一种用电磁阀变向的热泵除霜管路论文和设计-张国航

全文摘要

一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，该压缩机、四通阀、储能器、除霜节流部件、除霜电磁阀、第二路换热管通过管路依次连通密闭并形成除霜循环回路，压缩机、四通阀、制热电磁阀、室内换热器、第一路换热管、单向阀、储能器、四通阀、气液分离器通过管路依次连通密闭并形成制热循环回路，本实用新型对现有技术的热泵除霜管路结构进行改进，通过四通阀、节流部件、电磁阀及单向阀等组合使用，改变工质的流动方向，充分利用了工质热交换过程中产生的热源及冷源，大大提高了热能的利用率，且该热泵除霜管路的循环回路结构简单，可有效的利用制热循环的余热进行除霜，因此，能够同时达到除霜和节能的目的，使其成本更低。

主设计要求

1.一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，包括设置于室外机(10)内部的压缩机(11)及包括设置于室内机(13)内部的储能器(14)和室内换热器(15)，其特征在于：所述压缩机(11)通过四通阀(16)连接储能器(14)，该储能器(14)通过管路连接四通阀(16)的B端口，所述四通阀(16)的A端口连接压缩机(11)，C端口通过制热电磁阀(17)连接室内换热器(15)，D端口连接有气液分离器(18)，该室内换热器(15)的一端连接有除霜换热器(12)，所述除霜换热器(12)包括有第一路换热管(19)和第二路换热管(20)，该第一路换热管(19)通过串联依次连通有单向阀(21)、储能器(14)、四通阀(16)的B端口和压缩机(11)，所述单向阀(21)的输出口与气液分离器(18)的输入口之间通过并联依次连接有除霜节流部件(22)、除霜电磁阀(23)、第二路换热管(20)和压缩机(11)，该压缩机(11)、四通阀(16)、储能器(14)、除霜节流部件(22)、除霜电磁阀(23)、第二路换热管(20)通过管路依次连通密闭并形成除霜循环回路(24)，所述压缩机(11)、四通阀(16)、制热电磁阀(17)、室内换热器(15)、第一路换热管(19)、单向阀(21)、储能器(14)、四通阀(16)、气液分离器(18)通过管路依次连通密闭并形成制热循环回路(25)；所述室外机(10)设置有用于感应盘管的温度感应器(26)，该温度感应器(26)通过控制器(27)分别连接有四通阀(16)和除霜电磁阀(23)，所述控制器(27)设置于室内机(13)的内部一侧。

设计方案

所述室外机(10)设置有用于感应盘管的温度感应器(26)，该温度感应器(26)通过控制器(27)分别连接有四通阀(16)和除霜电磁阀(23)，所述控制器(27)设置于室内机(13)的内部一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述第一路换热管(19)和第二路换热管(20)均为金属换热管。

3.根据权利要求1或2所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述除霜换热器(12)还包括有壳体(28)及填充于壳体(28)内的蓄热介质(29)，该蓄热介质(29)分别与第一路换热管(19)和第二路换热管(20)相接触。

4.根据权利要求3所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述蓄热介质(29)采用液体、具有相变蓄热性能的介质或带有蓄热颗粒的导热液体。

5.根据权利要求1所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述控制器(27)通过电性连接压缩机(11)和制热电磁阀(17)。

6.根据权利要求1所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述四通阀(16)为电磁四通换向阀。

7.根据权利要求1所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述储能器(14)为相变储能器，且相变材料包括有石蜡、熔盐或水合盐。

8.根据权利要求1所述的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，其特征在于：所述除霜节流部件(22)为节流阀或毛细管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵除霜管路领域，更具体地说，尤其涉及一种用电磁阀变向的热泵除霜管路。

背景技术

空气源热泵兼顾供冷供热占用空间小、节能、环保、方便等优点，受到越来越多的青睐，其利用空气能中的热进行转化发电，是非常环保、安全的绿色发电方式，不过正因为是利用空气源发电，到了冬天，室外温度降低到10度以下时，热泵设备就会结霜进而结冰，其结霜问题，是影响热泵机组冬季正常制热的主要因素，特别是在寒冷的北方地区和高温寒冷的南方，冬季机组几乎不能正常运行，严重制约着空气源热泵的发展，因此，提高除霜技术是推进空气源热泵发展的必要条件，也是开拓空气源热泵市场的基石。

