一种用于空气源热泵的除霜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制冷与空调技术领域，具体涉及一种用于空气源热泵的除霜系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施。在最近几年，通过努力，人们在节能技术的研宄和产品开发上都取得了显著的成果。其中，空气源热泵就是一种具有高效节能潜力的产品，如热泵型空调器和热泵热水器。基于蒸气压缩循环的空气源热泵是利用环境空气作热源，通过消耗部分电能将环境空气中的热量传送到高温环境中去。热泵输出的热量包括压缩机的耗功与从环境空气吸收的热量。因此，相比于传统的电热水器以及电辅助加热的空调器，采用空气源热泵可以节约大量的电能。
[0003]然而，空气源热泵在冬季运行时，室外换热器会结霜，当霜层积累到一定程度时制热量将显著衰减，因此必须进行除霜。目前，蒸气压缩式空气源热泵系统常用的除霜方式有逆循环除霜和热气旁通除霜。热泵型空调器当采用逆循环除霜方式时，除霜过程中系统要从房间吸热，导致室内温度降低，从而影响了室内的热舒适性。另一方面，除霜结束后切换到制热模式时，由于作为蒸发器的室内换热器表面温度仍然很低，使得空调器吹出热风也会滞后，也降低了室内的热舒适性。而热气旁通除霜方式，虽然不需吸取室内热量，避免了除霜时吹冷风现象的出现，但由于热气旁通除霜时系统除霜所需的热量全来自压缩机的输入功率，因此除霜时间相对较长，也会导致室内温度下降，同样影响了室内的热舒适性。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提出了一种用于空气源热泵的除霜系统，相比于现有的逆循环除霜方式，本发明技术提供的解决方案中，由于只有少量压缩机排气旁通，大部分压缩机排气仍然可进入室内换热器实现热泵回路正常工作，为室内供热，避免了室内热舒适性的降低。另外，由于采用有电加热的气液分离器可以增加除霜供热量，相比于现有的热气旁通除霜系统，能够显著降低除霜时间，这也保证了室内热舒适度的要求。
[0005]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种用于空气源热泵的除霜系统，压缩机101出口与四通换向阀102进口相连；四通换向阀102出口分两路，一路与室内换热器103入口相连，另一路经过调节阀105与喷射器106的喷嘴入口相连；室内换热器103出口经过节流装置104与室外换热器108进口相连，室外换热器108出口通过四通换向阀102与气液分离器110相连；气液分离器110气体出口分两路，一路与压缩机101的吸气口相连，另一路经过单向节流阀107与喷射器106的被引射制冷剂入口相连；喷射器106制冷剂出口与室外换热器108进口相连；
[0007]所述压缩机101出口的高温高压制冷剂气体依次经四通换向阀102、室内换热器103、节流装置104、室外换热器108、四通换向阀102，进入气液分离器110并最终回到压缩机吸气口组成热泵回路；
[0008]所述压缩机101出口高温高压制冷剂气体经四通换向阀102、调节阀105进入喷射器106的喷嘴入口，引射来自气液分离器110中的饱和制冷剂气体，气液分离器中的饱和制冷剂气体经单向节流阀107节流，压力降低后进入喷射器106的被引射制冷剂入口，该气体在喷射器106的混合段与来自喷嘴的气体混合，混合制冷剂在喷射器106的扩压段扩压后压力有所回升，经过喷射器106的出口，进入室外换热器108放热、融霜，经四通换向阀102回到气液分离器110，组成除霜回路；
[0009]所述调节阀105在除霜结束后关闭。
[0010]所述气液分离器110带有加热器109。
[0011]所述气液分离器110为压缩机101所带的气液分离器或新添加的气液分离器。
[0012]所述气液分离器110为压缩机101所带的气液分离器时，气液分离器110带有的加热器109为插入其中电加热棒。
[0013]所述气液分离器110为新添加的气液分离器时，气液分离器110带有的加热器109为插入其中电加热棒或缠绕在气液分离器110表面的电加热丝。
[0014]所述气液分离器110被加热器109加热，在除霜期间提供除霜所需要的热量，同时满足室内的热负荷的需求；当空气源热泵正常工作时，加热器109加热时提高室外换热器108的蒸发温度，能够减缓室外换热器108表面结霜，起到阻霜的作用；在非除霜工况且室外环境温度较低时，如室内供热量不足，开启加热器109起到辅助加热的作用，提高空气源热泵的供热能力。
[0015]所述单向节流阀107在进行除霜时，确保来自气液分离器110中的饱和制冷剂气体进入喷射器106的被引射制冷剂入口 ；当除霜结束时，单向节流阀107能够防止节流装置104出口的制冷剂直接进入气液分离器110。
[0016]本发明提出了一种用于空气源热泵的除霜系统，即一种新的带喷射器及有电加热的气液分离器的热气旁通式除霜系统；在该系统中，利用少量压缩机排出的高温高压制冷剂工质气体作为喷射器的工作流体，通过喷射器引射气液分离器中的饱和气体，该气体是由气液分离器的电加热器加热其中的制冷剂液体而产生的；喷射器出口的混合气体进入结霜的室外换热器中放热，进而对室外换热器进行除霜；相比于常规的除霜方式，本发明具有如下优点:
[0017]1、该系统在除霜回路工作的同时，热泵回路正常工作，且只需少量的压缩机排气作为喷射器工作流体用于引射来自气液分离器中的饱和气体，而大部分压缩机排气进入室内换热器，因此室内换热器的供热量仍能满足室内的热负荷需求，从而不会影响室内的舒适度。
[0018]2、该系统中喷射器的使用为气液分离器中的饱和气体回到室外换热器提供了可能，从而实现了辅助加热器提供的热量到室外换热器的传递。在此过程中以少量压缩机出口的高温高压制冷剂工质气体作为驱动力，不需要增加新的耗功部件，节约了能量。
[0019]3、该系统中辅助加热器对气液分离器进行加热，在除霜期间由于室外换热器的吸热量降低，起到辅助加热的作用，满足室内的热负荷；当热泵正常工作时，加热器加热时可提高室外换热器的蒸发温度，可以减缓蒸发器表面结霜，起到阻霜的作用；当室外温度降低时，加热器也可起到辅助加热的作用。
[0020]4、本发明空气源热泵的除霜和阻霜系统是一种有效、可行的除霜方案，能有效对空气源热泵热水器和空气源热泵空调进行除霜，同时能起到阻霜的作用，且在除霜期间能满足室内舒适度的要求。
[0021]5、本发明同时保留了逆向循环化霜的方式，可以根据用户需求进行。
【附图说明】
[0022]图1是实施例1用于空气源热泵的除霜系统示意图。
[0023]图2是实施例2用于空气源热泵的除霜系统示意图。
[0024]图3是实施例3用于空气源热泵的除霜系统示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明人做进一步详细说明。
[0026]实施例1:
[0027]如图1所示，用于空气源热泵的除霜系统，压缩机101出口与四通换向阀102进口相连；四通换向阀102出口分两路，一路与室内换热器103入口相连，另一路经过调节