一種空氣源熱泵熱水機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)組制熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組及其除霜控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱泵節(jié)能技術(shù)作為國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣項(xiàng)目，在我國(guó)已得到了廣泛的推廣，近年來(lái)空氣源熱泵熱水機(jī)組由于節(jié)能、安全等特點(diǎn)在我國(guó)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，空氣源熱泵在我國(guó)北方市場(chǎng)的推廣受到了極大的限制，主要原因是受到氣候條件的制約。當(dāng)外界氣溫度過(guò)低時(shí)，空氣源熱泵熱水機(jī)組蒸發(fā)器的表面便會(huì)結(jié)霜，降低換熱效果，導(dǎo)致制熱量減小，甚至機(jī)組無(wú)法正常啟動(dòng)。目前，常見(jiàn)的除霜方式有翅片電加熱除霜、熱水噴淋除霜、熱氣除霜和四通閥除霜，具體如下:1、翅片電加熱除霜耗電量大并不節(jié)能，部分能量會(huì)散失到空氣中，而且容易在環(huán)境溫度較低時(shí)出現(xiàn)化霜困難的現(xiàn)象；2、熱水噴淋除霜對(duì)水資源的浪費(fèi)大，而且淋水后如果不能及時(shí)把余水除凈，反而會(huì)在下一除霜過(guò)程中加快結(jié)霜的速度；3、熱氣除霜如果工質(zhì)沒(méi)有進(jìn)行蒸發(fā)，便形不成氣體，就會(huì)影響壓縮機(jī)的吸氣，如果吸氣不好，壓縮機(jī)的回油也比較困難，回油不良很可能燒壞壓縮機(jī)；4、四通閥除霜系統(tǒng)在逆循環(huán)除霜階段，非但不能向室內(nèi)提供熱量，反而會(huì)從室內(nèi)吸收熱量，影響了制熱運(yùn)行效率，導(dǎo)致水溫降低，并且四通閥頻繁換向會(huì)影響其可靠性及壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組及其除霜控制方法，它具有換熱效率高、除霜速度快、節(jié)能以及系統(tǒng)安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的空氣源熱泵熱水機(jī)組包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、氣液分離器以及控制各個(gè)部件工作的控制器，關(guān)鍵在于所述壓縮機(jī)的排氣口通過(guò)第一電磁閥與所述冷凝器的入口相連，所述冷凝器的出口依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、第二電磁閥、單向閥、膨脹節(jié)流裝置與所述蒸發(fā)器的入口相連，所述壓縮機(jī)的入口通過(guò)氣液分離器與所述蒸發(fā)器的出口相連，所述壓縮機(jī)的出口與所述膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)旁通電磁閥相連，所述膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)第三電磁閥、孔板與膨脹節(jié)流裝置的出口相連。
[0006]進(jìn)一步地，為方便控制，所述控制器包括CPU和數(shù)據(jù)采集模塊，所述壓縮機(jī)的出口設(shè)有與該控制器相連的第一壓力傳感器，所述壓縮機(jī)的入口設(shè)有與該控制器相連的第二壓力傳感器和溫度傳感器。
[0007]該空氣源熱泵熱水機(jī)組的工作原理如下:
[0008]蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收外氣中的熱量，蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，經(jīng)過(guò)氣液分離器進(jìn)行氣液分離后，由壓縮機(jī)的吸氣口吸入內(nèi)部而變成高溫高壓氣體，然后通過(guò)第一電磁閥進(jìn)入冷凝器中，被來(lái)自用戶端的冷水冷卻為高壓的液態(tài)制冷劑，其中被帶走的熱量被傳遞給水，用戶端的出水便變?yōu)闊崴?，繼而液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器、第二電磁閥、單向閥進(jìn)入膨脹節(jié)流裝置變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑回到蒸發(fā)器中，從而周而復(fù)始地循環(huán)制熱。