在现有技术中，由于冬季室外环境的温度通常较低，当室外机的盘管温度低于室外空气的露点温度时，室外机的盘管通常会结霜，大量的冰霜积聚在室外机盘管上，将大大削弱蒸发器的传热性能，同时，阻碍了室外机盘管间的空气流动，增加了风机能量损耗；然而，现有的热泵除霜系统通常结构较复杂，且能源消耗较大，且现通过四通阀换向除霜是以牺牲产品制热量为代价的，特别是有些产品难以接受除霜而产生的反向吸热过程，所以人们一直在寻找更合适的热泵除霜方式。

实用新型内容

本实用新型针对上述缺点对现有技术进行改进，提供一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，技术方案如下：

一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，包括设置于室外机内部的压缩机及包括设置于室内机内部的储能器和室内换热器，所述压缩机通过四通阀连接储能器，该储能器通过管路连接四通阀的B端口，所述四通阀的A端口连接压缩机，C端口通过制热电磁阀连接室内换热器，D端口连接有气液分离器，该室内换热器的一端连接有除霜换热器，所述除霜换热器包括有第一路换热管和第二路换热管，该第一路换热管通过串联依次连通有单向阀、储能器、四通阀的B端口和压缩机，所述单向阀的输出口与气液分离器的输入口之间通过并联依次连接有除霜节流部件、除霜电磁阀、第二路换热管和压缩机，该压缩机、四通阀、储能器、除霜节流部件、除霜电磁阀、第二路换热管通过管路依次连通密闭并形成除霜循环回路，所述压缩机、四通阀、制热电磁阀、室内换热器、第一路换热管、单向阀、储能器、四通阀、气液分离器通过管路依次连通密闭并形成制热循环回路；

所述室外机设置有用于感应盘管的温度感应器，该温度感应器通过控制器分别连接有四通阀和除霜电磁阀，所述控制器设置于室内机的内部一侧。

在本实用新型中，所述第一路换热管和第二路换热管均为金属换热管。

进一步，所述除霜换热器还包括有壳体及填充于壳体内的蓄热介质，该蓄热介质分别与第一路换热管和第二路换热管相接触。

所述蓄热介质采用液体、具有相变蓄热性能的介质或带有蓄热颗粒的导热液体。

所述控制器通过电性连接压缩机和制热电磁阀。

所述四通阀为电磁四通换向阀。

所述储能器为相变储能器，且相变材料包括有石蜡、熔盐或水合盐。

所述除霜节流部件为节流阀或毛细管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型对现有技术的热泵除霜管路结构进行改进，通过四通阀、节流部件、电磁阀及单向阀等组合使用，改变工质的流动方向，充分利用了工质热交换过程中产生的热源及冷源，大大提高了热能的利用率，且该热泵除霜管路的循环回路结构简单，可有效的利用制热循环的余热进行除霜，因此，能够同时达到除霜和节能的目的，使其成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的除霜换热器的结构示意图；

图3为本实用新型的制热循环回路示意图；

图4为本实用新型的除霜循环回路示意图；

包括：室外机10、压缩机11、除霜换热器12、室内机13、储能器14、室内换热器15、四通阀16、制热电磁阀17、气液分离器18、第一路换热管19、第二路换热管20、单向阀21、除霜节流部件22、除霜电磁阀23、除霜循环回路24、制热循环回路25、温度感应器26、控制器27、壳体28、蓄热介质29。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，详细如下：

如图1至4所示的一种用电磁阀变向的热泵除霜管路，包括设置于室外机10内部的压缩机11及包括设置于室内机13内部的储能器14和室内换热器15，压缩机11通过四通阀16连接储能器14，该储能器14通过管路连接四通阀16的B端口，四通阀16的A端口连接压缩机11，C端口通过制热电磁阀17连接室内换热器15，D端口连接有气液分离器18，该室内换热器15的一端连接有除霜换热器12，除霜换热器12包括有第一路换热管19和第二路换热管20，该第一路换热管19通过串联依次连通有单向阀21、储能器14、四通阀16的B端口和压缩机11，单向阀21的输出口与气液分离器18的输入口之间通过并联依次连接有除霜节流部件22、除霜电磁阀23、第二路换热管20和压缩机11，该压缩机11、四通阀16、储能器14、除霜节流部件22、除霜电磁阀23、第二路换热管20通过管路依次连通密闭并形成除霜循环回路24，压缩机11、四通阀16、制热电磁阀17、室内换热器15、第一路换热管19、单向阀21、储能器14、四通阀16、气液分离器18通过管路依次连通密闭并形成制热循环回路25，室外机10设置有用于感应盘管的温度感应器26，该温度感应器26通过控制器27分别连接有四通阀16和除霜电磁阀23，控制器27设置于室内机13的内部一侧，温度感应器26与控制器27通讯连接，温度感应器26将感应到的盘管温度信息发送至控制器27，当盘管温度达到预设温度值时，控制器27控制除霜循环回路24运行工作，实现除霜回路的循环。

