一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器制造技术

技术编号:2460590 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,由蒸发/冷凝器、蒸发/冷凝器风机组成,所述蒸发/冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值在9.5-18m↑[2]/KW之间,所述蒸发/冷凝器风机为风量可调的风机。本发明专利技术通过风量调节,彰显增大蒸发/冷凝器换热面积对空气源热泵提高能效比的作用;同时增大风量,可对蒸发/冷凝器换热面积起补偿作用。消除压缩机保护停机的不利影响,极大地挖掘了空气源热泵的潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空气源热泵蒸发/冷凝器,其制热时为蒸发器,制冷时为冷 凝器,尤其是一种换热能力可调的蒸发/冷凝器。 技术背景空气源热泵主要由压縮机、蒸发/冷凝器、膨胀阀、冷凝/蒸发器、工质循 环管道等几部分组成。它根据逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过传热工质 把空气中低品位热能有效吸收,并将其提升至可用的高品位热能加以利用。其 工作过程传热工质进入蒸发/冷凝器,在蒸发/冷凝器中工质吸热蒸发,此时 工质从低温热源中吸收热量后进入压缩机;工质经过压縮机的压縮、升温后, 变成高温、高压的工质排出压缩机;工质进入冷凝/蒸发器,在冷凝/蒸发器中 将吸收的热量传递给其他介质;高压工质经过膨胀阀降压后再次进入蒸发/冷凝 器,依此不断地循环工作。制冷过程为制热的逆过程,空气源热泵的制冷、制 热为成熟技术,不做详述。现有技术蒸发/冷凝器的换热面积设计得较小,以空气源热泵形式的空调为 例,其压缩机的输入功率与蒸发/冷凝器换热面积比值在6. 5-8m2/KW之间,因 此冬天摄取的能量有限,工质输入压力P争低。环境温度在5-6'C时,空调的制热 能力有限,要靠电辅助加热才能满足取暖要求。环境温度低于上述温度时,加 热效果更差;空调制冷时,由于蒸发/冷凝器的换热面积较小,载热能力有限, 风机送风带走的热量较少,影响空调的制冷效果和节能。换热面积计算公式 F=RxTxL/Sx 式中:a —孔管距(mm) b—孔排距(,) d—翅片孔成型后直径(mm) S—翅片间距(mm) R—排数 T一孔数 L一翅片 管的长度咖片数,所以L/S即为翅片之数。再如空气源热泵热水机,其压缩机的输入功率与蒸发/冷凝器换热面积比值 在8m2/KW左右,在28。C左右的环境温度下,上述换热面积的蒸发/冷凝器吸热 能力较高,基本能满足要求,在28。C以下的环境温度,随着温度的降低能效比 降低。但又因要兼顾高温天气使用,不能用增大蒸发/冷凝器换热面积的方法来 提高系统采集热量的能力,满足冬天环境温度较低的地区的需要。在风量恒定、 蒸发/冷凝器换热面积超过8m2/KW、环境温度高于32。C、系统运行较长时间时, 压縮机负荷增大、压力增高、功耗增加、能效比降低。严重时会影响压缩机使 用寿命;同时工质压力增大到压缩机内置过压保护设置压力时(28 - 30kgf/cm2 ) 会造成压缩机过压保护停机,要人工操作重新启动,给人们的生活、生产带来 不便。我公司研制开发的空气源热泵热风机在夏天使用时,也存在压缩机工质压 力高、负荷大等问题。
技术实现思路
为了解决上述弊端,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种换热能力可 调的空气源热泵蒸发/冷凝器,其能够保证空气源热泵在不同环境温度下平稳工 作,能效比高,消除压缩机在夏天因环境温度高产生的压缩机工质压力高、负 荷大、保护停机等问题。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案是 一种换热能力可调的 空气源热泵蒸发/冷凝器,由蒸发/冷凝器、蒸发/冷凝器风机组成,所述蒸发/ 冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值在9. 5-18m2/KW之间,所述蒸发/冷凝 器风机为风量可调的风机。所述风量可调的风机可以是调速风机;也可以通过装置多台恒速风机,控 制投入运转的风机台数以实现风量的调节。作为本专利技术的一种优选,所述风机采用调速风^L,以实现风量的可调可控。作为上述优选的一种改进,所述调速风机设有温度/压力传感器,所迷传感 器的温度/压力测量探头装置在压缩机工质输出端或输入端,探头测得工质的溫 度/压力信号反馈至调速风机,自动或手动调整控制风机转速。也可以用温度测 量探头采集环境温度信号,探头测得的环境温度信号反馈至调速风机,自动或 手动调整控制风机的转速。根据传感器测得的信息,自动或手动调节风机转速,以获得不同的风量。 