本发明专利技术公开了一种蒸发器换热能力可调的高温空气源热泵热风机，包括空气源热泵和冷凝器风机，空气源热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置组成，并依序用工质循环管道连接；所述蒸发器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在８．７－２０ｍ↑［２］／ｋｗ之间，所述冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在５．６－１５ｍ↑［２］／ｋｗ之间，所述蒸发器装置风量可调的风机。本发明专利技术以输入可调的方式提高了热泵热风机的工作能力，在同等工况下，其出风温度得到大幅提高，且系统能够正常平稳运行，同时其能效比超过国家标准５０％以上。本发明专利技术提供的热风温度较高，使空气源热泵的应用范围得到了极大的拓展，对节能减排具有积极意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空气源热泵热风机，尤其是一种蒸发器换热能力可调的高 温空气源热泵热风才几。
技术介绍
空气源热泵主要由压缩机、蒸发器、节流装置、冷凝器、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 无法被利用的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①蒸发器风机驱动环境空气流经蒸发器，传热工质进入蒸发器， 在蒸发器中吸取空气中的热量蒸发，此时工质从低温热源中吸收热量后进入压 缩机；②工质经过压缩机的压缩、升温后，变成高温、高压的工质排出压缩机； ③工质进入冷凝器，在冷凝器中将从蒸发器中吸收的热量和压缩机本身功耗所 产生的那部分热量传递给其他介质；④高压工质经过节流装置节流降压后再次 进入蒸发器，依此不断地循环工作。某些空气源热泵中还设有辅助装置储液罐 和过滤器， 一般装置在冷凝器和节流装置之间或蒸发器和压缩机之间，储液罐 主要用于调节工质在密闭系统里的循环，在蒸发器和冷凝器等设备的设计匹配 性较为理想的情况下，也可以不设置；过滤器主要用于过滤工质中可能产生的 杂质，对保持系统的长期稳定运行起辅助作用。通过系统的研究，我们发现现有装置的蒸发器换热面积较小，从环境中吸 收的热能有限。工质进入冷凝器时的温度，家用空调是67。C左右。通过冷凝器， 空气在室内以循环风形式进行加热，进风口风温大多在20。C以下，室内最高温 度只能达到3(TC左右。现有技术采用的冷凝器换热面积较小，其冷凝器换热面积和压缩机输入功率的比值为3. 8-4. 6m"KW左右，带走热量的能力有限且换热效率较低，在加大 输入或环境温度较高的情况下，产生的热量不能及时有效的输出。以空气源热泵形式的空调为例，其蒸发器换热面积与压缩机的输入功率(以 额定值为准，下同)的比值在6. 5-8m"KW之间，环境温度在5-6。C时，摄取的能 量有限，工质输入压力降低，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，加热效果更差甚至不能使用。再如空气源热泵热水机，其蒸发器换热面积与压缩机的输入功率的比值一 般在8m2/KW左右，在28。C左右的环境温度时，上述蒸发器的换热面积吸收热量 的能力较高，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，不能用增大换热面积的方法来增大蒸发 器釆集热量的能力，满足冬天环境温度较低的地区的需要。在风量恒定、蒸发 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，压缩机负荷 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 - 30 kgf /cm2)会造成 压缩机过压保护停机，要人工操作重新启动，给人们的生产带来不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种高温空气源热泵热风机，其能够 提供出风口温度在80。C以上的热风(循环风)；而且系统运行平稳，能够避免在 环境温度高时出现的压缩机负荷增大、保护停机等问题，同时在环境温度低时 也具有较高的能效比。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是，蒸发器换热能力可调的 高温空气源热泵热风机，包括空气源热泵和冷凝器风机，空气源热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置组成，并依序用工质循管道连接；所述蒸发器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在8. 7-20mVkw之间，所述冷凝 器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在5. 6-15mVkw之间，所述蒸发 器装置风量可调的风机。通过多次试验优选，以加热效果为基础，综合考虑制造工艺可行性和生产 成本等问题，选择性增大蒸发器的换热面积，可将进入冷凝器的工质温度提高 到86-ll(TC;冷凝器换热面积相应配套提高，其载热能力增加，能够高效地将 工质的高温热能传递给空气。出风口风温可达8(TC以上。能效比可达4. O以上。 同时，在本技术方案的优选范围内，较好的实现了热量输入和输出的平衡。在 提高温度的同时保证了系统的平稳运行。所述蒸发器通过风量可调的风机吸收环境热量的意义在于，当工质温度/压 力小于设定值时，风机转速增加，大于设定值时转速降低直至转速为零，风机 转速的调整能够获得不同的风量，而风量的大小决定了蒸发器采集热量的多少， 使压缩机的压力/温度不会因蒸发器的面积增大或环境温度过高，采集的能量过 多而导致高温保护停机和压缩机损坏。保证系统平稳运行。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。本专利技术通过风量调节，彰显增大蒸发器换热面积对空气源热泵 提高能效比的作用；增大风量，可对蒸发器换热面积不足起补偿作用，提高共质 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。作为本专利技术的一种优选，所述风机采用调速风机，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。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。作为本专利技术的一种优选结构，所述冷凝器包括外壳及壳体上的进、出风口 和工质循环管道，还包括工质分流器、工质分流管和工质合流器，输入端由工 质循环管道连接压缩机输出端，工质分流器输出端引出多路工质分流管，多路 工质分流管的末端汇合于工质合流器，再由工质循环管道接入节流装置。所述 工质分流器即为将一条工质管道分为多路工质管道的节点，所述工质合流器即 为将多路工质管道汇合为一条工质管道的节点。每一路工质分流管经多次曲折往复排布成一个平面，多个平面层叠分布在壳体内。本优选结构由于采用多管路的设计，有效增大了冷凝器的换热面积，延长了换热行程和换热时间，提高了换热效率，使热量得到了充分的交换；而且在多个换热行程中，热风温度在上一个行程的基础上被不断提高，形成叠加效应， 能够得到较高的热风温度。下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步 的说明。 附图说明图l是本专利技术结构原理图2是本专利技术改进的冷凝器中，多路工质分流管分布主视图； 图3是本专利技术改进的冷凝器中，多路工质分流管分布俯视图； 图4是本专利技术改进的冷凝器中，多路工质分流管分布左视图。 具体实施例方式参见图1,反映本专利技术的一种具体结构，包括主要由蒸发器5、压缩机3、 冷凝器1、节流装置6依序用工质循环管道4连接组成的空气源热泵和冷凝器风机2。工质在所述蒸发器5通过调速风机27吸收环境热量，经压缩机3到冷凝 器1中放出热量。调速风机27由电机驱动，测温探头28装置在压缩机3输出 端，测温探头28测得的温度参数反馈至调速风机27,自动调整控制电机转速。 冷凝器l包括外壳及壳体上的进、出风口和壳内的工质循环管道4，还包括 工质分流器8、工质分流管9和工质合流器7，所述工质分流器8输入端由工质 循环管道4连接压缩机3输出端，工质分流器8输出端引出多路工质分流管9, 多路工质分流管9的末端汇合于工质合流器7,再由工质循本文档来自技高网...
【技术保护点】
蒸发器换热能力可调的高温空气源热泵热风机，包括空气源热泵和冷凝器风机，空气源热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置组成，并依序用工质循管道连接；所述蒸发器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在８．７－２０ｍ↑［２］／ｋｗ之间，所述冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在５．６－１５ｍ↑［２］／ｋｗ之间，所述蒸发器装置风量可调的风机。
【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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