在本实用新型中，第一路换热管19和第二路换热管20均为金属换热管，除霜换热器12还包括有壳体28及填充于壳体28内的蓄热介质29，该蓄热介质29分别与第一路换热管19和第二路换热管20相接触，蓄热介质29采用具有相变蓄热性能的介质，该第一路换热管19和第二路换热管20通过蓄热介质29的温差吸收和放出热能。

进一步，在制热过程中利用室内换热器15出口制冷剂余热经过第一路换热管19放出热量给蓄热介质29，除霜换热器12是处于蓄热状态；在除霜过程中，蓄热介质29放热给经过第二路换热管20的制冷剂，加热制冷剂使其蒸发气化，除霜换热器12处于放热状态，与现有技术中的除霜换热器12相比，不需要辅助电加热，本实用新型利用制热阶段的热来加热除霜过程的制冷剂，节能可靠。

进一步，室外机10包括室外机10盘管，以作为制热循环中的蒸发器为液态制冷剂的气化提供热量，室内机13包括室内换热器15，以将气态制冷剂凝结时放出的热量通过气体交换传递至室内，使室内温度升高，达到为室内供暖的目的，储能器14作为储能元件将制热循环中多余的气态制冷剂凝结时放出的热量储存起来，以便对室外机10盘管进行除霜，压缩机11作为动力驱动元件，将低压气态制冷剂变为高压气态制冷剂，除霜节流部件22用于降低液态制冷剂的压力，四通阀16用于制热循环和除霜循环切换时回路的转向。

在储能器14中凝结放出的热量储存在储能器14的相变材料中，凝结后的高压液态制冷剂通过除霜节流部件22降压后进入室外机10，在室外机10内气化吸热，最终再次进入压缩机11进行下一次的储能循环，以此实现储能的目的。

除霜模式运行时，制热循环回路25是断开的，经压缩机11压缩后的高压气态制冷剂通过四通阀16首先经过室外机10，再通过储能器14到达除霜换热器12，并在除霜电磁阀23内气化吸热，最终再次进入压缩机11进行下一次的除霜循环，以此实现对室外机10的盘管进行除霜的目的，从而实现除霜循环。

在除霜模式运行时，单向阀21可以避免在室外机10内凝结放热后的液态制冷剂倒流进入室内机13，使室内的温度降低。

控制器27通过电性连接压缩机11和制热电磁阀17，四通阀16为电磁四通换向阀，储能器14为相变储能器14，且相变材料为水合盐，水合盐是典型的相变储能材料，与其它相变材料相比，具有价格便宜、体积蓄热密度大(约350MJ\/m3)、相变潜热大(86～328J\/g)、熔点固定、热导率大[约0.7W\/m-℃C)]等优点，除霜节流部件22为节流阀。

以工作原理结合上述结构为例，管路内放置有制冷剂，当需要为室内供暖时，制热循环模式首先运行，这时，四通阀16的A端口与C端口连通，B端口与D端口连通，制热电磁阀17打开，压缩机11、A端口到C端口、制热电磁阀17、室内换热器15、第一路换热管19、单向阀21、储能器14、B端口到D端口、气液分离器18通过管路依次连通密闭并形成制热循环回路25，用于为室内供暖，此时储能器14收集热量，以便于当需要除霜时对室外机10的盘管进行除霜；制热循环模式运行一段时间后，当室内温度达到预设温度值时，当室外机10的盘管需要除霜时，制热电磁阀17关闭，制热循环回路25被切断，且单向阀21可避免制冷剂回流至室内机13，此时控制器27控制A端口与B端口连通，实现除霜循环回路24的换向，压缩机11、四通阀16、储能器14、除霜节流部件22、除霜电磁阀23、第二路换热管20通过管路依次连通密闭并形成除霜循环回路24，除霜模式运行，用于对室外机10的盘管进行除霜，实现有效的除霜循环过程，直到除霜结束，恢复正常的制热循环。

综上所述，本实用新型对现有技术的热泵除霜管路结构进行改进，通过四通阀16、节流部件、电磁阀及单向阀21等组合使用，改变工质的流动方向，充分利用了工质热交换过程中产生的热源及冷源，大大提高了热能的利用率，且该热泵除霜管路的循环回路结构简单，可有效的利用制热循环的余热进行除霜，因此，能够同时达到除霜和节能的目的，使其成本更低。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本实用新型的范围由所附权利要求极其等同物限定。

设计图

一种用电磁阀变向的热泵除霜管路论文和设计

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