用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于向空间局部特定区域供暖/冷的可移动式热泵装置。需供暖时，该装置将空间内的中温空气抽至热泵冷凝器端加热，之后向特定区域定向排出所需暖风；同时，从空间抽取中温空气至主蒸发器，吸收其中的热量后排向空间的更远处。该装置还设有次蒸发器，用于低温制冷，如制冰。由于热泵的供热COP值大于1，在相同供热量的条件下，与电加热器相比，显著降低了电能消耗。当开启次蒸发器功能进行制冰时，该装置更可有效利用次蒸发器端的冷量，在供暖的同时制冷或制冰，提高了能源和设备的利用率。需要供冷时，直接将蒸发器端风口朝向供冷区域送出冷风，并起一定除湿作用。该装置不需要换向阀，是一种新概念的供暖/冷装置，节电、运行成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热泵装置，具体涉及一种用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置。
技术介绍
普通的电暖器单纯地将电能直接转换为热能以采暖，而集中式的热水供暖方式在漫长的管路上消耗了大量的热能，而且水温完全由供暖公司控制，不能按个人需要进行调节。与之相比，热泵是一种能效比大于I的供暖装置，具有显著的节能效果。另外，该装置根据需要可以增加制冰功能，充分利用蒸发器端的冷量，大大提高了能源利用率。夏天时，直接将蒸发器端风口朝向供冷区域送出冷风，省去了换向阀装置，并具有一定除湿作用。 采用直流变频技术对电机进行无极调速以精确控温，压缩机根据负荷的变化平稳变速运行，大大降低了噪声，也节约了电能。相比较于交流变频，直流变频不需要逆变器，进一步降低了电能的损耗。风速也是通过同样的方法进行调节，以满足舒适度的要求。电磁阀取代毛细管，正反转步进电机取代继电器，由控制模块输出指令自动控制阀门开合，以调节制冷剂流量和膨胀比，配合压缩机调速以进一步精确调温。对于室内供热来说，实际的情况往往是并非所有房间都需要同样程度的供热。例如对于多居室的住宅，在夜间往往只有卧室需要有效供热，而书房等房间则可能不需要过多的供热。供冷也是一样。常用供暖方式一集中式供暖不论室内是否有人都一直运行，这也是毫无必要的。热水需要经过漫长的管路，启动过程需要很长的时间，温度控制的过程也是相当的滞后，而且温度的控制是掌握在供暖公司的手里。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置，其只对区域特定范围送风供暖，同时还能制冰。夏天时还可以用来供冷，而且不需要换向阀进行切换，并具有一定的除湿功能。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现。本专利技术的用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置，其包括压缩机模块，其包括直流式压缩机、无刷直流电机、第一温度传感器、第二温度传感器；冷凝器模块，其包括冷凝器、第一风机、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器；电磁阀模块，其包括电磁阀、正反转步进电机；主蒸发器模块，其包括第一蒸发器、第二风机、第六温度传感器、第一阀门、第二继电器，第一阀门控制主蒸发器模块的通断；次蒸发器模块，其包括第二蒸发器、第七温度传感器、第八温度传感器、第二阀门、第二继电器、绝热箱，第二阀门控制次蒸发器模块的通断；所述压缩机模块、冷凝器模块、电磁阀模块、主蒸发器模块通过管线连接成一个回路，次蒸发器模块与主蒸发器模块并联，制冷剂在管线中循环；功率模块将市电转换成三相交变矩形波并供给各部件；控制模块控制电磁阀开度、压缩机和风机转速以及主、次蒸发器模块之间的切换。根据本专利技术的一个实施例，所述制冷回路采用液汽相变制冷剂作为制冷工质。根据本专利技术的一个实施例，所述压缩机模块包括直流压缩机、无刷直流电机、第一温度传感器、第二温度传感器，直流压缩机连接在所述制冷剂回路上；市电被转换成三相交变矩形波供给无刷直流电机，带动直流压缩机工作，压缩制冷剂使其增压升温；第一温度传感器测压缩机进口温度，第二温度传感器测压缩机出口温度，各传感器将信号传递给控制模块，控制模块改变矩形波平均电压以控制压缩机转速。