一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，涉及空气源热泵抑霜技术和产品设计领域。压缩机的排气口与四通换向阀的进气口相连，通过四通换向阀连接至室内侧换热器的第一接口即进口，室内侧换热器的第二接口即出口连接至节流装置，节流装置与室外侧换热器的第一接口即进口连接，室外侧换热器的第二接口即出口与四通换向阀连接，同时四通换向阀与气液分离器的入口连接，气液分离器的出口与压缩机的进气口连接；室外侧换热器上设有温度传感器，压缩机进气口和排气口对应的吸气管和排气管上均分别装有温度传感器和压力传感器；上述所述的压力传感器、温度传感器、四通换向阀、室外侧风机、压缩机等均与机组控制器连接。可实现机组全工况下高效、稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机
本技术为一种具有抑霜功能的新型空气源热泵热风机，涉及空气源热泵抑霜技术和产品设计领域。
技术介绍
“空气源热泵”是近年来全世界倍受关注的节能技术，欧盟各国、日本和我国相继将其列入可再生能源技术范畴。空气源热泵在我国已被广泛应用于建筑空间供暖，其中，空气源热泵热风机由于能效高、造价低、安装方便等特点，已成为当前空气源热泵供暖市场的主流技术，具有广阔的应用空间和价值。当空气源热泵热风机在冬季运行时，一旦室外换热器表面温度同时低于空气的露点及冰点温度，室外盘管就会结霜。随着霜层的生长累积，空气流过换热器的阻力加大，流量减少，传热热阻增加，造成机组的制热性能衰减，研究表明，霜层的覆盖会造成机组COP下降35％～60％，制热能力下降30％～57％，严重时导致机组停机。可见，结霜问题严重影响了空气源热泵热风机的供热特性，特别是我国幅员辽阔，南北地区气候相差悬殊，运行工况复杂多变，机组面临着结霜问题的严峻挑战。研究表明，调整空气源热泵压缩机、室外侧风机和室外侧换热器等关键部件的配比，有利于提高蒸发温度，降低换热温差，抑制结霜。从设计优化层面，对于空气源热泵热风机，确定抑霜目标，优化关键部件配比设计，提升机组整体的抑霜性能；从运行控制层面，由于空气源热泵热风机的压缩机和室外侧风机常为变频调速控制，利用该调节特性结合实际结霜工况，进行压缩机和风机的动态抑霜匹配，实现按需抑霜。因此，从设计优化和运行控制层面，优化空气源热泵热风机关键部件的配比，开发新型空气源热泵热风机，可实现机组全工况下高效、稳定运行，推动空气源热泵热风机在我国全地域应用与发展。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有抑霜功能的新型空气源热泵热风机，实现机组在重霜工况下延缓霜层生长，轻霜工况下抑制结霜，提高制热能力，保证机组在全工况下高效运行。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，包括压缩机(1)、室外侧换热器(5)、室外侧风机(6)、四通换向阀(2)、节流装置(4)、气液分离器(8)、室内侧换热器(3)、室内侧风机(7)，以及集成了数据处理程序的机组控制器(9)；压缩机(1)的排气口与四通换向阀(2)的进气口相连，通过四通换向阀(2)连接至室内侧换热器(3)的第一接口即进口，室内侧换热器(3)的第二接口即出口连接至节流装置(4)，节流装置(4)与室外侧换热器(5)的第一接口即进口连接，室外侧换热器(5)的第二接口即出口与四通换向阀(2)连接，同时四通换向阀(2)与气液分离器(8)的入口连接，气液分离器(8)的出口与压缩机(1)的进气口连接；室内侧风机(7)与室内侧换热器(3)相匹配；室外侧风机(6)与室外侧换热器(5)匹配；室外侧换热器(5)上设有温度传感器，压缩机(1)进气口和排气口对应的吸气管和排气管上均分别装有温度传感器和压力传感器；上述所述的压力传感器、温度传感器、四通换向阀、室外侧风机、压缩机等均与机组控制器(9)连接。