一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱泵技術領域，特別涉及一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組。
【背景技術】
[0002]空氣源熱泵是通過消耗一定的電能，把空氣中蘊含的熱量轉移的熱水中的設備。它能將低溫熱源(低品位熱源)的熱能轉換為可以直接利用的高溫(高品位)熱能，不需再耗用大量煤、燃氣、油、電等來取得，從而達到節(jié)約煤、燃氣、油、電等高位能的目的。由于空氣源熱泵具有良好的節(jié)能效果，減少耗電量，從而減少了二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體和有毒氣體的排放，減少了碳的排放和大氣污染等，因此熱泵成為當今最流行的節(jié)能減排技術之一，具有極大的發(fā)展前景。
[0003]如圖4所示，傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組包括壓縮機1，四通閥3、冷凝器2、節(jié)流裝置5以及蒸發(fā)器6，傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組在制熱運行的過程中，當室外環(huán)境溫度較低時，尤其是在冬天寒冷的北方，室外機的蒸發(fā)器表面溫度會下降到0°C以下，低于水的冰點，且由于蒸發(fā)器是散冷作用的，其表面溫度低于周圍環(huán)境溫度，使空氣中的水分遇冷凝結成小水珠，附著在蒸發(fā)器表面，這些小水珠在低溫下會逐漸結成霜甚至結成冰，這層冰霜阻擋了蒸發(fā)器與空氣的直接接觸，降低了蒸發(fā)器的熱交換效率，從而降低熱泵機組的制熱能力和能效比。由此可見，要保持熱泵機組有良好的性能表現，必須去除這層冰霜，而傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組是通過逆行制熱系統(tǒng)來給室外的蒸發(fā)器除霜，在除霜運行中，空氣源熱泵機組不但停止制熱，而且還要消耗較多已取得的熱量或者通過其他輔助加熱裝置來加熱融化這些冰霜，除霜結束后，空氣源熱泵機組才重新制熱，導致室內溫度有下降，這大大影響空氣源熱泵機組的制熱效果，室內溫度的下降會使用戶的身體感到不適，給用戶的生活帶來不便。
【實用新型內容】
[0004]為了克服傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組在除霜運行的過程中需要消耗大量已經取得熱量，導致室內空氣溫度下降(或熱水水溫降低)等的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種利用冷媒余熱儲能除霜的、在除霜過程中不會消耗已經取得熱量，從而提高了機組的制熱量和能效比的空氣源熱泵機組。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0006]一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組，包括壓縮機、第一換熱器、四通閥、節(jié)流裝置、第二換熱器以及余熱儲能器，所述壓縮機的排氣口與第一換熱器的一端連接，所述第一換熱器的另一端與四通閥的D接頭連接，所述四通閥的C接頭與余熱儲能器的一端與連接，所述余熱儲能器的另一端通過節(jié)流裝置與第二換熱器的一端連接，所述第二換熱器的另一端與四通閥的E接頭連接，所述四通閥的S接頭與壓縮機的回氣口連接。本實用新型的余熱儲能器內裝有儲能液體，當本實用新型處于制熱模式時，本實用新型的第一換熱器、余熱儲能器均為冷凝器，第二換熱器為蒸發(fā)器，高溫高壓的冷媒氣體在第一換熱器內冷凝放熱，制取熱水后流向余熱儲能器內，由于換熱后冷媒氣體的溫度依舊很高，在余熱儲能器內就會與儲能液體進行換熱，因此部分冷媒的熱量就存儲在余熱儲能器里面。當本實用新型轉換成除霜模式時，本實用新型的第一、第二換熱器轉換為冷凝器，而余熱儲能器轉換為蒸發(fā)器，儲存有大量熱量的儲能液體就可以直接作為空氣源熱泵機組的熱源，其熱量用于第二換熱器除霜和第一換熱器制熱。因此，本實用新型便無需再從制得的熱水或室內空氣中吸取熱能，從而有效地減少了空氣源熱泵機組制熱量的損失，提高了空氣源熱泵機組整體的制熱效果，提高了空氣源熱泵機組的制熱量和能效比，節(jié)約了電能。
[0007]本實用新型還可以作以下進一步改進。
[0008]所述余熱儲能器包括殼體和換熱盤管，所述換熱盤管設于殼體內，所述殼體外壁設有保溫材料。
[0009]所述保溫材料是保溫棉或發(fā)泡塑料。
[0010]本實用新型的有益效果如下:
[0011]本實用新型空氣源熱泵機組通過在傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組上增加了一個余熱儲能器，余熱儲能器內裝有儲能液體，本實用新型利用余熱儲能器來回收、儲存冷媒在第一換熱器(冷凝器)內制取熱水后余熱，在本實用新型轉換成除霜模式時，第一換熱器依舊處于制熱狀態(tài)，第二換熱器轉換為冷凝器，而余熱儲能器轉換為蒸發(fā)器，因此，冷媒可以從儲存有大量熱量的儲能液體內吸取熱量，機組無需再從制得的熱水或室內空氣中吸取熱能，即機組不需要消耗大量已經取得熱量，保證了熱水溫度或室內空氣溫度不下降，使得熱水溫度不會因為機組進行除霜而降低，熱水水溫變化很少甚至不變，從而有效地減少了空氣源熱泵機組制熱量的損失，提高了空氣源熱泵機組整體的制熱效果，提高了空氣源熱泵機組的制熱量和能效比，節(jié)約了電能。本實用新型可廣泛應用于各大、中、小型的生活、辦公、娛樂場所的熱水供應、供暖等等。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型空氣源熱泵機組處于制熱模式時的冷媒流向示意圖。
