本發(fā)明屬于民用建筑物供暖領(lǐng)域,尤其涉及一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置。
背景技術(shù):
熱泵作為一種節(jié)能裝置日益受到重視,并被認(rèn)為是節(jié)能減排的有效手段。熱泵由于夏季可以制冷,冬季可以提供熱量,操作方便而被廣泛使用。但當(dāng)室內(nèi)機采用同一個風(fēng)機盤管時,夏季制冷尚可,冬季制熱時吹出干熱風(fēng)使人的舒適感降低。調(diào)查顯示,制熱的最理想型式還是輻射式供暖。
目前,家用小型空氣源熱泵一般采用制冷劑循環(huán)+水循環(huán)式,通過水循環(huán)將冷量或熱量輸送到室內(nèi)。這樣的設(shè)計需要對制冷劑系統(tǒng)和水系統(tǒng)同時協(xié)調(diào)控制,且對其穩(wěn)定性要求較高,稍有不慎就會停機保護。極端天氣下水的防凍是一個著重考慮的問題。此外,冬季除霜時采用制冷劑逆流除霜,室內(nèi)的溫度波動較大。
綜上所述,為了解決空氣源熱泵在上述問題,即系統(tǒng)復(fù)雜,水防凍問題突出,制熱舒適感差,以及蒸發(fā)器結(jié)霜和效率運行低等技術(shù)問題,需要對現(xiàn)有熱泵進行進一步的改進與創(chuàng)新。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,以解決現(xiàn)有熱泵供熱舒適性差,系統(tǒng)復(fù)雜穩(wěn)定性差,水路防凍保溫不好徹底解決的問題;在系統(tǒng)中使高溫制冷劑氣體直接冷凝輻射供暖,利用熱管式換熱器再將熱量散出;有效提高整個熱泵系統(tǒng)的效率和運行安全性。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、多個平行分布的環(huán)形熱管、電熱管,其中,壓縮機的出口與冷凝器進口相連,冷凝器出口與節(jié)流裝置的進口相連,節(jié)流裝置的出口與蒸發(fā)器進口相連,蒸發(fā)器出口與壓縮機進口相連;壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器組成熱泵系統(tǒng),在壓縮機注入氣態(tài)制冷劑;
每個環(huán)形熱管的下端均連通一集液管,在集液管內(nèi)設(shè)有冷凝器、電熱管,所述冷凝器、環(huán)形熱管、電熱管以及集液管組成室內(nèi)換熱系統(tǒng);在環(huán)形熱管和集液管內(nèi)同時充注蓄熱油和工質(zhì),蓄熱油與工質(zhì)互溶。
作為優(yōu)選,集液管內(nèi)安裝與所述電熱管連接的輔助加熱裝置,低環(huán)境溫度裝置供熱能力不足時通過所述輔助加熱裝置進行輔助供熱。
作為優(yōu)選,所述氣態(tài)制冷劑為R134a、R22、R410A、R1234yf、R1234ze氟利昂類工質(zhì)的其中一種。
作為優(yōu)選,所述工質(zhì)為液態(tài)制冷劑,所述液態(tài)制冷劑為R134a、R22、R410A、R1234yf、R1234ze氟利昂類工質(zhì)的其中一種。
作為優(yōu)選,環(huán)形熱管和集液管均采用銅、鋁、不銹鋼、鑄鐵金屬材料制成。
本發(fā)明的熱泵/電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、環(huán)形熱管和電熱管。其主要發(fā)明點包括:首先,室內(nèi)換熱器為熱管式,不帶風(fēng)機。通過熱管式暖氣片給房間輻射供暖。整個系統(tǒng)只有壓縮機和室外風(fēng)機為運動部件,結(jié)構(gòu)簡單,故障率低;其次,壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置組成的熱泵系統(tǒng)與熱管式室內(nèi)換熱系統(tǒng)的工質(zhì)彼此分離。這種設(shè)計的優(yōu)勢在于,一方面不存在水管冬季須防凍裂問題,降低了故障率和控制的復(fù)雜程度,另一方面減小與空氣的換熱溫差,降低系統(tǒng)的冷凝壓力,提高系統(tǒng)性能系數(shù);最后,本設(shè)計將輔助加熱裝置置于熱管式室內(nèi)換熱系統(tǒng)內(nèi)部,方便拆卸安裝和控制。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
圖1是本發(fā)明的戶用熱管散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a是本發(fā)明室內(nèi)換熱器結(jié)構(gòu)主視圖;
