一种超低温空气能热泵机组及其使用方法技术

本发明专利技术公布了一种超低温空气能热泵机组及其使用方法，提供了一种结构简单，冷凝器可自动除霜，且除霜效果好，节约能耗的超低温空气能热泵机组及其使用方法，解决了现有技术中存在的空气能热泵机组在超低温情况下冷凝器无法正常除霜，除霜效果差，严重时导致空气能热泵热水器或制热空调无法正常工作等技术问题，它通过在装置的冷凝器上设置冷凝器传感器和若干组发热翅片，发热翅片与冷凝器的翅片平行并固定在冷凝器铜管上，在水箱内设置水温传感器，压缩机、发热翅片、冷凝器传感器及水温传感器通过控制仪与外接电源相连，控制仪根据冷凝器传感器以及水温传感器测得温度值来自动控制发热翅片的开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空气能热泵机组，尤其涉及一种冷凝器可自动除霜，节约能耗的超低温空气能热泵机组及其使用方法。
技术介绍
热交换器包括空气能热泵热水器和制热空调，二者均设有室外机，其中冷凝器和压缩机为室外机中的主要部件。冷凝器主要由翅片和铜管组成，铜管内装有冷媒介质，与铜管相连的压缩机做功，将冷媒介质压缩成高温高压气体蒸汽，高温高压气体蒸汽经过与之相连的热交换器或制热空调器室内机时进行热交换，使热交换器所在的水箱内水温或室内空气温度升高。二者是家庭及宾馆、饭店广泛采用的供热设备。但在工作环境温度较低时， 冷凝器极易结霜，使热效率降低，增大能耗。现有除霜技术一般是通过四通换向阀用介质的热量来除霜，有的是在冷凝器旁加装电热棒，但上述除霜方法能耗大，效果差，尤其是在零下5度以下的冬天往往无法正常除霜，严重时甚至导致空气能热泵热水器或制热空调无法正常工作。中国专利“水源/空气源混合型蒸发、冷凝器(CN201(^8898Y)”公开了一种蒸发、 冷凝器结构，它包括排列的翅片，翅片中有冷媒管穿过，所述翅片中另有辅管穿过，它是通过利用废水、废气、地源接入辅管的进口流经蒸发、冷凝器后再由出口排出，能回收此部分环境能量，当用空气源在冬季低温高湿环境下制暖时，通过辅管回收的热量能去除翅片结霜；用水源时在高温环境下制冷时，通过辅管流动的相对低温可利用废水、废气、地源能吸走热量。此装置是通过在冷凝器的翅片是穿插辅管，通过辅管回收的热量能去除翅片结霜， 但由于辅管回收的热量有限，只能对邻近辅管的翅片除霜，当环境温度降至零下的冬天，装置甚至无法正常除霜，因此同样存在除霜效果差，严重时直接导致空气能热泵热水器或制热空调无法正常工作等技术问题。
技术实现思路
本专利技术主要是提供了一种结构简单，冷凝器可自动除霜，且除霜效果好，节约能耗的超低温空气能热泵机组及其使用方法，解决了现有技术中存在的空气能热泵机组在超低温情况下冷凝器无法正常除霜，除霜效果差，严重时导致空气能热泵热水器或制热空调无法正常工作等技术问题。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种超低温空气能热泵机组，包括水箱和室外机，在水箱内设有换热器，在室外机内设有压缩机及通过管道与压缩机相连的冷凝器，所述换热器的输入端通过下连接管与冷凝器相连，换热器的输出端通过上连接管与压缩机相连，在所述冷凝器上设有冷凝器传感器和若干组发热翅片，所述发热翅片与冷凝器的翅片平行并固定在冷凝器铜管上，在所述水箱内设有水温传感器，所述压缩机、发热翅片、冷凝器传感器及水温传感器通过控制仪与外接电源相连。通过在装置的冷凝器上设置若干个发热翅片及冷凝器传感器，在水箱内设置水温传感器，冷凝器传感器及水温传感器再将检测到的温度信息传递至控制仪，控制仪根据温度信息控制压缩机和发热翅片的开关，即当冷凝器温度降至一定值时，通过控制仪自动打开发热翅片加热进行自动除霜，由于发热翅片设置在翅片间，因此发热翅片通电后热量向两侧扩散，冷凝器铜管及两侧的翅片升温，即保证冷凝器由内至外除霜效果一致，除霜效果好；当发热翅片加热一定时间后冷凝器温度还无法降至设定值时，控制仪控制压缩机关闭，使冷凝器在非工作状态下除霜，除霜完毕后再启动压缩机；当水箱内的水温升至设定值时，控制仪控制压缩机和发热翅片同时关闭，降至设定值时又重新启动，整个除霜过程完全根据设备的使用状态自动控制，由此确保设备在超低温情况下正常使用，结构简单，设备能耗低，热效率高，节约能源。第一发热带可以焊接在传热板的边沿上，作为优选，所述发热翅片包括长条形的传热板，在所述发热翅片的长度方向上设有与冷凝器铜管对应的一列或两列定位孔，所述传热板通过定位孔套装固定在冷凝器铜管上并与翅片保持平行，所述传热板的边沿同侧弯折后形成卷筒，在所述卷筒内夹设有第一发热带，所述第一发热带通过第一发热带导线与控制仪电连接。