專利名稱：一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法及其除霜裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷系統(tǒng)的除霜方法，特別是一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法及其除霜裝置。
背景技術：
現(xiàn)有風冷熱泵系統(tǒng)裝置一般如圖1所示。風冷熱泵機組在制熱運行時，由于室外溫度低，空氣側換熱器3表面會逐漸結霜，隨著霜層的加厚，機內換熱器9的出風溫度和制熱能力逐漸降低，此時應進行除霜。除霜是否徹底是必須要關注的問題，如果除霜不徹底，進入制熱后，未除掉的霜層和除霜水將會凍結成密度較大的霜或冰，很難再在下一次化掉，影響制熱效果，造成低壓保護，排氣溫度過高，甚至導致壓縮機1損壞。
風冷熱泵機組目前大多采用反循環(huán)除霜裝置，即除霜時四通閥2動作，將空氣側換熱器3作為冷凝器，向其輸送能量進行除霜。這種除霜裝置存在除霜能力不足，化霜時間比較長的缺點，根本原因在于除霜過程中系統(tǒng)高低壓在較長的時間內不能恢復正常，壓縮機工作不正常，表現(xiàn)如下1)除霜開始后，制冷系統(tǒng)中的高、低壓偏低，制冷劑循環(huán)量小，壓縮機吸氣少，容易產生低壓保護。系統(tǒng)的高低壓往往在除霜快要結束時才恢復正常，有效化霜時間較短。
2)除霜開始后一段較長時間內，由于制冷系統(tǒng)中的高、低壓偏低，壓縮機輸入功率和制冷量遠遠低于額定制冷工況相應值，壓縮機能力不能發(fā)揮，除霜能力弱。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種能對制冷系統(tǒng)中冷凝高低壓在工作過程中能快速恢復正常狀態(tài)，從而達到快速、徹底除霜目的的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法及其除霜裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明所設計的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法，是在除霜過程中對冷凝壓力進行控制，冷凝壓力的控制既可以采用壓差控制閥和冷凝壓力調節(jié)閥聯(lián)合作用，也可以單獨采用冷凝壓力控制閥進行控制。這種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法其實現(xiàn)的除霜裝置，它包括空氣換熱器和儲液器，在空氣換熱器進出口與儲液器進口之間設有壓力控制裝置。所述的壓力控制裝置包括壓差控制器和冷凝壓力控制閥，在空氣換熱器進口與儲液器進口之間連接一個壓差控制器，在空氣側換熱器出口與儲液器進口之間連接一個冷凝壓力控制閥。所述的壓力控制裝置是冷凝壓力控制閥，空氣換熱器的進出口為冷凝壓力控制閥的兩個輸入口，冷凝壓力控制閥的輸出口通過單向閥與儲液器連接。其特征是在空氣側換熱器出口、冷凝壓力調節(jié)閥與儲液器進口的通路上還設有單向閥，壓差控制閥的出口位置既可以位于單向閥和儲液器之間，也可以位于冷凝壓力調節(jié)閥和單向閥之間，還可以是位于冷凝壓力調節(jié)閥和儲液器進口之間。
為了提高風冷熱泵系統(tǒng)的除霜能力，必須盡量縮短系統(tǒng)高低壓恢復正常狀態(tài)的時間，提高除霜時的制冷劑循環(huán)量。現(xiàn)有的除霜裝置往往只注重于提高除霜時的制冷劑循環(huán)量，卻沒有意識到提高除霜時的冷凝壓力，使系統(tǒng)的高低壓維持正常才是解決除霜問題的根本所在。為此，本發(fā)明提供的一種風冷熱泵高效除霜方法及其所得到的除霜裝置，與一般的風冷熱泵系統(tǒng)相比，具有以下特點1)除霜開始后，在較短的時間內(半分鐘左右)，冷凝壓力恢復正常(大于冷凝壓力調節(jié)閥12的設定壓力10bar)，無效化霜時間短。
