一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，熱泵的機殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器分隔為進風腔和出風腔，所述出風腔的出風口設置蒸發(fā)器風機，進風腔設有新風入口；冷凝器室由冷凝器分隔為回風腔和送風腔，回風腔內(nèi)輸入循環(huán)加熱的回風，回風腔還通過B風道補充新風，送風腔通過冷凝器風機向外輸送熱風；所述進風腔和回風腔之間通過A風道連通，A風道的進口位于回風腔，A通道的出口位于進風腔。通過風道將干燥室濕熱回風送入蒸發(fā)器進風端，加熱蒸發(fā)器提高蒸發(fā)器溫度，使得化霜溫度可以降低8～10℃，很大程度上避免了化霜過程啟動帶來的不利后果。
【專利說明】一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣源熱泵技術(shù)。
技術(shù)背景
[0002]空氣源熱泵熱風機主要由冷凝器、冷凝器風機、壓縮機、四通換向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風機組成，壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、依序用工質(zhì)管道連接，形成一個循環(huán)回路。
[0003]以空氣源熱泵熱風機作為加熱設備進行農(nóng)產(chǎn)品等物料的烘干，用高于或明顯高于物料溫度的熱能對物料進行加熱，加熱的空氣與物料表面接觸，熱空氣降溫，物料吸收熱量溫度升高，物料加熱后，由表至里其水份吸熱蒸發(fā)或汽化，水分子與加熱介質(zhì)一起變成濕熱空氣，由排濕風機排出干燥室外。
[0004]冬春季節(jié)氣溫在，環(huán)境溫度4°C及以下時，空氣源熱泵熱風機蒸發(fā)器的溫度會降至-2°C或以下，攜帶水分的空氣通過蒸發(fā)器，遇冷結(jié)霜附著在蒸發(fā)器上，隨著加熱設備的工作時間的增長，附著在蒸發(fā)器上的霜增厚，此時，影響到設備的制熱效果。為了去除蒸發(fā)器上的霜，現(xiàn)有技術(shù)化霜要滿足兩個條件；1)、蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號；2)、延時四十五分鐘時間，在延時的時間段內(nèi)，溫度信號變化不高于-1°C。當上述兩個條件同時滿足時啟動化霜程序，四通換向閥換向工作，原來流經(jīng)冷凝器的高溫工質(zhì)流向蒸發(fā)器，蒸發(fā)器在高溫工質(zhì)的加熱下化霜；原來流經(jīng)蒸發(fā)器的低溫工質(zhì)流向冷凝器，化霜過程含轉(zhuǎn)換時間需要九分鐘左右。因此，空氣源熱泵熱風機在環(huán)境溫度4°C及以下溫度工作時，實際能效比要降低20?25%，如:環(huán)境溫度在0?4°C之間時，每五十五分鐘設備就有一次化霜過程，化霜時，設備的制熱未用于烘干，等于每小時有18%的時間設備工作沒有用于制熱，等于設備制熱能力降低了 18%，這對加熱烘干物料來講，會明顯降低設備生產(chǎn)能力。同時，設備由化霜工況轉(zhuǎn)換回到加熱工況時，初始幾分鐘的制熱能力降低，不能對物料進行加熱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是拓展空氣源熱泵烘干能力和節(jié)能潛力，提供一種在低溫環(huán)境工作時仍然具備較強物料干燥能力和較高的能效比的空氣源熱泵熱風機，為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述空氣源熱泵的機殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器分隔為進風腔和出風腔，所述出風腔的出風口設置蒸發(fā)器風機，進風腔設有新風入口；
[0006]冷凝器室由冷凝器分隔為回風腔和送風腔，回風腔內(nèi)輸入循環(huán)加熱的回風，回風腔還通過B風道補充新風，送風腔通過冷凝器風機向外輸送熱風；
[0007]所述進風腔和回風腔之間通過A風道連通，A風道的進口位于回風腔，A通道的出口位于進風腔。
[0008]采用上述技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生如下有益效果:通過A風道將干燥室濕熱回風送入蒸發(fā)器進風端，加熱蒸發(fā)器提高蒸發(fā)器溫度，使得化霜溫度(導致設備啟動化霜程序的環(huán)境溫度簡稱化霜溫度)可以降低8?10°C，很大程度上避免了化霜過程啟動帶來的不利后果。
[0009]改進地，所述A風道設有風門。使得設備能夠方便地根據(jù)需要關閉或打開A風道，環(huán)境溫度在5°C以上時，該技術(shù)方案可以有效提高系統(tǒng)的能效比。