[0013]圖2為本實用新型空氣源熱泵機組處于除霜模式時的冷媒流向示意圖。
[0014]圖3為本實用新型空氣源熱泵機組的余熱儲能器的結構示意圖。
[0015]圖4為傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]實施例1，如圖1和圖4所示，一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組，包括壓縮機1、第一換熱器2、四通閥3、節(jié)流裝置5、第二換熱器6以及余熱儲能器4，所述壓縮機I的排氣口與第一換熱器2的一端連接，所述第一換熱器2的另一端與四通閥3的D接頭連接，所述四通閥3的C接頭與余熱儲能器4的一端與連接，所述余熱儲能器4的另一端通過節(jié)流裝置5與第二換熱器6的一端連接，所述第二換熱器6的另一端與四通閥3的E接頭連接，所述四通閥3的S接頭與壓縮機I的回氣口連接。
[0018]作為本實用新型更具體的技術方案。
[0019]所述余熱儲能器4包括殼體42和換熱盤管43，所述換熱盤管43設于殼體42內，所述殼體42外壁設有保溫材料44。
[0020]所述保溫材料44可以是保溫棉、發(fā)泡塑料等保溫材料。
[0021]本實用新型的工作原理:
[0022]本實用新型在制熱運行時，壓縮機I的排氣口排出高溫高壓的冷媒過熱蒸汽，冷媒過熱蒸汽在第一換熱器2 (冷凝器)內與冷水換熱，使冷水溫度升高，冷媒流經第一換熱器2 (冷凝器)后，冷媒溫度與水溫大約相同，還比較高，此時冷媒蒸汽通過四通閥流向余熱儲能器4，冷媒蒸汽與余熱儲能器內的儲能液體41換熱變成冷媒液體，冷媒蒸汽加熱了余熱儲能器內的儲能液體41，冷媒的部分熱量因此儲存在余熱儲能器內的儲能液體41內。接著，低溫高壓的冷媒液體再通過節(jié)流裝置節(jié)流后再進入第二換熱器6 (蒸發(fā)器)內蒸發(fā)換熱，冷媒液體在第二換熱器內吸收外界空氣的熱量蒸發(fā)而變成低溫低壓的飽和冷媒蒸汽后再通過壓縮機的回氣口回到壓縮機進入下一次循環(huán)。當本實用新型轉換除霜運行時，四通閥換向，第一換熱器2 (冷凝器)仍保持制熱狀態(tài)，第二換熱器轉換為冷凝器開始制熱除霜，而余熱儲能器則轉換為蒸發(fā)器開始制冷吸收余熱儲能器內儲能液體41的熱量，儲存有大量熱量的儲能液體就可以直接作為空氣源熱泵機組的熱源，其熱量用于第二換熱器除霜和第一換熱器制熱。雖然第一換熱器2的制熱量下降，但不像傳統(tǒng)熱泵機組，除霜時冷凝器變?yōu)橹评?，水溫下降很多。接著，冷媒液體吸取儲能液體41的熱量后蒸發(fā)，最后變成飽和的低溫低壓的冷媒回到壓縮機中進入下一循環(huán)。
[0023]這樣本實用新型就能在除霜過程中，保持水溫不下降，減少熱量損失，提高制熱量，節(jié)約電能。
[0024]所述余熱儲能器內的儲能液體41可以是水、乙二醇溶液、丙二醇溶液、鹽水或者是其他高分子液體。
【主權項】
1.一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組，包括壓縮機、第一換熱器、四通閥、節(jié)流裝置以及第二換熱器，其特征在于:還包括余熱儲能器，所述壓縮機的排氣口與第一換熱器的一端連接，所述第一換熱器的另一端與四通閥的D接頭連接，所述四通閥的C接頭與余熱儲能器的一端與連接，所述余熱儲能器的另一端通過節(jié)流裝置與第二換熱器的一端連接，所述第二換熱器的另一端與四通閥的E接頭連接，所述四通閥的S接頭與壓縮機的回氣口連接。
2.根據權利要求1所述利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組，其特征在于:所述余熱儲能器包括殼體和換熱盤管，所述換熱盤管設于殼體內，所述殼體外壁設有保溫材料。
3.根據權利要求2所述利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組，其特征在于:所述保溫材料是保溫棉或發(fā)泡塑料。
【專利摘要】本實用新型涉及熱泵技術領域，特別涉及一種利用余熱儲能除霜的空氣源熱泵機組。本實用新型空氣源熱泵機組通過在傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組上增加了一個余熱儲能器，余熱儲能器內裝有儲能液體，本實用新型利用余熱儲能器來回收、儲存冷媒在第一換熱器（冷凝器）制取熱水后剩余的熱量以供空氣源熱泵機組后續(xù)的進行除霜，因此，冷媒可以從儲存有大量熱量的儲能液體內吸取熱量，機組無需再從制得的熱水或室內空氣中吸取熱能，保證了熱水溫度或室內空氣溫度不下降，使得熱水溫度不會因為機組進行除霜而降低，熱水水溫變化很少甚至不變，從而有效地減少了空氣源熱泵機組制熱量的損失，提高了空氣源熱泵機組整體的制熱效果，節(jié)約了電能。
【IPC分類】F25B41-04, F25B13-00, F25B47-02
【公開號】CN204268750
【申請?zhí)枴緾N201420705524
【發(fā)明人】馮永堅
【申請人】佛山市順德區(qū)光騰太陽能電器有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月23日