2)冷凝壓力恢復正常后，制冷劑循環(huán)量和壓縮機輸入功率接近額定制冷工況相應值，除霜能力強，所需除霜時間短，除霜徹底。
3)必須在系統(tǒng)中設置單獨的儲液器，并且要有足夠的制冷劑充注量，以保證除霜過程儲液器中仍有一定的液位；否則，高壓氣體旁通，制冷劑循環(huán)量不足，系統(tǒng)會產生低壓保護。
4)由于除霜能力很強，制冷劑液體需要從機內換熱器吸收大量的熱量。對于風冷冷熱風熱泵機組，為了防止“吹冷風”現(xiàn)象，需要的輔助電加熱功率較大。對于風冷冷熱水熱泵機組，由于可以直接從循環(huán)水中吸收熱量，可以關閉用戶側風扇，避免“吹冷風”；同時由于除霜時間短，對水溫的波動影響較小。


圖1是現(xiàn)有技術的風冷熱泵機組結構示意圖；圖2是本發(fā)明采用冷凝壓力控制的風冷熱泵機組實施例結構示意圖；圖3是單閥件冷凝壓力控制風冷熱泵機組實施例結構示意圖；圖4是實施例3的風冷熱泵機組結構示意圖；
具體實施例方式
下面通過實施例結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述，但下述實施例并不限制本發(fā)明的內容。
實施例1如圖2所示。本實施例描述的一種風冷熱泵高效除霜方法，是在除霜過程中對冷凝壓力進行控制，冷凝壓力的控制采用壓差控制閥和冷凝壓力調節(jié)閥聯(lián)合作用，其實施的除霜裝置它包括空氣側換熱器3和儲液器4，在空氣側換熱器3進出口與儲液器4進口之間設有壓力控制裝置，所述的壓力控制裝置包括壓差控制器11和冷凝壓力控制閥12，在空氣側換熱器3進口與儲液器4進口之間連接一個壓差控制器11，在空氣側換熱器3出口與儲液器4進口之間連接一個冷凝壓力控制閥12。與一般的風冷熱泵系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)增加了兩個閥件用于控制冷凝壓力——壓差控制閥11和冷凝壓力調節(jié)閥12(目前市場上都可以買到)。當冷凝壓力調節(jié)閥12的進口壓力大于設定壓力(一般可設定為10bar)時全開，低于設定值則部分開啟。壓差控制閥11的開啟壓力差一般設定為1.4bar，全開壓力差為3bar。冷凝壓力調節(jié)閥12和壓差控制閥11聯(lián)合作用，可以保證系統(tǒng)除霜循環(huán)時有足夠高的冷凝壓力。
在進行正常的制熱循環(huán)時，制冷劑不經過壓差控制閥11和冷凝壓力調節(jié)閥12。夏季制冷運行時，冷凝壓力調節(jié)閥12完全開啟、壓差控制閥11全關，對正常的制冷循環(huán)影響很小，只是稍微增加了液體管路的壓降(冷凝壓力調節(jié)閥12壓降很小)。
當系統(tǒng)需要除霜時，四通閥2動作，制冷劑氣體經壓縮機1流過四通閥2，進入空氣側換熱器3。除霜剛開始時由于空氣側換熱器3內壓力較低，因而冷凝壓力調節(jié)閥12全關，壓差控制閥11開啟。隨著制冷劑液體在空氣側換熱器3內越積越多，冷凝壓力逐漸升高；同時，因為熱蒸汽的不斷進入，儲液器4中的溫度、壓力上升。在這個過程中，冷凝壓力調節(jié)閥12逐漸開啟、壓差控制閥11逐漸關小。隨著除霜過程的持續(xù)進行，霜層不斷減少，到除霜結束時，冷凝壓力調節(jié)閥12完全開啟、壓差控制閥11全關，隨后機組再進入下一個制熱循環(huán)。
實施例2根據(jù)控制冷凝壓力的閥件結構和性能的不同，采用冷凝壓力控制的風冷熱泵系統(tǒng)可單獨采用冷凝壓力控制閥進行控制，如圖3所示，本實施例所述的壓力控制裝置是冷凝壓力控制閥13，空氣側換熱器3的進出口為冷凝壓力控制閥13的兩個輸入口，冷凝壓力控制閥13的輸出口通過單向閥5與儲液器4連接。它的特點是采用單一的閥件冷凝壓力控制閥13代替壓差控制閥11和冷凝壓力調節(jié)閥12。冷凝壓力控制閥13只對出口壓力的變化起反應，并在出口壓力上升時打開。除了控制出口壓力外，冷凝壓力控制閥13的工作方式與采用壓差控制閥11和冷凝壓力調節(jié)閥12的系統(tǒng)完全相同，同樣可以達到控制除霜過程中冷凝壓力的目的。為了防止制熱循環(huán)時制冷劑液體不經過儲液器4和空氣側換熱器3而直接回到壓縮機1造成液擊，冷凝壓力控制閥13置于單向閥1的前面。