[0010]改進地，所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器進行熱交換。通過全熱換熱器的熱交換，充分利用了干燥室濕熱回風的廢熱，提高了設備制熱能力。
[0011]優(yōu)選方案一，所述A風道的出口與蒸發(fā)器的距離稱之為第一距離，所述進風腔的新風入口與蒸發(fā)器的距離稱之為第二距離，所述第一距離小于第二距離。使得A風道的熱風相對于新風優(yōu)先進入蒸發(fā)器及蒸發(fā)器風機，新風僅作為熱風的補充。
[0012]優(yōu)選方案二，所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器進行熱交換；所述B風道設有風門；在A通道的出口與蒸發(fā)器之間設置風機，當蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號，達到15?40分鐘時，風門關閉，風機開啟強制排濕。該優(yōu)選技術(shù)方案二的有益效果詳述如下:
[0013]1)在環(huán)境溫度3°C至_4°C時，電動風門關閉，全熱換熱器功能發(fā)生變化，從全熱換熱器功能變成了無換熱功能的A通道風管，保證了廢濕熱空氣有較高的溫度。2)干燥室內(nèi)的廢濕熱空氣對蒸發(fā)器進行化霜處理，避免了制熱系統(tǒng)進入化霜程序，提高了制熱系統(tǒng)的能效比。3)化霜后的廢氣余熱又被系統(tǒng)吸收，提高了系統(tǒng)的制熱能力。通過多次實驗結(jié)果表明，在環(huán)境溫度3°C至_4°C時關閉風門，制熱系統(tǒng)不會進入化霜程序。在4°C以上環(huán)境溫度不關閉風門，全熱換熱器保持了熱交換功能，制熱系統(tǒng)也不會進入化霜程序。因為所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器進行熱交換的換熱能力在35%至45%之間。通過全熱換熱器后的余熱，繼續(xù)加熱蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器的溫度大于_2°C。通過全熱換熱器進行換熱的35%至45%熱能，加熱了由于排濕而進入干燥室的新風，充分利用了干燥室濕熱回風的廢熱，提聞了設備制熱能力。
[0014]本發(fā)明的目的除了解決烘干工作時明顯降低制熱系統(tǒng)進入化霜程序的環(huán)境溫度夕卜，還要提高其制熱能力，現(xiàn)就制熱能力的提高發(fā)明人作了以下對比試驗；都在環(huán)境溫度0°C時，都采用谷輪KCZR72壓縮機，風機風量都是4900m3/h，P組是采用本發(fā)明優(yōu)選方案二，S組是現(xiàn)有技術(shù)空氣源熱泵熱風機，在相同干燥室、相同工況(環(huán)境溫度、循環(huán)風、空干燥室)下，分別測量兩組技術(shù)方案的冷凝器風機出風風溫進行對比:
[0015]P組:干燥室溫度30 V，冷凝器風機的出風風溫38 V ；干燥室溫度40 V，冷凝器風機的出風風溫49°C ;干燥室溫度50°C，冷凝器風機的出風風溫59.5°C。加熱耗時一小時二十三分，制熱系統(tǒng)未進入化霜；
[0016]S組:干燥室溫度30 V，冷凝器風機的出風風溫37 °C ;干燥室溫度40 V，冷凝器風機的出風風溫47°C ;干燥室溫度50°C，冷凝器風機的出風風溫56°C。加熱耗時二小時零二分，制熱系統(tǒng)兩次進入化霜；
[0017]從上述實驗可以看出，現(xiàn)有技術(shù)制熱系統(tǒng)兩次進入化霜程序；本發(fā)明的技術(shù)方案在環(huán)境溫度0°c，制熱系統(tǒng)不進入化霜程序。而且P組冷凝器風機的出風風溫高于S組。
[0018]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖為本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成原理示意圖。

【具體實施方式】
[0020]參見附圖，反映本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)，所述降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機連接干燥室1，所述空氣源熱泵的機殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器7分隔為進風腔9和出風腔6，所述出風腔的出風口設置蒸發(fā)器風機5，進風腔設有新風入口8 ；
[0021]冷凝器室由冷凝器12分隔為回風腔4和送風腔11，回風腔4連通所述干燥室1的回風口 2，回風腔4通過B風道補充新風，送風腔11通過冷凝器風機13連通所述干燥室1的進風口 ；
