專利名稱：非間斷供熱相變蓄能除霜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄能除霜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵在-5。C 5。C之間，相對濕度(RH)在70%以上的氣象條件下 運行，其室外換熱器表面是最易結(jié)霜的。空氣源熱泵室外機(jī)結(jié)霜將導(dǎo)致蒸發(fā)溫 度下降、制熱量下降、風(fēng)機(jī)性能衰減及電流加大等現(xiàn)象而使空氣源熱泵機(jī)組不 能正常工作。因此空氣源熱泵的周期性除霜是保障機(jī)組正常運行的必要環(huán)節(jié)。
目前，空氣源熱泵除霜方法包括熱力除霜和非熱力除霜。各除霜方法存在 的不足之處如下
1、 非熱力除霜是通過對室外蒸發(fā)器表層進(jìn)行特殊處理抑制結(jié)霜、人工掃 霜或機(jī)械掃霜的，它包括掃霜和中止循環(huán)法。這種除霜方法既不節(jié)能，又不節(jié) 省勞動力，現(xiàn)在已很少使用。
2、 熱力除霜是通過對室外蒸發(fā)器進(jìn)行加熱使結(jié)霜融化掉，它包括電加熱 器、蒸汽加熱融霜法、淋水法及熱氣除霜法等。其中電加熱器、蒸汽加熱融霜 法和淋水法由于不節(jié)能或者除霜效果不好應(yīng)用不多。熱氣除霜是將壓縮機(jī)排氣 通入蒸發(fā)器，使其外壁的霜融化，是目前應(yīng)用最為廣泛的除霜方法。通常有熱 氣旁通法和逆循環(huán)除霜法。但熱氣除霜和其它熱力除霜方法相比仍有許多的缺 占。
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3、 逆循環(huán)除霜法是通過四通閥換向使制冷劑沿環(huán)路反向流動而將制熱過 程轉(zhuǎn)換成制冷過程，熱泵從室內(nèi)吸熱排到室外換熱器，以融化室外換熱器上的 積霜。這種除霜方式存在以下缺點(1)除霜時冷凝溫度降低，蒸發(fā)溫度也降 低，因而排熱不足，除霜時間較長。(2)在除霜運行時，不僅不能向室內(nèi)供熱，
還要從室內(nèi)吸收熱量，使室內(nèi)溫度下降較多，而轉(zhuǎn)入供暖運行時，室內(nèi)溫度回
升時間拉長，不利于能耗和房間的舒適性。(3)四通換向閥動作頻繁，噪音大 且容易磨損。
4、 熱氣旁通除霜是通過旁通回路，將壓縮機(jī)的高溫排氣直接引入室外換 熱器來除霜。熱氣旁通除霜具有以下缺點(1)熱氣旁通除霜的能量只來自壓
縮機(jī)的輸入功，而且制冷劑流過分液器和毛細(xì)管的能量損失較大，除霜時間比
逆循環(huán)除霜方式長。(2)融霜過程中，壓縮機(jī)的吸氣溫度非常低，導(dǎo)致排氣溫 度和過熱度不斷降低，可能會危及壓縮機(jī)的安全。(3)除霜運行時，不能向室 內(nèi)供熱，會使室內(nèi)溫度下降，不利于能耗和房間的舒適性。熱氣旁通除霜值得 進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有空氣源熱泵除霜方法由于熱氣除霜能量主要 來自壓縮機(jī)，存在機(jī)組穩(wěn)定性和可靠性差，供熱停止后影響房間舒適度及由于 無低位熱源而導(dǎo)致除霜速度慢的問題，進(jìn)而提供一種非間斷供熱相變蓄能除霜 系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的蓄能除霜系統(tǒng)包 括壓縮機(jī)、四通換向闊、室內(nèi)機(jī)、毛細(xì)管、室外機(jī)、氣液分離器、相變蓄熱器、 第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、 第八閥門、第九閥門、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路、 第六管路、第七管路和第八管路；所述壓縮機(jī)的輸入端與氣液分離器的輸出端 相連接，壓縮機(jī)的輸出端與四通換向閥的第一接口相連接，四通換向閥的第二 接口與第一管路相連接，第一管路的兩端分別與第二管路和室內(nèi)機(jī)的一端相連 接，第二管路的兩端分別與室外機(jī)的一端及第三管路相連接，第三管路的兩端 分別與室外機(jī)的另一端及室內(nèi)機(jī)的另一端相連接，所述第四管路的兩端與第三 管路相連接，所述氣液分離器的輸入端與四通換向閥的第三接口相連接，四通 換向閥的第四接口與第五管路的一端相連接，第五管路的另一端與第一管路相 連接，相變蓄熱器的一端通過第六管路與第五管路相連接，相變蓄熱器的另一 端通過第七管路與第四管路相連接，所述第八管路的兩端分別與第五管路和第 七管路相連接，所述第一閥門設(shè)置在第六管路上，第二閥門設(shè)置在第六管路和 第八管路之間的第五管路上，第三閥門設(shè)置在第八管路上，第四閥門設(shè)置在第 八管路與第四管路之間的第七管路上，第五閥門設(shè)置在四通換向閥與第五管路 之間的第一管路上，第六閥門設(shè)置在第二管路上，第七閥門設(shè)置在第三管路上， 第八閥門設(shè)置在第四閥門上方的第四管路上，第九閥門設(shè)置在室外機(jī)與四通換 向閥之間的第一管路上，所述毛細(xì)管設(shè)置在第八閥門與室外機(jī)之間的第四管路 上。