机组控制器(9)安装在机组控制箱内，用于控制压缩机、四通换向阀、室外侧风机等的启停。进一步从设计优化层面完成所述压缩机、室外侧风机和室外侧换热器等关键部件选配；所述压缩机选配直流变频压缩机，压缩机类型可为转子式和涡旋式，压缩机吸排气管上分别装有温度传感器和压力传感器，监测压缩机运行状态保护压缩机；所述室外侧换热器为翅片管式换热器，翅片管式换热器有基管和翅片组成，翅片安装在基管上外侧，基管可采用铜光管或内螺纹铜管，翅片采用涂有亲水涂层的铜、铝平翅片或波纹翅片；为了确保翅片管式换热器分液均匀，分液头采用具有均流功能的分液头，分液头前的多路直管段要有足够的长度，达到稳流的作用，且翅片换热器上设置有温度传感器；所述室外侧风机选用直流变频风机，扇叶为塑料材质，以降低运行功耗。从运行控制层面，由于压缩机和室外侧风机均为变频调速控制，采用机组控制器，结合实际结霜工况和压缩机转速，进行风机转速的PI计算调节，实现压缩机和风机抑霜动态匹配，以提高蒸发温度，实现按需抑霜。所述四通换向阀是具有四个口的控制阀，有进口、C口、E口、S口共四个通口，而分别连接压缩机的排气口、室内侧换热器的进口、室外侧换热器的出口以及气液分离器的进口；所述节流装置采用电子膨胀阀，安装在室内机出口与室外换热器分液头前管段之间，调节供液量；所述气液分离器安装在室外换热器出口和压缩机回气口之间的管段。所述室内侧换热器选用微通道换热器；所述微通道换热器由扁平管的微通道组成，每个扁平管内有数十条细微流道，在扁平管的两端与圆形集管相联，微型微通道换热器材料可选用镍、铜和铝等；所述室内风机选用直流变频风机，扇叶为塑料材质；室内侧换热器和室内侧风机(7)称为室内机，室内机设有外壳，外壳上设有风口，包括出风口和回风口，其中，出风口采用条形风口，包括上出风口和侧出风口，回风口采用孔板式风口，并设有过滤网。采用上述结构后，本技术具有以下优点：1)从设计优化层面看，综合机组多部件进行匹配优化设计，新型空气源热泵热风机抑霜性能整体增强，本技术空气源热泵热风机机组相对于传统机组制热性能将得到大幅度提升；2)从运行控制层面看，新型空气源热泵热风机可以根据实际结霜工况，进行压缩机和风机的时时动态抑霜匹配，以及负荷的动态调节，达到按需抑霜目的，相对于传统机组实现了全工况下高效运行；3)室内机采用微通道换热器增强了换热效果，相对于传统室内换热器，换热能效更高；4)避免了其他抑霜方法的附加系统所增加成本以及运行维护事宜，实用性强。附图说明图1是本技术的一种具有抑霜功能的新型空气源热泵热风机原理图；压缩机1、四通换向阀2、室内侧换热器3、节流装置4、室外侧换热器5、室外侧风机6、室内侧风机7、气液分离器8、机组控制器9。图2是本技术的一种室内机的一种实物图。具体实施方式以下所述内容仅为本技术较佳的实施例，并不因此而限定本技术保护的范围。下面结合附图针对本技术作进一步实例描述：结合图1，本技术的一种具有抑霜功能的新型空气源热泵热风机，包括压缩机1，四通换向阀2，室内侧换热器3，节流装置4，室外侧换热器5，室外侧风机6，室内侧风机7，气液分离器8以及集成了数据处理程序的机组控制器9。其中，压缩机1的排气口与四通换向阀2的进气口相连，通过四通换向阀2连接至室内侧换热器3的第一接口，室内侧换热器3的第二接口连接至节流装置4，再由节流装置4连接至室外侧换热器5的第一接口，室外侧换热器5的第二接口连接至四通换向阀2，并通过四通换向阀2连接至气液分离器8的入口，再由气液分离器8的出口连接至压缩机1的进气口；机组控制器10安装在机组控制箱内，可控制压缩机1，四通换向阀2，节流装置4和室外侧风机6等的启停。