快速除霜空气源热泵机组的制作方法

1.本实用新型涉及能源领域的空气源热泵机组，特别是涉及快速除霜空气源热泵机组。


背景技术：

2.随着国家各项环保政策的推进实施，空气源热泵机组的发展迎来了大好的发展契机。伴随着能源日趋紧张、温室效应愈发严重，使得天然能源与清洁能源的应用在逐步的扩大。空气源作为天然能源的一种，被利用于空气源热泵机组上，存在空气侧结霜的问题。由于目前使用的传热材料不能避免换热器在低温情况下不结霜，解决好机组结霜后如何融霜就是唯一的办法。
3.但在寒冷天气时，空气源热泵机组的除霜速度缓慢，严重影响了机组的整体制热效果。严重影响了空气源热泵机组的普及及推广。目前空气源热泵系统的除霜方式大多通过四通换向阀采用制冷循环来实现。来自压缩机的高温高压制冷剂气体通过四通换向阀直接进入结霜后的蒸发器，放热降温后的制冷剂液体流过电子膨胀阀后完成等焓膨胀和节流降压，进入冷凝器吸热蒸发，回到压缩机完成除霜过程。在除霜过程中机组不仅不能够提供热量还在消耗热量降低水温。
4.经细致研究影响热泵机组除霜的原因：除霜时，蒸发器处于零下20℃以下，对应的冷凝压力很低，以r22为例。在
‑
20℃时的冷凝压力约为0.15mpa，即使冷凝器蒸发压力在
‑
0.05mpa的情况下，也只有0.1mpa的压差，与冷凝器之间形成的压差非常小，而电子膨胀阀的开启度有限。这样，蒸发器内的制冷剂通过电子膨胀阀进入冷凝器的流量很小，从而造成机组除霜速度非常缓慢。