[0022]所述進風腔9和回風腔4之間通過A風道連通，A風道的進口位于回風腔4，A通道的出口位于進風腔9。B風道的進口處設有自動風門10。所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器3進行熱交換。本例中，所述A風道和B風道即為全熱換熱器3的兩個相互換熱的風道。所述A風道的出風口相對于新風入口 8更靠近蒸發(fā)器風機5，使得A風道的熱風相對于新風優(yōu)先進入蒸發(fā)器7及蒸發(fā)器風機5，新風僅作為熱風的補充。
[0023]在A通道的出口與蒸發(fā)器7之間設置風機14，當蒸發(fā)器7的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號，達到15?40分鐘時，自動風門10關閉，風機14開啟強制排濕。
[0024]為了充分說明本發(fā)明的有益效果，在相同環(huán)境溫度、相同熱泵功率、相同干燥室、相同重量物料和相同工況下，進行了對照實驗進行比較，【具體實施方式】分別說明如下:
[0025]甲、乙兩個干燥室采用空氣源熱泵熱風機加熱，加熱方式循環(huán)風加熱，壓縮機采用谷輪3匹壓縮機，天氣為陰天，環(huán)境溫度1?6°C，兩個干燥室烘干油茶仔物料，物料的重量950公斤，含水量18%，烘干后進入榨油前油茶仔粉碎時的含水量不大于9%。
[0026]甲干燥室采用傳統(tǒng)的空氣源熱泵熱風機加熱，未采用本發(fā)明技術(shù)方案，裝料后，只加熱不排濕5小時，干燥室溫度到達33°C ；
[0027]又經(jīng)3小時加熱排濕后，干燥室溫度到達36°C，3個小時中，排濕時間設置是，ff:Y=1分鐘:4分鐘(邊加熱邊排濕的時間命名為W，只加熱不排濕的時間命名為Y，以下均相同)；
[0028]ff:Y= 1分鐘:6分鐘，又經(jīng)5小時加熱排濕后，干燥室溫度到達42°C ；
[0029]ff:Y = 1分鐘:8分鐘，又經(jīng)6小時加熱排濕后，干燥室溫度到達50°C ；
[0030]ff:Y = 1分鐘:10分鐘，又經(jīng)7小時加熱排濕后，干燥室溫度到達60°C。
[0031]物料烘干共用27小時，耗電80度電。在烘干過程中，空氣源熱泵熱風機多次進入化霜，設備的加熱能力明顯降低。
[0032]乙干燥室采用本發(fā)明技術(shù)方案，裝料后不排濕只加熱3小時，干燥室溫度到達32°C，進入加熱排濕狀態(tài)；冷凝器風機經(jīng)B通道吸入機外的新風進入干燥室形成正壓排濕，沒有專門設置排濕風機，濕空氣對蒸發(fā)器加熱后再排出。烘干共用了 19個小時，用電55度?？諝庠礋岜脽犸L機在整個烘干過程中，未進入化霜，提高了系統(tǒng)的加熱能力，加之廢熱回收也對烘干產(chǎn)生了積極的影響，縮短8小時烘干時間，節(jié)省25度電。
[0033]本發(fā)明描述的上述實現(xiàn)方式僅是為了清楚的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能理解為對本發(fā)明作出任何限制。本發(fā)明在本【技術(shù)領域】具有公知的多種替代或者變形，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)意義的前提下，均落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述空氣源熱泵的機殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器分隔為進風腔和出風腔，所述出風腔的出風口設置蒸發(fā)器風機，進風腔設有新風入口 ； 冷凝器室由冷凝器分隔為回風腔和送風腔，回風腔內(nèi)輸入循環(huán)加熱的回風，回風腔還通過B風道補充新風，送風腔通過冷凝器風機向外輸送熱風； 所述進風腔和回風腔之間通過A風道連通，A風道的進口位于回風腔，A通道的出口位于進風腔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述A風道設有風門。
3.如權(quán)利要求1所述的一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器進行熱交換。
4.如權(quán)利要求1所述的一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述A風道的出口與蒸發(fā)器的距離稱之為第一距離，所述進風腔的新風入口與蒸發(fā)器的距離稱之為第二距離，所述第一距離小于第二距離。
5.如權(quán)利要求1所述的一種降低化霜溫度的空氣源熱泵熱風機，其特征在于，所述A風道和B風道之間通過全熱換熱器進行熱交換；所述B風道設有風門；在々通道的出口與蒸發(fā)器之間設置風機，當蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號，達到15?40分鐘時，風門關閉，風機開啟強制排濕。
【文檔編號】F24H4/06GK104359221SQ201410727606
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】湯世國 申請人:湖南省瀏陽市擇明熱工器材有限公司