒng)，并提高蒸發(fā)溫度，可有效地低溫空氣源熱泵的性能系數(shù)。

本實用新型可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

利用此實用新型的不結(jié)霜熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)差別不大，均由壓縮機、四通閥、室內(nèi)換熱器、制熱/冷膨脹閥與室外空氣換熱器通過管道依次呈環(huán)狀連接構(gòu)成，管內(nèi)流動制冷劑，利用四通閥的調(diào)節(jié)，在冬季實現(xiàn)從室外低溫環(huán)境中提取低品位能供給室內(nèi)所需熱量，在夏季實現(xiàn)室內(nèi)制冷。本實用新型與傳統(tǒng)蒸發(fā)器的差別僅僅在于設(shè)置了室外的封閉機房和埋地盤管地能取能系統(tǒng)。此埋地管地能取能系統(tǒng)由風機和埋地管道組成，風機抽取封閉機房內(nèi)空 氣，經(jīng)管到送至地下埋管，使空氣經(jīng)管道與土壤充分換熱后再送至封閉機房，作為空氣源熱泵室外蒸發(fā)器吸取低品位能的來源。

所述封閉機房，門窗緊閉，系統(tǒng)運行初期在房間內(nèi)布置空氣干燥設(shè)備，降低空氣濕度，防止空氣中水蒸氣含量過高易在冬季低溫環(huán)境時導(dǎo)致蒸發(fā)器表面水分凝結(jié)、結(jié)霜，系統(tǒng)在運行過程中沒有水汽產(chǎn)生，不必使用干燥設(shè)施。

所述埋地盤管地能取能系統(tǒng)，由風機和埋地管道組成。風機布置于封閉機房遠離蒸發(fā)器的一端，地埋管入口與風機相連，出口側(cè)將換熱升溫后的干空氣送至系統(tǒng)蒸發(fā)器附近，干空氣在封閉小室內(nèi)形成循環(huán)環(huán)路，并且地埋管中的干空氣不斷換熱升溫，可以使封閉小室內(nèi)保持一個較穩(wěn)定的溫度，有效地維持熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

所述地下埋管，埋在凍土層深度2倍深度，且采用水平式埋管方式，徹底消除傳統(tǒng)地源熱泵所存在的介質(zhì)問題、工程投資大問題、地表段凍結(jié)等各種問題。干空氣從進風口進入地下埋管換熱系統(tǒng)，換熱后干空氣由回風管離開送至蒸發(fā)器附近，經(jīng)換熱后的干空氣溫度在冬季可達到接近0℃，不僅可消除結(jié)霜的問題，還可提高空氣源熱泵機組的性能系數(shù)。

本實用新型通過使用干空氣與埋地盤管地能取能，可使封閉機房內(nèi)的溫度達到接近0℃，避免了傳統(tǒng)空氣源熱泵冬季蒸發(fā)器結(jié)霜的缺點，解決了寒冷地區(qū)熱泵機組因室外溫度低造成的結(jié)霜、除霜以及機組停機的問題。另一方面，因為室內(nèi)溫度明顯高于室外溫度，可以大幅度提高熱泵的供熱性能，實現(xiàn)建筑節(jié)能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明：

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖符號說明：1.封閉機房；2.鼓風機；3.地埋管進風管；4.埋地換熱盤管；5.地埋管回風管；6.預(yù)留清通管；7.傳統(tǒng)水—空氣換熱器；8.制冷劑管道；9.風機。

具體實施方式