圖2b是本發(fā)明室內(nèi)換熱器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;
圖3是本發(fā)明戶用熱管散熱裝置中3個室內(nèi)換熱器串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明戶用熱管散熱裝置中3個室內(nèi)換熱器并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明:
實施例1:
如圖1、2a、2b所示,本發(fā)明提供一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,包括壓縮機1、冷凝器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4、多個平行分布的環(huán)形熱管5、電熱管6,其中,壓縮機1的出口與冷凝器進口11相連,冷凝器出口12與節(jié)流裝置3的進口相連,節(jié)流裝置3的出口與蒸發(fā)器4進口相連,蒸發(fā)器4出口與壓縮機1進口相連;壓縮機1、冷凝器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4組成熱泵系統(tǒng),在壓縮機1注入氣態(tài)制冷劑,所述氣態(tài)制冷劑為R134a、R22、R410A、R1234yf、R1234ze氟利昂類工質(zhì)的其中一種。
在每個環(huán)形熱管5上設(shè)有肋片9,每個環(huán)形熱管5的下端均連通一集液管7,在集液管7內(nèi)設(shè)有冷凝器2、電熱管6,所述冷凝器2、環(huán)形熱管5、電熱管6以及集液管7組成室內(nèi)換熱系統(tǒng);集液管7內(nèi)安裝與所述電熱管6連接的輔助加熱裝置,低環(huán)境溫度裝置供熱能力不足時通過所述輔助加熱裝置進行輔助供熱。在環(huán)形熱管和集液管7內(nèi)同時充注蓄熱油13和工質(zhì)14,所述工質(zhì)為液態(tài)制冷劑,所述液態(tài)制冷劑為R134a、R22、R410A、R1234yf、R1234ze氟利昂類工質(zhì)的其中一種,蓄熱油13與工質(zhì)14互溶,蓄熱油13不影響工質(zhì)14正常的吸熱、放熱工作,蓄熱油儲存熱量,避免壓縮機起停過程造成室內(nèi)溫度波動過大。環(huán)形熱管5和集液管7采用銅、鋁金屬材料制成,也可以采用不銹鋼、鑄鐵等普通金屬材料制成。
其工作過程如下:壓縮機將制冷劑壓縮至冷凝器中,冷凝器中高壓高溫的制冷劑氣體冷凝放出熱量,將集液管和環(huán)形熱管內(nèi)工質(zhì)氣化上升至環(huán)形熱管頂部,將熱量散出去,能夠使室內(nèi)換熱系統(tǒng)最大程度地與空氣接觸。熱管內(nèi)除了工質(zhì)外還充注一定比例的蓄熱油,蓄熱油與工質(zhì)完全互溶。蓄熱油能起到儲存熱量的作用,使得壓縮機能夠完成運行一段時間停機一段時間,提高壓縮機的運行壽命,同時減小室內(nèi)溫度的波動程度。蓄熱油與工質(zhì)完全互溶,使得蓄熱油的存在不影響熱管內(nèi)工質(zhì)的正常工作。當(dāng)遇到極端低溫天氣時,電加熱器開啟進入到輔助電熱模式。電加熱器將熱管底部的蓄熱油連同工質(zhì)一起加熱。
實施例2:
圖3是本發(fā)明提供的一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,3個室內(nèi)換熱系統(tǒng)串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。在此種方案中,出壓縮機的高溫高壓制冷劑依次通過3個不同的室內(nèi)換熱系統(tǒng)。
實施例3:
圖4是本發(fā)明提供的另一種采用熱泵和電熱復(fù)合的戶用熱管散熱裝置,3個室內(nèi)換熱系統(tǒng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。單個的室內(nèi)換熱系統(tǒng)工作模式與只帶一個室內(nèi)換熱系統(tǒng)的工作模式相同。
以上所述,僅是本發(fā)明較佳可行的實施例,不能因此即局限本發(fā)明的權(quán)利范圍,對熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,舉凡運用本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。