[0009]該空氣源熱泵熱水機(jī)組的除霜控制方法包括如下步驟:當(dāng)控制器通過(guò)第二壓力傳感器檢測(cè)到壓縮機(jī)入口的壓力低于低壓閾值時(shí)，控制器打開旁通電磁閥、第三電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥、第二電磁閥，使得壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體經(jīng)過(guò)旁通電磁閥后，同時(shí)進(jìn)入膨脹節(jié)流裝置、第三電磁閥和孔板，利用壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑將蒸發(fā)器表面的霜融化去除，然后通過(guò)氣液分離器使制冷劑氣液分離，氣態(tài)制冷劑由該壓縮機(jī)的吸氣口吸入；當(dāng)控制器通過(guò)第二壓力傳感器檢測(cè)到壓縮機(jī)入口的壓力達(dá)到低壓閾值時(shí)，便會(huì)打開第一電磁閥、第二電磁閥，關(guān)閉旁通電磁閥、第三電磁閥，除霜過(guò)程完成。
[0010]進(jìn)一步地，在除霜過(guò)程中，如果控制器通過(guò)第一壓力傳感器檢測(cè)到壓縮機(jī)出口的壓力高于高壓閾值時(shí)，便會(huì)打開第一電磁閥，若檢測(cè)到高壓到達(dá)高壓閾值時(shí)便會(huì)關(guān)閉第一電磁閥；當(dāng)控制器通過(guò)第二壓力傳感器檢測(cè)到壓縮機(jī)入口的壓力低于設(shè)定值時(shí)便會(huì)打開第二電磁閥，若檢測(cè)到低壓到達(dá)低壓閾值時(shí)便會(huì)關(guān)閉第二電磁閥，提升了機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
[0011]上述旁通電磁閥、第三電磁閥和孔板的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)高效除霜，解決了目前各種除霜方法所帶來(lái)的缺陷。
[0012]所述冷凝器為空氣源熱泵熱水機(jī)專用冷凝器，具有換熱效率高，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明的高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組解決了在冬季運(yùn)行時(shí)受氣象條件的影響，可廣泛適用于我國(guó)的南、北方；并且除霜功耗小、除霜時(shí)間短且能及時(shí)將水除凈、供熱恢復(fù)快，除霜時(shí)可維持原有的熱水溫度，能避免不必要的能量損失，起到了良好的節(jié)能效果，提高了機(jī)組的綜合能效；而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、效率高、使用壽命長(zhǎng)且控制精準(zhǔn)，使機(jī)組能夠長(zhǎng)期安全高效穩(wěn)定的運(yùn)行，具有很好的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組的工作流程示意圖。
[0015]圖中:1_壓縮機(jī)；2_第一電磁閥；3_冷凝器；4_干燥過(guò)濾器；5_第二電磁閥；6-單向閥；7_膨脹節(jié)流裝置；8_蒸發(fā)器；9_氣液分離器；10-旁通電磁閥；11-第三電磁閥；12-孔板；13-第一壓力傳感器；14-第二壓力傳感器；15-溫度傳感器；16_控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施實(shí)例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]見(jiàn)圖1所示:本實(shí)施例的高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組，包括壓縮機(jī)1、冷凝器3、膨脹節(jié)流裝置7、蒸發(fā)器8、氣液分離器9以及控制各個(gè)部件工作的控制器16。
[0019]壓縮機(jī)I的排氣口通過(guò)第一電磁閥2與冷凝器3的入口相連，冷凝器3的出口依次通過(guò)干燥過(guò)濾器4、第二電磁閥5、單向閥6、膨脹節(jié)流裝置7與蒸發(fā)器8的入口相連，壓縮機(jī)I的入口通過(guò)氣液分離器9與蒸發(fā)器8的出口相連，壓縮機(jī)I的出口與膨脹節(jié)流裝置7的入口通過(guò)旁通電磁閥10相連，膨脹節(jié)流裝置7的進(jìn)口通過(guò)第三電磁閥11、孔板12與膨脹節(jié)流裝置7的出口相連。
[0020]控制器16包括CPU和數(shù)據(jù)采集模塊，壓縮機(jī)I的出口設(shè)有與控制器16相連的第一壓力傳感器13，壓縮機(jī)I的入口設(shè)有與控制器16相連的第二壓力傳感器14和溫度傳感器15，控制器16能精準(zhǔn)的控制壓縮機(jī)I按負(fù)荷啟停以及除霜過(guò)程，并設(shè)有人機(jī)界面和保護(hù)功能等。
[0021]該空氣源熱泵熱水機(jī)組的工作原理如下:
[0022]蒸發(fā)器8中的液態(tài)制冷劑吸收外氣中的熱量，蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，經(jīng)過(guò)該氣液分離器9進(jìn)行氣液分離后，由該壓縮機(jī)I的吸氣口吸入內(nèi)部而變成高溫高壓氣體，然后通過(guò)第一電磁閥2進(jìn)入該冷凝器3中被來(lái)自用戶端的冷水冷卻為高壓的液態(tài)制冷劑，其中被帶走的熱量被傳遞給水，用戶端的出水便變?yōu)闊崴?，繼而液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器4、第二電磁閥5、單向閥6進(jìn)入該膨脹節(jié)流裝置7，變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑回到該蒸發(fā)器8中，從而周而復(fù)始地循環(huán)制熱。所述控制器16根據(jù)溫度傳感器15檢測(cè)到的溫度來(lái)精準(zhǔn)控制膨脹節(jié)流裝置7的開度，控制制冷劑流量確保機(jī)組的可靠性。