本技术的设计优化过程如下：首先，确定抑霜目标，实现2/1℃结霜速率降低70％，制热目标-12/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，其特征在于，包括压缩机(1)、室外侧换热器(5)、室外侧风机(6)、四通换向阀(2)、节流装置(4)、气液分离器(8)、室内侧换热器(3)、室内侧风机(7)，以及集成了数据处理程序的机组控制器(9)；/n压缩机(1)的排气口与四通换向阀(2)的进气口相连，通过四通换向阀(2)连接至室内侧换热器(3)的第一接口即进口，室内侧换热器(3)的第二接口即出口连接至节流装置(4)，节流装置(4)与室外侧换热器(5)的第一接口即进口连接，室外侧换热器(5)的第二接口即出口与四通换向阀(2)连接，同时四通换向阀(2)与气液分离器(8)的入口连接，气液分离器(8)的出口与压缩机(1)的进气口连接；室内侧风机(7)与室内侧换热器(3)相匹配；室外侧风机(6)与室外侧换热器(5)匹配；/n室外侧换热器(5)上设有温度传感器，压缩机(1)进气口和排气口对应的吸气管和排气管上均分别装有温度传感器和压力传感器；上述所述的压力传感器、温度传感器、四通换向阀、室外侧风机、压缩机等均与机组控制器(9)连接；/n所述室外侧换热器为翅片管式换热器，翅片管式换热器有基管和翅片组成，翅片安装在基管上外侧，基管可采用铜光管或内螺纹铜管，翅片采用涂有亲水涂层的铜、铝平翅片或波纹翅片。/n...
【技术特征摘要】
1.一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，其特征在于，包括压缩机(1)、室外侧换热器(5)、室外侧风机(6)、四通换向阀(2)、节流装置(4)、气液分离器(8)、室内侧换热器(3)、室内侧风机(7)，以及集成了数据处理程序的机组控制器(9)；
压缩机(1)的排气口与四通换向阀(2)的进气口相连，通过四通换向阀(2)连接至室内侧换热器(3)的第一接口即进口，室内侧换热器(3)的第二接口即出口连接至节流装置(4)，节流装置(4)与室外侧换热器(5)的第一接口即进口连接，室外侧换热器(5)的第二接口即出口与四通换向阀(2)连接，同时四通换向阀(2)与气液分离器(8)的入口连接，气液分离器(8)的出口与压缩机(1)的进气口连接；室内侧风机(7)与室内侧换热器(3)相匹配；室外侧风机(6)与室外侧换热器(5)匹配；
室外侧换热器(5)上设有温度传感器，压缩机(1)进气口和排气口对应的吸气管和排气管上均分别装有温度传感器和压力传感器；上述所述的压力传感器、温度传感器、四通换向阀、室外侧风机、压缩机等均与机组控制器(9)连接；
所述室外侧换热器为翅片管式换热器，翅片管式换热器有基管和翅片组成，翅片安装在基管上外侧，基管可采用铜光管或内螺纹铜管，翅片采用涂有亲水涂层的铜、铝平翅片或波纹翅片。
2.按照权利要求1所述的一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，其特征在于，机组控制器(9)安装在机组控制箱内，用于控制压缩机、四通换向阀、室外侧风机等的启停。
3.按照权利要求1所述的一种具有抑霜功能的空气源热泵热风机，其特征在于，所述压缩机选配直流变频压缩机，压缩机类型可为转子式和涡旋式，压缩机吸排气管上分别装有温度传感器和压力传感器，监测压缩机运行状态保护压缩机。
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，梁士民，孙育英，赵继晗，吴勇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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