實施例3本實施例描述的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法及其除霜裝置，是在空氣側換熱器3出口、冷凝壓力調節(jié)閥12與儲液器4進口的通路上還設有單向閥5，單向閥5可以如圖2所示，設在冷凝壓力調節(jié)閥12的進口，也可以如圖4所示，設在冷凝壓力調節(jié)閥12的出口，壓差控制閥11的出口位置既可以位于單向閥5和儲液器4之間，也可以位于冷凝壓力調節(jié)閥12和單向閥5之間，還可以是位于冷凝壓力調節(jié)閥12和儲液器4進口之間。
權利要求
1.一種風冷熱泵系統(tǒng)除霜方法，其特征是在除霜過程中對冷凝壓力進行控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種風冷熱泵系統(tǒng)除霜方法，其特征是冷凝壓力的控制既可以采用壓差控制閥和冷凝壓力調節(jié)閥聯(lián)合作用，也可以單獨采用冷凝壓力控制閥進行控制。
3.一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜裝置，它包括空氣側換熱器3和儲液器4，其特征是在空氣側換熱器3進出口與儲液器4進口之間設有壓力控制裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜裝置，其特征是所述的壓力控制裝置包括壓差控制器11和冷凝壓力控制閥12，在空氣側換熱器3進口與儲液器4進口之間連接一個壓差控制器11，在空氣側換熱器3出口與儲液器4進口之間連接一個冷凝壓力控制閥12。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜裝置，其特征是所述的壓力控制裝置是冷凝壓力控制閥13，空氣側換熱器3的進出口為冷凝壓力控制閥13的兩個輸入口，冷凝壓力控制閥13的輸出口通過單向閥5與儲液器4連接。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜裝置，其特征是在空氣側換熱器3出口、冷凝壓力調節(jié)閥12與儲液器4進口的通路上還設有單向閥5，壓差控制閥11的出口位置既可以位于單向閥5和儲液器4之間，也可以位于冷凝壓力調節(jié)閥12和單向閥5之間，還可以是位于冷凝壓力調節(jié)閥12和儲液器4進口之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風冷熱泵系統(tǒng)的除霜方法，它是在除霜過程中對冷凝壓力進行控制，冷凝壓力的控制既可以采用壓差控制閥和冷凝壓力調節(jié)閥聯(lián)合作用，也可以單獨采用冷凝壓力控制閥進行控制。其除霜裝置它包括空氣換熱器和儲液器，在空氣換熱器進出口與儲液器進口之間設有壓力控制裝置。所述的壓力控制裝置可以是包括壓差控制器和冷凝壓力控制閥，在空氣側換熱器出口、冷凝壓力調節(jié)閥與儲液器進口的通路上還可設有單向閥。這種風冷熱泵高效除霜方法，能對冷凝壓力進行控制，使系統(tǒng)高低壓能很快恢復正常狀態(tài)，從而達到快速、徹底除霜目的的一種風冷熱泵高效除霜方法。
文檔編號F25B47/02GK1590930SQ03150609
公開日2005年3月9日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權日2003年8月28日
發(fā)明者蔣建平, 董志明, 呂久國 申請人:浙江盾安人工環(huán)境設備股份有限公司