[实用新型]一种空气源热泵热水器热气旁通除霜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵除霜技术领域，尤其为空气源热泵热水器的热气旁通除霜装置。

背景技术

空气源热泵作为一种热量的泵送装置，其利用制冷剂的热力循环，从空气中吸收热量，并实现热量的转移。随着热泵技术的不断发展与完善，空气源热泵被广泛应用在空调制冷、供暖热水等行业。但空气源热泵在冬季低温环境下运行时，根据热量传递规律，蒸发器中的冷媒要从环境中吸收热量，则蒸发温度必须要低于室外环境温度，当翅片管表面温度低于空气露点温度时，空气中的水蒸气便会凝结，当此温度低于0℃时，凝露便以疏松的冰晶体形式堆积在翅片管表面形成霜层。结霜初期，由于结霜增加了传热表面的粗糙度及表面积，使总的传热系数有所增加，但随着霜层的逐渐增厚，空气流过翅片管的阻力增大，空气流量降低，导致翅片管内制冷剂蒸发不充分，蒸发温度降低，蒸发器出口过热度减小，制冷剂流量降低，制热量衰减，严重时导致压缩机故障。因此，要保证热泵在低温环境下正常、稳定运行，必须要考虑机组的除霜问题。目前，空气源热泵热水器最常用的除霜方式有两种：逆循环除霜和热气旁通除霜。

逆循环除霜:该除霜方法通过四通换向阀，改变制冷剂的流向，使压缩机排出的高温高压蒸汽通过四通阀换向，进入到蒸发器中进行除霜，当蒸发器盘管温度上升到某一温度值时，除霜结束。该除霜方式，会影响到热泵热水器的供水，即在除霜期间，无法为用户提供有效水温的热水，同时经过除霜后，原有的热水温度会降低，从能量角度讲，这种除霜过程的损失，相当于两倍除霜时间的停机，另外，四通阀频繁换向会影响其寿命和可靠性。

热气旁通除霜：该除霜方法不改变制冷剂的流向，机组在除霜过程中保持制热工作状态不变，压缩机排出的高温气体直接旁通一部分至蒸发器中进行融霜。此种融霜方式由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量，当气温较低，除霜不够快时，将没有足够的热量吸收，会使主机进入保护性停机。如采用简单的旁通，则易产生压缩机的液击现象。同时，在除霜过程中，因压缩机排气量减少，会影响加热热水的效果，无法满足正常热水量的需求。

实用新型内容

    本实用新型的目的是针对上述除霜方法存在的不足，提出一种空气源热泵热水

器热气旁通除霜装置。该除霜装置通过提高压缩机吸气温度及压力，改善压缩机低温环境下的工作状况，在除霜过程不影响热水水温，有效提高了热泵热水器机组整体运行的安全性和稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种空气源热泵热水器热气旁通除霜装置，包括主要由压缩机、制热电磁阀、水侧换热器、储液器、干燥过滤器、膨胀阀、空气侧换热器、气液分离器、回气电磁阀和高低压控制开关组成的空气源热泵热水器，及主要由热气旁通电磁阀、单向阀、回气旁通电磁阀、除霜节流机构、冷媒加热器组成的热气旁通除霜装置，其中：热气旁通阀和单向阀设置在所述压缩机排气口和所述空气侧换热器进液口之间的管道上；在所述空气侧换热器的出液口与所述气液分离器的进液口之间增加回气旁通管路及冷媒加热器，并在该回气旁通管路上连接回气旁通电磁阀及节流机构。

本实用新型在所述的空气侧换热器为翅片管式换热器，并在翅片上设置有翅片温度传感器。

本实用新型在所述的水侧换热器为板式换热器或套管式换热器。

本实用新型所述的节流机构为膨胀阀或毛细管。

本实用新型的有益效果在于：

    1）与常规热泵相比，在空气侧换热器出口与气液分离器进口之间增加回气旁通管路与除霜节流机构，对除霜后冷凝的制冷剂液体进行节流降压，有利于后续液态制冷剂的蒸发；

    2）增加了冷媒加热器，对制冷剂进行热量补偿，大大缩短除霜所需时间；且冷媒加热器的功率可以调节，能够根据系统除霜对于热量的需求进行调节，实现能量节约并提高热量的利用效率。

    3）该除霜装置通过提高压缩机吸气温度及压力，并防止压缩机吸气带液，改善压缩机低温环境下的工作状况，有效提高热泵热水器机组整体运行的安全性和稳定性。除霜过程压缩机不停机，除霜时间短、效果好，除霜过程不影响热水器水温。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图中：1、压缩机，2、制热电磁阀，3、水侧换热器，4、储液器，5、干燥过滤器，6、视液镜，7、膨胀阀，8、单向阀，9、翅片温度传感器，10、空气侧换热器，11、轴流风机，12、环境温度传感器，13、回气旁通电磁阀，14、气液分离器，15、回气电磁阀，16、除霜节流机构，17、冷媒加热器，18、热气旁通电磁阀，19、吸气温度传感器，20、高低压控制开关，21、高低压力表，22、排气温度传感器。