[實用新型]一種同步除霜與制冷的熱泵及空調系統

有效

• 申請號: 201821663413.8
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN208983526U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 趙松松;劉斌;陳愛強;田海榮;邱春強;馮琳;康方圓
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/42;F24F11/84;F24F110/40;F24F110/10
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本實用新型公開了一種同步除霜與制冷的熱泵及空調系統。本實用新型由制冷系統、空調系統和控制系統構成；除霜模式下，四通換向閥開啟，第一換熱器由冷凝器變為蒸發器，第二換熱器由蒸發器變為冷凝器，同時電動風閥動作使第一換熱器與冷藏間相連，第二換熱器與室外相連。此時，制冷系統正常運轉持續為冷藏間提供冷量，保證了除霜過程冷藏間溫濕度的高精度控制，同時第二換熱器作為高溫冷凝器且處于室外環境下，其除霜效率顯著提高，其所產生的融霜余熱及蒸汽直接排放至室外，避免了對冷藏間的影響。

技術領域

本實用新型涉及低溫制冷、冷凍冷藏及暖通空調領域，更具體的說，涉及一種同步除霜與制冷的熱泵及空調系統。

背景技術

蒸發器作為制冷系統中的必要設備之一，其換熱性能的優良關系著整個系統的運行效率。處于冬季低溫運行工況下的空調系統或低溫冷凍冷藏系統的蒸發器極易結霜，尤其是高濕環境的食品冷凍冷藏環境，蒸發器結霜更為嚴重，霜層的生成增加了傳熱熱阻，使蒸發器的換熱性能顯著降低，因此實現蒸發器的無霜環境或換熱器的高效除霜對于提高制冷系統效率，降低系統能耗具有重要意義。目前常見的除霜方法有熱氣旁通除霜、熱氟除霜、電加熱除霜、機械式除霜及熱水除霜等，然而每種方法都有其利弊，其共同的除霜缺點是在蒸發器除霜過程中，系統需要提供額外熱量用于融霜，此時蒸發器失去了吸收熱量繼續維持室內低溫的功能。此外，蒸發器的除霜過程中會產生額外的不利余熱，散發到室內，從而增加了系統的能耗，降低室內環境溫濕度的控制精度。以低溫冷凍系統為例，由于室內溫度較低，蒸發器需要達到很高的溫度(通常大于5℃)，才能使霜層融化，一般除霜過程所需時間較長，且大量余熱進入室內，致使室內低溫環境被破壞，系統再次運轉的能耗顯著增加，此外在低溫環境融霜后，蒸發器送風機開啟瞬間，融霜水在低壓環境下瞬間氣化，大量蒸汽在送風機的作用下使得庫內壓力瞬間增加，極易容易造成炸庫現象，此時一般采用壓力平衡窗緩解該問題，然而壓力平衡窗具有保溫效果差、泄壓效果不佳等缺點。以冬季熱泵系統為例，在寒冷的北方地區室外蒸發器結霜嚴重，致使制熱效率極低，一般采用電熱輔助融霜，電熱融霜效率較低，一般在20-30％，而且此時系統需停止運轉，致使室內熱量無法正常供應，降低了室內環境舒適度。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有融霜技術的不足，解決融霜過程中無效散熱高、除霜效率低、系統非正常運行等原因導致的室內環境控制精度低、融霜高能耗難題，提供一種同步除霜與制冷的熱泵系統及配套空調系統。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種同步除霜與制冷的熱泵及空調系統由制冷系統，空調系統和控制系統構成；

所述制冷系統包括壓縮機、油分離器、換熱器、貯液器、干燥過濾器、翅片管蒸發器、氣液分離器、電子膨脹閥、四通換向閥、電磁閥、單向閥等；壓縮機出口連接油分離器入口，油分離器出口經四通換向閥與第一換熱器相連，第一換熱器通過設置第一電磁閥的管路連接貯液器，貯液器通過依次設置干燥過濾器、電子膨脹閥、單向閥的管路連接第二換熱器；第二換熱器經四通換向閥與氣液分離器相連，第一換熱器與單向閥之間設置安裝有第二電磁閥的管路，第一電磁閥與第二換熱器之間設置安裝有第三電磁閥的管路；