本發(fā)明的有益效果是 一、本發(fā)明基于能量時空轉(zhuǎn)移的思想，在傳統(tǒng)的空 氣源熱泵系統(tǒng)中增設(shè)相變蓄熱器作為除霜和同時向房間供熱的低位熱源，不僅 提高空氣源熱泵的吸氣壓力，以保證空氣源熱泵穩(wěn)定運行，同時還可以保證室 內(nèi)機(jī)不間斷供熱。二、本發(fā)明可以提高除霜速度，對壓縮機(jī)起到保護(hù)的作用。 三、本發(fā)明和傳統(tǒng)熱氣除霜相比可以在除霜過程中不停止室內(nèi)機(jī)向房間供熱， 從而保證房間溫度穩(wěn)定，提高了房間的舒適度。四、本發(fā)明的除霜用能來至空 氣源熱泵在高效工況下的蓄熱(制熱系數(shù)約為3)，因此本發(fā)明具有能源利用 率高的特點，且更節(jié)能環(huán)保。五、在除霜的同時在室內(nèi)環(huán)境滿足要求或者系統(tǒng) 處于高效運行時段，將部分余熱儲存在相變蓄熱器內(nèi)，可作為熱泵熱氣除霜的 低位熱源。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的蓄能除霜系統(tǒng)
包括壓縮機(jī)l、四通換向閥2、室內(nèi)機(jī)4、毛細(xì)管5、室外機(jī)6、氣液分離器7、 相變蓄熱器3、第一閥門8、第二閥門9、第三閥門10、第四閥門ll、第五閥 門12、第六閥門13、第七閥門14、第八閥門15、第九閥門16、第一管路17、 第二管路18、第三管路19、第四管路20、第五管路21、第六管路22、第七 管路23和第八管路24;所述壓縮機(jī)1的輸入端與氣液分離器7的輸出端相連 接，壓縮機(jī)l的輸出端與四通換向閥2的第一接口相連接，四通換向閥2的第 二接口與第一管路17相連接，第一管路17的兩端分別與第二管路18和室內(nèi) 機(jī)4的一端相連接，第二管路18的兩端分別與室外機(jī)6的一端及第三管路19 相連接，第三管路19的兩端分別與室外機(jī)6的另一端及室內(nèi)機(jī)4的另一端相 連接，所述第四管路20的兩端與第三管路19相連接，所述氣液分離器7的輸 入端與四通換向閥2的第三接口相連接，四通換向閥2的第四接口與第五管路 21的一端相連接，第五管路21的另一端與第一管路17相連接，相變蓄熱器3 的一端通過第六管路22與第五管路21相連接，相變蓄熱器3的另一端通過第 七管路23與第四管路20相連接，所述第八管路24的兩端分別與第五管路21 和第七管路23相連接，所述第一閥門8設(shè)置在第六管路22上，第二閥門9 設(shè)置在第六管路22和第八管路24之間的第五管路21上，第三閥門10設(shè)置在
第八管路24上，第四閥門11設(shè)置在第八管路24與第四管路20之間的第七管 路23上，第五閥門12設(shè)置在四通換向閥2與第五管路21之間的第一管路17 上，第六閥門13設(shè)置在第二管路18上，第七閥門14設(shè)置在第三管路19上， 第八閥門15設(shè)置在第四閥門11上方的第四管路20上，第九閥門16設(shè)置在室 外機(jī)6與四通換向閥2之間的第一管路17上，所述毛細(xì)管5設(shè)置在第八閥門 15與室外機(jī)6之間的第四管路20上。
具體實施方式
二結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式的蓄能除霜系統(tǒng)還包括第九管路25;所述第九管 路25的兩端分別與氣液分離器7的輸出端和壓縮機(jī)1的輸入端相連接，方便 連接。
具體實施方式
三結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式的蓄能除霜系統(tǒng)還包括第十管路26;所述第十管
路26的兩端分別與氣液分離器7的輸入端和四通換向閥2的第三接口相連接， 方便連接。
