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利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统技术方案

阅读:16 留言:0更新日期:2018-01-13 19:20
本实用新型专利技术公开了一种利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统,包括压气机、布置在热泵蒸发器结霜表面的除霜管路和热泵结霜检测系统;压气机的出口分为连接至防冻液储存罐及与除霜管路连通的两路;除霜管路上设有多个喷嘴,除霜管路连接有电力驱动结构;电力驱动结构包括两条竖直的导轨,两条导轨的顶部固定有上横梁,上横梁安装有电动机,电动机的输出端设有皮带传动结构,除霜管路的两端通过轴承安装在两条导轨上,除霜管路的中间位置处固定有一个滑块,滑块与传动皮带相连,热泵结霜检测系统通过控制电路控制电动机的转动和转向,使得所述除霜管路沿导轨上下往复移动。利用压气机产生的气流与防冻液混合后由喷嘴喷出,将蒸发器表面的霜去除。

【技术实现步骤摘要】
利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统
本技术涉及利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统,具体涉及利用压缩空气与防冻液二相混合并通过电动机和皮带控制喷嘴上下往复移动喷出去除空气源热泵系统蒸发器表面结霜。
技术介绍
煤改清洁能源项目是“十三五”国家重点项目,且在多年前就开始推广。2013年后更加大了推进力度。农村地区从2013年开始试点,首先在北京、河北等地进行试点、推广,今后将会在北方开展更大规模地推广实施。冬季是我国大气污染较为严重的时期,其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的主要原因之一。我国北方的煤烟型污染特点明显,由于供暖燃煤污染物排放量剧增,冬季还是荒草、垃圾和秸秆焚烧高发季节,加上气候干燥等自然因素,冬季重污染天气集中高发,雾霾加重。根据颗粒物源解析结果,燃煤对天津冬季PM10、PM2.5污染贡献率分别为42.3%、43.3%,分别是其他季节平均水平的2.2倍、2.3倍。空气源热泵采暖,是一种环保、节能的采暖方式。它主要吸收空气中的低温热量来制取热水,并通过风机盘管、专用地暖机或铺设地暖层,主动式散热,为家庭提供温暖舒适的环境。无燃烧,无废气废物排放,免除了煤灰的排放和煤气中毒的威胁,清洁、环保。它水电彻底分离,无触电、漏电安全隐患,而且能耗低,消耗1kW电能、吸收3kW空气能,可以产生4kW热能,比纯粹依靠电能加热的电采暖节能75%。它可实现自动化控制,可以调节室内温、湿度,温湿度恒定舒适。因此,推广空气源热泵是一种很好的节能举措,并且北京、天津等地已经开始大范围推广使用。但是,空气源热泵普遍存在结霜现象。蒸发器温度低于环境空气的露点温度时,整个蒸发器上散热片表面会产生凝露水,当环境空气温度低于0℃,凝露水就会凝结成薄霜。结霜严重时会影响机器制热效果。一般热泵产品都有自动化霜功能,确保机组正常运行。目前采用的化霜技术主要有三种:四通阀反向化霜、热气旁通化霜和电加热化霜。三种方法各有利弊。四通阀反向化霜在逆循环除霜过程中,室外蒸发器变为冷凝器,室内冷凝器变为蒸发器。机组从室内环境取热融化霜层,造成了室内环境的恶化。另一方面,为了防止向室内吹冷风,除霜过程中室内风机关闭,除霜能量主要来源于压缩机做功和室内换热器盘管蓄热。因此造成了除霜能量的不足,从而造成较低的吸气压力,较长的除霜时间、较低的室内环境温度。热气旁通化霜就是压缩机排气通过电磁阀切换至室外管翅式蒸发器的管道里来化霜。其最大的优点是系统简单。缺点是由于没有外部热源,其热量全部来自压缩机停机前的一些能量和压缩机本身的电机运转发出的热量。该热量是有限的。当遇到环境温度降低且结霜较厚时,有化霜不净的缺陷,而且除霜时间过长会导致压缩机液击现象。电加热化霜的实际化霜效果最为理想,但采用电加热化霜需要使用电加热管,这使得空气源热泵的能耗增大,进而使其节能的优势不复存在。另外,电加热管的使用寿命有限,且存在过热导致起火的可能,在安全性方面还存有隐患。
技术实现思路
本技术的目的是,在不影响设备正常工作的情况下,利用独立于热泵系统的压气机产生的气流与防冻液混合后由喷嘴喷出,将蒸发器表面的霜去除。为了解决上述技术问题,本技术提出的一种利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统,包括压气机、布置在热泵蒸发器结霜表面的除霜管路和热泵结霜检测系统;所述压气机的出口管路通过一个三通分为两路,一路是通过第一管路连接至防冻液储存罐,另一路是通过第二管路与除霜管路连通;所述除霜管路上沿轴向均布有多个喷嘴,所述喷嘴喷口指向所述热泵蒸发器结霜表面,所述除霜管路连接有电力驱动结构;所述电力驱动结构包括两条竖直的导轨,两条导轨的顶部固定有上横梁,所述上横梁的中间位置处安装有电动机,所述电动机通过控制电路与所述热泵结霜检测系统相连,所述电动机的输出端设有第一皮带轮,两条导轨的底端固定有下横梁,所述下横梁的中间位置处设有第二皮带轮,所述第一皮带轮和第二皮带轮上啮合有传动皮带;所述除霜管路的两端通过轴承安装在两条导轨上,所述除霜管路的中间位置处固定有一个滑块,所述滑块与所述传动皮带相连,所述热泵结霜检测系统通过控制电路控制电动机的转动和转向,使得所述除霜管路沿导轨上下往复移动。与现有技术相比,本技术的有益效果是:(1)本技术系统中不再需要热泵机组逆向工作除霜,可以维持室内温度恒定,大大提高了室内的舒适度;(2)本技术系统利用气液二相混合延长了结霜时间,提高了除霜效果。附图说明图1为本技术利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统的示意图。图中:1-压气机,2-防冻液储存罐,3-三通,4-第一管路,5-第二管路,6-导轨,7-除霜管路,8-喷嘴,9-滑块,10-传动皮带,11-电动机,12-上横梁,13-热泵结霜检测系统,14-下横梁。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术技术方案作进一步详细描述,所描述的具体实施例仅对本技术进行解释说明,并不用以限制本技术。如图1所示,本技术提出的一种利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统包括压气机1、布置在热泵蒸发器结霜表面的除霜管路7和热泵结霜检测系统13。所述压气机1的出口管路通过一个三通3分为两路,一路是通过第一管路4连接至防冻液储存罐2,另一路是通过第二管路5与除霜管路7连通,所述除霜管路7为铜管;所述除霜管路7上沿轴向均布有多个喷嘴8,所述喷嘴8喷口指向所述热泵蒸发器结霜表面,使气液混合物由喷嘴8喷出,将蒸发器表面结霜融化并去除。所述除霜管路7连接有电力驱动结构,所述电力驱动结构包括两条竖直的导轨6,两条导轨6的顶部固定有上横梁12,所述上横梁1的中间位置处安装有电动机11,所述电动机11通过控制电路与所述热泵结霜检测系统13相连,所述电动机11的输出端设有第一皮带轮,两条导轨6的底端固定有下横梁14,所述下横梁14的中间位置处设有第二皮带轮,所述第一皮带轮和第二皮带轮上啮合有传动皮带10。所述除霜管路7的两端通过轴承安装在两条导轨6上,所述除霜管路7的中间位置处固定有一个滑块9,所述滑块9与所述传动皮带10相连,所述热泵结霜检测系统13通过控制电路控制电动机11的转动和转向,使得所述除霜管路7沿导轨6上下往复移动。当热泵结霜检测系统13检测到蒸发器表面结霜到一定厚度,便开启压气机1启动除霜,当除霜达到要求便自动关闭。本技术利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统的工作过程是:当热泵结霜检测系统13检测到热泵蒸发器表面结霜到一定厚度,启动除霜系统。首先,启动压气机1产生压缩空气进入出口的管路,气体在经过三通3处时产生负压,将防冻液储存罐2中的防冻液压入气体管路(即第二管路5)与空气混合并流入除霜管路。同时控制电路启动电动机11通过传动皮带10带动滑块9使其在导轨6上维持稳定的往复运动,从而带动除霜管路7沿导轨6上下移动,与此同时,喷嘴8对热泵蒸发器进行上下反复吹洒气液混合物进行除霜。当热泵结霜检测系统13检测到热泵蒸发器表面的霜层消失时,控制除霜系统停止运行。本技术中用于控制电动机的电路及热泵结霜检测系统属于本领域的公知常识,本技术并不限制其具体的结构及控制。尽管上面结合附图对本技术进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是本文档来自技高网
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利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统