[0023]該空氣源熱泵熱水機(jī)組的除霜控制方法如下:
[0024]當(dāng)該控制器16根據(jù)第二壓力傳感器14檢測(cè)到低壓低于設(shè)定值時(shí)，便會(huì)打開旁通電磁閥10、第三電磁閥11，關(guān)閉第一電磁閥2、第二電磁閥5，該壓縮機(jī)I排出的高溫高壓氣體經(jīng)過(guò)旁通電磁閥10同時(shí)進(jìn)入膨脹節(jié)流裝置7、第三電磁閥11和孔板12節(jié)流降壓混合后變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑回到該蒸發(fā)器8中，利用該壓縮機(jī)I排出的高溫制冷劑將該蒸發(fā)器8表面的霜融化去除，然后通過(guò)該氣液分離器9使制冷劑液態(tài)與氣態(tài)基本完全分離后，氣態(tài)制冷劑由該壓縮機(jī)I的吸氣口吸入，從而延長(zhǎng)壓縮機(jī)I的使用壽命。當(dāng)該控制器16根據(jù)第二壓力傳感器14檢測(cè)到低壓到達(dá)設(shè)定值時(shí)，便會(huì)打開第一電磁閥2、第二電磁閥，關(guān)閉旁通電磁閥10、第三電磁閥11，除霜過(guò)程完成。在除霜過(guò)程中，當(dāng)該控制器16通過(guò)該第一壓力傳感器13檢測(cè)到高壓高于設(shè)定值時(shí)便會(huì)打開第一電磁閥2，若檢測(cè)到高壓到達(dá)設(shè)定值時(shí)便會(huì)關(guān)閉第一電磁閥2 ;當(dāng)該控制器16通過(guò)該第二壓力傳感器14檢測(cè)到低壓低于設(shè)定值時(shí)便會(huì)打開第二電磁閥5，若檢測(cè)到低壓到達(dá)設(shè)定值時(shí)便會(huì)關(guān)閉第二電磁閥5，提升了機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空氣源熱泵熱水機(jī)組，包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、氣液分離器以及控制各個(gè)部件工作的控制器，其特征在于所述壓縮機(jī)的排氣口通過(guò)第一電磁閥與所述冷凝器的入口相連，所述冷凝器的出口依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、第二電磁閥、單向閥、膨脹節(jié)流裝置與所述蒸發(fā)器的入口相連，所述壓縮機(jī)的入口通過(guò)氣液分離器與所述蒸發(fā)器的出口相連，所述壓縮機(jī)的出口與所述膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)旁通電磁閥相連，所述膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)第三電磁閥、孔板與膨脹節(jié)流裝置的出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵熱水機(jī)組，其特征在于所述控制器包括CPU和數(shù)據(jù)采集模塊，所述壓縮機(jī)的出口設(shè)有與該控制器相連的第一壓力傳感器，所述壓縮機(jī)的入口設(shè)有與該控制器相連的第二壓力傳感器和溫度傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種高效除霜的空氣源熱泵熱水機(jī)組及其除霜控制方法，該空氣源熱泵熱水機(jī)組包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、氣液分離器以及控制器，壓縮機(jī)的排氣口通過(guò)第一電磁閥與冷凝器的入口相連，冷凝器的出口依次通過(guò)干燥過(guò)濾器、第二電磁閥、單向閥、膨脹節(jié)流裝置與蒸發(fā)器的入口相連，壓縮機(jī)的入口通過(guò)氣液分離器與蒸發(fā)器的出口相連，壓縮機(jī)的出口與膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)旁通電磁閥相連，膨脹節(jié)流裝置的入口通過(guò)第三電磁閥、孔板與膨脹節(jié)流裝置的出口相連。本實(shí)用新型的空氣源熱泵熱水機(jī)組適用地區(qū)范圍廣、除霜效率高，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)除霜過(guò)程中所帶來(lái)難解的問(wèn)題，使機(jī)組能夠長(zhǎng)期安全高效穩(wěn)定的運(yùn)行。
【IPC分類】F25B49-02, F24H4-02, F25B47-02
【公開號(hào)】CN204388354
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420861419
【發(fā)明人】高建廷, 陸菊英
【申請(qǐng)人】昆山臺(tái)佳機(jī)電有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日