本發(fā)明基于能量時空轉(zhuǎn)移的思想將空氣源熱泵技術(shù)和相變蓄能技術(shù)有機(jī) 結(jié)合的一種新系統(tǒng)。該系統(tǒng)是冬季利用空氣源熱泵從空氣中提取熱量儲存在相 變蓄熱器中，當(dāng)需要除霜時，將儲存的熱量取出除霜兼向房間供熱用。系統(tǒng)運 行模式可以分為正常制熱模式、蓄熱模式和除霜模式。其中蓄熱模式可以分為 相變蓄熱器單獨蓄熱、相變蓄熱器和室內(nèi)機(jī)串聯(lián)蓄熱以及相變蓄熱器和室內(nèi)機(jī) 并聯(lián)蓄熱三種蓄熱模式，除霜模式可以分為室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)并聯(lián)除霜模式及室 內(nèi)機(jī)和室外機(jī)串聯(lián)除霜模式。
一、 正常供熱模式
將第一閥門8、第三閥門10、第四閥門11、第五閥門12、第六閥門13及 第七閥門14關(guān)閉，將第二閥門9，第八閥門15及第九閥門16打開。整個系 統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第二閥門9—室內(nèi)機(jī)4—第八閥門15 —毛細(xì)管5—室外機(jī)6—第九閥門16—四通換向閥2—氣液分離器7—壓縮機(jī) 1。
二、 蓄熱模式 (l)相變蓄熱器單獨蓄熱
將第二閥門9、第三閥門10、第五閥門12、第六閥門13、第七閥門14
及第八閥門15關(guān)閉，將第一閥門8、第四閥門11及第九閥門16打開。整個 系統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第一閥門8—相變蓄熱器3—第四閥 門11—毛細(xì)管5—室外機(jī)6—第九閥門16—四通換向閥2—氣液分離器7—壓 縮機(jī)1 。
(2) 相變蓄熱器和室內(nèi)機(jī)串聯(lián)蓄熱
將第二閥門9、第四閥門11、第五閥門12、第六閥門13及第七閥門14 關(guān)閉，將第一閥門8、第三閥門10、第八閥門15及第九閥門16打開。整個系 統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第一閥門8—相變蓄熱器3—第三閥門 10—室內(nèi)機(jī)4—第八閥門15—毛細(xì)管5—室外機(jī)6—第九閥門16—四通換向閥 2—氣液分離器7—壓縮機(jī)l。
(3) 相變蓄熱器和室內(nèi)機(jī)并聯(lián)蓄熱
方案一將第二閥門9、第三閥門10、第五閥門12、第六閥門13、第七 閥門14及第八閥門15關(guān)閉，將第一閥門8、第四閥門ll及第九閥門16打開。 整個系統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第一閥門8—相變蓄熱器3—第 四閥門11—毛細(xì)管5—室外機(jī)6—第九閥門16—四通換向閥2—氣液分離器7 —壓縮機(jī)1 。
方案二將第三閥門10、第五閥門12、第六閥門13、第七閥門14、第一 閥門8及第四閥門11關(guān)閉，將第二閥門9、第八閥門15及第九閥門16打開。 整個系統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第二閥門9—室內(nèi)機(jī)4—第八閥 門15—毛細(xì)管5—室外機(jī)6—第九閥門16—四通換向閥2—氣液分離器7—壓 縮機(jī)l。
三、除霜模式
(1) 室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)串聯(lián)除霜
將第二閥門9、第三閥門10、第七闔門14、第八閥門15及第九閥門16 關(guān)閉，將第一閥門8、第四閥門ll、第五閥門12及第六閥門13打開。整個系 統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第五閥門12—室內(nèi)機(jī)4—第六閥門13 —室外機(jī)6—毛細(xì)管5—第四閥門11—相變蓄熱器3—第一閥門8—四通換向 閥2—氣液分離器7—壓縮機(jī)1。
(2) 室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)并聯(lián)除霜
將第二閥門9、第三閥門10、第六閥門13及第八閥門15關(guān)閉，將第一閥
門8、第四閥門ll、第五閥門12、第七閥門14及第九閥門16打開。整個系 統(tǒng)的流程是壓縮機(jī)1 —四通換向閥2—第五閥門12—室內(nèi)機(jī)4—第七閥門14 —室外機(jī)6—毛細(xì)管5—第四閥門11—相變蓄熱器3—第一閥門8—四通換向 閥2—氣液分離器7—壓縮機(jī)1。