【技术保护点】
一种利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统,包括压气机(1)、布置在热泵蒸发器结霜表面的除霜管路(7)和热泵结霜检测系统(13);其特征在于:所述压气机(1)的出口管路通过一个三通(3)分为两路,一路是通过第一管路(4)连接至防冻液储存罐(2),另一路是通过第二管路(5)与除霜管路(7)连通;所述除霜管路(7)上沿轴向均布有多个喷嘴(8),所述喷嘴(8)喷口指向所述热泵蒸发器结霜表面,所述除霜管路(7)连接有电力驱动结构;所述电力驱动结构包括两条竖直的导轨(6),两条导轨(6)的顶部固定有上横梁(12),所述上横梁(1)的中间位置处安装有电动机(11),所述电动机(11)通过控制电路与所述热泵结霜检测系统(13)相连,所述电动机(11)的输出端设有第一皮带轮,两条导轨(6)的底端固定有下横梁(14),所述下横梁(14)的中间位置处设有第二皮带轮,所述第一皮带轮和第二皮带轮上啮合有传动皮带(10);所述除霜管路(7)的两端通过轴承安装在两条导轨(6)上,所述除霜管路(7)的中间位置处固定有一个滑块(9),所述滑块(9)与所述传动皮带(10)相连,所述热泵结霜检测系统(13)通过控制电路控制电动机(11)的转动和转向,使得所述除霜管路(7)沿导轨(6)上下往复移动。...

【技术特征摘要】
1.一种利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统,包括压气机(1)、布置在热泵蒸发器结霜表面的除霜管路(7)和热泵结霜检测系统(13);其特征在于:所述压气机(1)的出口管路通过一个三通(3)分为两路,一路是通过第一管路(4)连接至防冻液储存罐(2),另一路是通过第二管路(5)与除霜管路(7)连通;所述除霜管路(7)上沿轴向均布有多个喷嘴(8),所述喷嘴(8)喷口指向所述热泵蒸发器结霜表面,所述除霜管路(7)连接有电力驱动结构;所述电力驱动结构包括两条竖直的导轨(6),两条导轨(6)的顶部固定有上横梁(12),所述上横梁(1)的中间位置处安装有电动机(11),所述电动机(11)通过控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱强赵军蔡雨青张宇擎王恒曾一伟卫宇昂部竞琦
申请(专利权)人:天津大学
类型:新型
编号:201720538932
国别省市:天津,12

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