顺沿冷凝器的翅片方向设置长条形的传热板，又通过在传热板上开定位孔， 定位孔与冷凝器上的一列或两列铜管相对应，即一块传热板通过定位孔套在单列或双列铜管上，又通过在传热板的边沿上向一侧弯折后形成卷筒，在卷筒内夹持与控制仪电连接的第一发热带，第一发热带通电加热后，热量自传热板的边沿向内扩散至铜管，同时传热板又将热量向两侧的翅片传播，铜管及翅片同步除霜，因此将长条形的传热板横向平铺后即可与两侧的翅片完全对应，使相邻翅片及翅片间的铜管均能除霜，传热面积大，效率高，除霜效果好；第一发热带夹持在卷筒内，增加了第一发热带与传热板的接触面积，而且相对焊接固定减少了热阻，节约能耗。作为更优选，所述传热板为厚度为Imm至3mm的铝板，所述第一发热带为耐高温硅胶碳纤维发热导线。铝板热传导性能好，价格便宜；耐高温硅胶碳纤维发热导线发热体热惯性小，发热迅速，电热转换效率高，省电节能。作为优选，所述发热翅片焊接固定在对应的冷凝器铜管中部，对应于同一组间的发热翅片并列后彼此对接形成一个与翅片形状及大小相同的平面。将发热翅片横向平铺后成一个与翅片形状及大小相同的平面时，此平面即可与两侧的翅片完全对应，使相邻翅片及翅片间的铜管均能除霜，传热面积大，效率高，除霜效果好。作为优选，在对应于翅片外侧的冷凝器铜管上缠绕有第二发热带，所述第二发热带通过第二发热带导线与控制仪电连接。通过在翅片外侧裸露的铜管上缠绕与控制仪电连接的第二发热带，即可通过第二发热带加热去除发热翅片无法去除的结霜，进一步提高冷凝器热效率，节约能耗。作为更优选，所述第二发热带导线为耐高温硅胶碳纤维发热导线。耐高温硅胶碳纤维发热导线发热体热惯性小，发热迅速，电热转换效率高，省电节能。作为优选，在所述冷凝器上设有二个冷凝器传感器，其中一个冷凝器传感器设于冷凝器的输入端端口处，另一个冷凝器传感器设于冷凝器的输出端端口处。由于冷凝器输入端的温度远高于冷凝器输出端的温度，且对应于冷凝器上不同的点温度均存在差异，因此为了准确判断冷凝器的工作状态，在冷凝器的输入端和输出端上分别设置冷凝器传感器，为此控制仪即可根据两个冷凝器传感器的检量数据准确判断工况，并启动发热翅片除霜，确保冷凝器保持最好的工作状态。作为优选，所述发热翅片在冷凝器上沿翅片的排列方向等距分布。发热翅片沿翅片的排列方向等距分布时，可确保冷凝器各处除霜效果均勻一致。一种超低温空气能热泵机组的使用方法，该方法包括如下步骤 第一步骤接通外接电源后控制仪启动，压缩机开始运行；第二步骤冷凝器传感器检测出冷凝器的输入端端口处的温度tl、冷凝器的输出端端口处的温度t2，水温传感器检测出水箱内的水温t3，并将检测到的温度信息传递至控制仪；第三步骤控制仪根据第二步骤中两个冷凝器传感器测得温度的平均值Δ t=(tl- t2) /2，以及水温传感器测得的水箱内的水温t3控制发热翅片和第二发热带的开关；a、当冷凝器上的温度平均值Δt ^ 6°C时，控制仪启动冷凝器上的发热翅片和第二发热带通电加热除霜，当冷凝器上的温度平均值Δ t ^ 15°C时，控制仪控制发热翅片和第二发热带断电，停止加热；b、当发热翅片和第二发热带连续工作40分钟后，冷凝器传感器测得的冷凝器上的温度平均值Δ t ^ 6°C时，在发热翅片和第二发热带保持通电的情况下，控制仪控制压缩机停机3至5分钟后再启动压缩机；c、当水箱内的水温t3达到55°本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种超低温空气能热泵机组，包括水箱（１）和室外机（２），在水箱（１）内设有换热器（３），在室外机（２）内设有压缩机（４）及通过管道与压缩机（４）相连的冷凝器（５），所述换热器（３）的输入端通过下连接管（６）与冷凝器（５）相连，换热器（３）的输出端通过上连接管（７）与压缩机（４）相连，其特征在于：在所述冷凝器（５）上设有冷凝器传感器（１０）和若干组发热翅片（８），所述发热翅片（８）与冷凝器（５）的翅片（５１）平行并固定在冷凝器铜管（５２）上，在所述水箱（１）内设有水温传感器（１１），所述压缩机（４）、发热翅片（８）、冷凝器传感器（１０）及水温传感器（１１）通过控制仪（１２）与外接电源（９）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，刘银龙，
申请(专利权)人：黄山市广远光电科技有限公司，黄山市北川电子科技有限公司，黄山市龙成能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：34