權(quán)利要求
1、一種非間斷供熱相變蓄能除霜系統(tǒng)，所述蓄能除霜系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(2)、室內(nèi)機(jī)(4)、毛細(xì)管(5)、室外機(jī)(6)、氣液分離器(7)、第一閥門(8)、第二閥門(9)、第三閥門(10)、第四閥門(11)、第五閥門(12)、第六閥門(13)、第七閥門(14)、第八閥門(15)、第九閥門(16)、第一管路(17)、第二管路(18)、第三管路(19)、第四管路(20)、第五管路(21)、第六管路(22)、第七管路(23)和第八管路(24)；其特征在于所述蓄能除霜系統(tǒng)還包括相變蓄熱器(3)；所述壓縮機(jī)(1)的輸入端與氣液分離器(7)的輸出端相連接，壓縮機(jī)(1)的輸出端與四通換向閥(2)的第一接口相連接，四通換向閥(2)的第二接口與第一管路(17)相連接，第一管路(17)的兩端分別與第二管路(18)和室內(nèi)機(jī)(4)的一端相連接，第二管路(18)的兩端分別與室外機(jī)(6)的一端及第三管路(19)相連接，第三管路(19)的兩端分別與室外機(jī)(6)的另一端及室內(nèi)機(jī)(4)的另一端相連接，所述第四管路(20)的兩端與第三管路(19)相連接，所述氣液分離器(7)的輸入端與四通換向閥(2)的第三接口相連接，四通換向閥(2)的第四接口與第五管路(21)的一端相連接，第五管路(21)的另一端與第一管路(17)相連接，相變蓄熱器(3)的一端通過第六管路(22)與第五管路(21)相連接，相變蓄熱器(3)的另一端通過第七管路(23)與第四管路(20)相連接，所述第八管路(24)的兩端分別與第五管路(21)和第七管路(23)相連接，所述第一閥門(8)設(shè)置在第六管路(22)上，第二閥門(9)設(shè)置在第六管路(22)和第八管路(24)之間的第五管路(21)上，第三閥門(10)設(shè)置在第八管路(24)上，第四閥門(11)設(shè)置在第八管路(24)與第四管路(20)之間的第七管路(23)上，第五閥門(12)設(shè)置在四通換向閥(2)與第五管路(21)之間的第一管路(17)上，第六閥門(13)設(shè)置在第二管路(18)上，第七閥門(14)設(shè)置在第三管路(19)上，第八閥門(15)設(shè)置在第四閥門(11)上方的第四管路(20)上，第九閥門(16)設(shè)置在室外機(jī)(6)與四通換向閥(2)之間的第一管路(17)上，所述毛細(xì)管(5)設(shè)置在第八閥門(15)與室外機(jī)(6)之間的第四管路(20)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非間斷供熱相變蓄能除霜系統(tǒng)，其特征在于 所述蓄能除霜系統(tǒng)還包括第九管路(25);所述第九管路(25)的兩端分別與氣液 分離器(7)的輸出端和壓縮機(jī)(1)的輸入端相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非間斷供熱相變蓄能除霜系統(tǒng)，其特征在于 所述蓄能除霜系統(tǒng)還包括第十管路(26);所述第十管路(26)的兩端分別與氣液 分離器(7)的輸入端和四通換向閥(2)的第三接口相連接。
全文摘要
非間斷供熱相變蓄能除霜系統(tǒng)，它涉及一種蓄能除霜系統(tǒng)。針對空氣源熱泵除霜方法存在機(jī)組穩(wěn)定性和可靠性差及供熱停止后影響房間舒適度問題。室內(nèi)機(jī)與第一、二管路連接，室外機(jī)與第二、三管路連接，第三管路與室內(nèi)、外機(jī)連接，第四、五管路與第一、三管路連接，壓縮機(jī)與氣液分離器連接，四通換向閥分別與第一、五管路及氣液分離器、壓縮機(jī)連接，相變蓄熱器通過第六、七管路與第五、四管路連接，第八管路與第五、七管路連接，第一、二、三、四、五、六、七、八、九閥門分別設(shè)置在第五、六、七、八、一、二管、三、四、一管路上，毛細(xì)管設(shè)置在第四管路上。本發(fā)明的機(jī)組穩(wěn)定性和可靠性好，供熱停止后房間舒適度好，除霜速度快。
文檔編號F28D20/02GK101338960SQ200810136918
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者楊 姚, 姜益強(qiáng), 胡文舉, 馬最良 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)