通过蒸发/冷凝器的风量大,从蒸发/冷凝器吸收或带走的热量多,适应于在环 境温度小于3(TC时的制热,如空气源热泵热风机、空调制热等。当环境温度大 于3(TC时,由于蒸发/冷凝器换热面积增大,就通过调速风^L来调整工质的吸热 量,使风机转速变慢或停转,压缩机继续工作。本专利技术通过风量调节,彰显增大蒸发/冷凝器换热面积对空气源热泵提高能 效比的作用;增大风量,可对蒸发/冷凝器换热面积不足起补偿作用,提高工质 吸热能力;减小风量,消除压缩机保护停机的不利影响,极大地挖掘了空气源热 泵的潜力。本专利技术的蒸发/冷凝器,风机供风方式由恒量转变为调速变量方式,蒸发/ 冷凝器换热面积增大到9. 5-18m2/KW,制冷能效比超出国家标准的15-25%以上, 制热能效比超出国家标准50%以上且系统运行平稳。下面将结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施方式以提高空气源热泵设备能效比、降低制造成本为目的,按本专利技术技术方案 进行了多次试验检测,实施例数据及试验检测结果见附表(附表)<table>table see original document page 6</column></row><table>本专利技术附表描述的实施例仅是为了清楚地说明本专利技术的技术方案,而不能理解为对本专利技术做出任何的限制。本专利技术在本
具有公知的多种替代方 式或变形,在不脱离本专利技术实质意义的前提下,均落入本专利技术的保护范围。权利要求1、一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,由蒸发/冷凝器、蒸发/冷凝器风机组成,所述蒸发/冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值在9.5-18m2/KW之间,所述蒸发/冷凝器风机为风量可调的风机。2、 如权利要求1所述的一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,其特征 在于,所述风量可调的风机采用调速风机。3、 如权利要求2所述的一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,其特征 在于,所述调速风机设有温度/压力传感器,所述传感器的温度/压力测量探头 装置在压缩机工质输出端或输入端,探头测得工质的温度/压力信号反馈至调速 风机,自动或手动调整控制风机转速。4、 如权利要求2所述的一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,其特征在 于,所述调速风机设有温度传感器,所述传感器的温度测量探头采集环境温度 信号,探头测得的环境温度信号反馈至调速风机,自动或手动调整控制风机的 转速。5、 如权利要求1所述的一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,其特征在 于,所述风量可调的风机采用多台恒速风机,控制投入运转的风机台数以实现 风量的调节。全文摘要本专利技术公开了一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,由蒸发/冷凝器、蒸发/冷凝器风机组成,所述蒸发/冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值在9.5-18m<sup>2</sup>/KW之间,所述蒸发/冷凝器风机为风量可调的风机。本专利技术通过风量调节,彰显增大蒸发/冷凝器换热面积对空气源热泵提高能效比的作用;同时增大风量,可对蒸发/冷凝器换热面积起补偿作用。消除压缩机保护停机的不利影响,极大地挖掘了空气源热泵的潜力。文档编号F25B39/04GK101403552SQ20081014320公开日2009年4月8日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日专利技术者汤世国 申请人:湖南省浏阳市择明热工器材有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种换热能力可调的空气源热泵蒸发/冷凝器,由蒸发/冷凝器、蒸发/冷凝器风机组成,所述蒸发/冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值在9.5-18m↑[2]/KW之间,所述蒸发/冷凝器风机为风量可调的风机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汤世国
申请(专利权)人:湖南省浏阳市择明热工器材有限公司
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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