根据本专利技术的一个实施例，所述冷凝器模块包括冷凝器、第一风机、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器，冷凝器采用管翅式结构，连接在所述制冷剂循环回路上，用于使其中的制冷剂与空气进行热交换，制冷剂在管内冷凝，空气在管外被加热并由直流风机送出，供暖时被送至供暖区域，供冷时则被排至远处；送风量由第一风机控制，以满足换热和舒适度的要求；各传感器将信号传递给控制模块，交由直流风机执行。根据本专利技术的一个实施例，所述电磁阀模块包括电磁阀、正反转步进电机，电磁阀连接在所述制冷剂循环回路上，用于制冷剂膨胀以降压至蒸发压力，并调节制冷剂流量 以达到合适的制热/冷量；正反转步进电机控制电磁阀的开度，用于调节膨胀比和制冷剂流量。根据本专利技术的一个实施例，所述主蒸发器模块包括第一蒸发器、第二风机、第六温度传感器、第一阀门、第一继电器，第一蒸发器采用管翅式结构，连接在所述制冷剂循环回路上，用于使其中的制冷剂与空气进行热交换，制冷剂在管内蒸发，空气在管外被冷却并由直流风机送出，供暖时冷风被排至远离供暖区域的地方，供冷时则送至供冷区域，风量由直流风机控制，以满足换热和舒适度的要求；第六温度传感器测制冷剂进口温度，并将信号传递给控制模块。根据本专利技术的一个实施例，所述次蒸发器模块包括第二蒸发器、第三风机、第七温度传感器、第八温度传感器、第二阀门、第二继电器、绝热箱，次蒸发器模块与主蒸发器模块并联，用于使其中的制冷剂与外侧的空气进行热交换，制冷剂在管内蒸发，空气在管外冷却。其中，第二蒸发器、第三风机、第七温度传感器、第八温度传感器置于绝热箱中，第三风机驱动绝热箱内的空气循环流动，使整个箱体内部冷却；当需要制冰时，将制冰盒置于绝热箱中，制冰完成后取出制冰盒即可；第七温度传感器测制冷剂进口温度，第八温度传感器测空气侧进口温度，各传感器将信号传递给控制模块。根据本专利技术的一个实施例，所述功率模块与制冷回路各模块之间通过控制模块连接，由市电供电，所述功率模块将交流电转换成三相交变矩形波。根据本专利技术的一个实施例，所述控制模块通过其中的微电脑接收并综合处理各传感器信号，输出合适的指令，交由制冷回路各模块中的电机和继电器执行。本专利技术的有益效果主要体现在本专利技术的用于局部供暖/冷的热泵装置采用一体式，结构紧凑，占用体积小。由于没有室外机，可以按供暖对象的需要在室内任意移动。供暖和供冷之间的切换不需要换向阀，供暖时将冷凝器端送风口朝向供暖区域，供冷时将蒸发器端送风口朝向供冷区域。相对于普通的电暖器，本专利技术的用于局部供暖/冷的热泵装置具有COP值大于I的优点，Ikffh的电能即可产生3kWh以上的热量。由于热泵的冷源在室内，从能量守恒的角度来看，电能的输入最终变成了房间中的热量，对于整个房间来说，供热COP值不会超过1，其效果与普通电暖器并无二致。但不同点就在于本专利技术是定位在房间内的局部供暖，并不需要将整个房间同等加热，而只是针对该小区域内个人或少量人的供暖需求。对该区域供暖，热泵的供暖COP值就是大于I的。这也是其相比较于普通热泵式空调的优势，因为对于在房间内活动区域较为固定的用户，对用户之外空间的供暖/冷就是一种浪费。因此，本专利技术的热泵装置，工作热负荷低，节能效果十分明显，而且体现了一种合理按需供暖/冷的新理念。再者，另一种常用供暖方式——集中式供暖不论室内是否有人都一直运行，这也是毫无必要的。另外，热水需要经过漫长的管路，启动过程需要很长的时间，温度控制的过程也是相当的滞后，而且温度的控制是掌握在供暖公司的手里。与之相比，本专利技术的用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置可以自主调节温度，采用的直流变频技术比交流变频更加节能，控制过程平滑精确，运行平稳，弥补了室内一体机噪声大的缺陷。另外，对于采用集中式供暖但室温仍不能达标的用户，该装置也可以作为一个补充的升温装置，只需消耗很少的电能。 本专利技术的另一大特色在于，可以在供暖的同时进行制冰。当需要制冰时，将制冷剂的通路从主蒸发器模块切换至次蒸发器模块，同时，控制模块可以自动调节压缩机转速、蒸发压力、冷凝压力以及制冷剂流量等参数。此时，冷凝器的放热量和蒸发器的吸热量都得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于局部供暖/冷的可移动式热泵装置，其特征在于包括：压缩机模块(A)，冷凝器模块(B)，电磁阀模块(C)，主蒸发器模块(D)，次蒸发器模块(E)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁卫星，杨波，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：