技术实现要素：

5.为了能够实现空气源热泵机组快速除霜，本实用新型提供了快速除霜空气源热泵机组。该机组通过电子膨胀阀并列安装一个压力控制阀，使蒸发器内的液态制冷剂快速进入冷凝器，增加了进入冷凝器内的制冷剂流量。使机组的除霜速度大幅提高，进而解决空气源热泵机组除霜的技术问题。
6.本实用新型解决技术问题所采用的方案是：
7.快速除霜空气源热泵机组包括压缩机、气液分离器、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀和压力控制阀，压缩机通过管路与气液分离器连接，气液分离器通过四通换向阀分别与冷凝器和蒸发器连接，在压缩机、气液分离器、冷凝器和蒸发器之间形成循环回路，冷凝器与蒸发器之间连接有管路并设置电子膨胀阀；在电子膨胀阀旁并列安装有压力控制阀，在除霜时，压力控制阀快速打开，使蒸发器内的液态制冷剂经压力控制阀快速进入冷凝器，增加进入冷凝器内的制冷剂流量。
8.为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的冷凝器中，所述冷凝器一端与四通换向阀和蒸发器管路连接，上部设置有出水口；冷凝器另一端上部设置有进
水口。
9.积极效果，由于本实用新型采用与电子膨胀阀并列安装一个压力控制阀进行除霜，彻底解决了除霜缓慢的问题。除霜时，压力控制阀快速打开，使蒸发器内的液态制冷剂在几乎没有阻力的情况下，经压力控制阀快速进入冷凝器，增加了进入冷凝器内的制冷剂流量。现有空气源热泵机组除霜时间由十几分钟降低到约1分钟，从而大幅提高了空气源总体制热能力及综合热效率。适宜作为空气源热泵机组使用。
附图说明
10.图1为本实用新型结构示意图。
11.图中，1.压缩机，2.气液分离器，3.四通换向阀，4.冷凝器，5.蒸发器，6.电子膨胀阀，7.压力控制阀。
具体实施方式
12.下面将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。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、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
13.据图所示，快速除霜空气源热泵机组与现有的空气源热泵机组基本相同，本实用新型也包括压缩机1、气液分离器2、四通换向阀3、蒸发器5、冷凝器4和电子膨胀阀6，压缩机1通过管路与气液分离器2连接，气液分离器2通过四通换向阀3分别与冷凝器4和蒸发器5连接，在压缩机1、气液分离器2、冷凝器4和蒸发器5之间形成循环回路，冷凝器4与蒸发器5之间连接有管路并设置电子膨胀阀6；与现有技术不同的是，在电子膨胀阀6旁并列安装有压力控制阀7，在除霜时，电子膨胀阀6打开，压力控制阀7亦同时打开，使蒸发器5内的液态制冷剂经压力控制阀7快速进入冷凝器4，增加进入冷凝器4内的制冷剂流量。
14.所述冷凝器4一端与四通换向阀3和蒸发器5管路连接，上部设置有出水口；冷凝器4另一端上部设置有进水口。
15.本实用新型的工作原理：
16.在除霜时，压力控制阀快速打开，使蒸发器内的液态制冷剂在几乎没有阻力的情况下，经压力控制阀快速进入冷凝器，增加了进入冷凝器内的制冷剂流量。从而，使机组的除霜速度获得大幅提高，从而增加了机组的整体制热量，即机组的综合热效率。
17.本实用新型的工作过程：
18.机组制热循环：压缩机1吸收来至气液分离器2的低压气态制冷剂，对其进行压缩；排除高温高压气态制冷剂，高温高压气态制冷剂通过连接管道经四通换向阀3进入冷凝器4，高温高压气态制冷剂在冷凝器4内与循环水进行热交换，向循环水释放热量，高温高压气态制冷剂变成高压液态制冷剂。高压液态制冷剂经连接管道进入膨胀阀6，通过膨胀阀6减压节流，变成低温低压液态制冷剂，低压液态制冷剂经管道进入蒸发器5并在蒸发器5内与
空气进行热交换，吸收空气中的热量，液态制冷剂转变成气态制冷剂；气态制冷剂通过连接管经四通换向阀3进入气液分离器2，分离掉多余的液态制冷剂后，经连接管进入压缩机1的进气口。
19.除霜循环：当蒸发器结霜达到一定厚度时，四通换向阀3动作，机组开始除霜。压缩机1吸收来至气液分离器的低压气态制冷剂，对其进行压缩；排除高温高压气态制冷剂，高温高压气态制冷剂通过连接管道经四通换向阀3直接进入蒸发器5，高温高压气态制冷剂在蒸发器5内与结霜进行热交换，向结霜释放热量、使其融化，高温高压气态制冷剂变成高压液态制冷剂。高压液态制冷剂经连接管道、压力控制阀7快速进入冷凝器4，液态制冷剂在冷凝器4内吸收循环水的热量，转变成气态制冷剂；气态制冷剂通过连接管经四通换向阀3进入气液分离器2，分离掉多余的液态制冷剂后，经连接管进入压缩机的进气口，压缩机对其进行压缩排出高温高压气态制冷剂。
20.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.快速除霜空气源热泵机组，包括压缩机（1）、气液分离器（2）、四通换向阀（3）、蒸发器（5）、冷凝器（4）、电子膨胀阀（6）和压力控制阀（7），压缩机（1）通过管路与气液分离器（2）连接，气液分离器（2）通过四通换向阀（3）分别与冷凝器（4）和蒸发器（5）连接，在压缩机（1）、气液分离器（2）、冷凝器（4）和蒸发器（5）之间形成循环回路，冷凝器（4）与蒸发器（5）之间连接有管路并设置电子膨胀阀（6）；其特征是：在电子膨胀阀（6）旁并列安装有压力控制阀（7），在除霜时，压力控制阀（7）快速打开，使蒸发器（5）内的液态制冷剂经压力控制阀（7）快速进入冷凝器（4），增加进入冷凝器（4）内的制冷剂流量。2.根据权利要求1所述的快速除霜空气源热泵机组，其特征是：所述冷凝器（4）一端与四通换向阀（3）和蒸发器（5）管路连接，上部设置有出水口；冷凝器（4）另一端上部设置有进水口。

技术总结
本实用新型提出的是快速除霜空气源热泵机组。包括压缩机、气液分离器、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀和压力控制阀，压缩机通过管路与气液分离器连接，气液分离器通过四通换向阀分别与冷凝器和蒸发器连接，在压缩机、气液分离器、冷凝器和蒸发器之间形成循环回路，冷凝器与蒸发器之间连接有管路并设置电子膨胀阀；在电子膨胀阀旁并列安装有压力控制阀，使蒸发器内的液态制冷剂经压力控制阀快速进入冷凝器，增加进入冷凝器内的制冷剂流量。本实用新型在除霜时，电子膨胀阀打开，压力控制阀快速打开，使蒸发器内的液态制冷剂在几乎没有阻力的情况下，经压力控制阀快速进入冷凝器。彻底解决了除霜缓慢的问题。适宜作为空气源热泵机组使用。源热泵机组使用。源热泵机组使用。


技术研发人员：马强
受保护的技术使用者：马强
技术研发日：2021.03.03
技术公布日：2021/10/26