[实用新型]基于图像处理及热气旁通的空气源热泵除霜系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵应用领域，具体是涉及一种基于数字图像处理技术，并结合热气旁通的空气源热泵除霜系统。

背景技术

空气源热泵以空气作为低温热源，且空气源热泵装置的安装和使用具有节能减排，因此在冬季供暖中得到越来越多的应用。但由于冬季运行时，室外换热器翅片较容易结霜，直接影响了空气源热泵的运行。室外换热器结霜主要从两个方面对热泵机组的运行造成不良影响：一、翅片霜层的形成增大了室外换热器表面导热热阻，降低了室外换热器的传热系数；二、翅片霜层的存在增大了空气流过室外换热器阻力，减少了空气流量，从而降低了机组供热性能。随着室外换热器壁面霜层的增长，室外换热器蒸发温度下降、机组制热量降低、风机性能衰减和输入电流增大、供热性能系数降低，严重时出现压缩机停机，从而导致机组不能正常工作。由此可见，空气源热泵的除霜问题对其运行具有重要意义。

目前，用于风冷空气源热泵及其它低温制冷设备的除霜控制方法主要有以下几种：

1)定时除霜法；

2)时间-温度法；

3)空气压差除霜控制法；

4)蒸发温度与大气温度差除霜控制法；

5)最佳除霜时间控制法；

6)最大平均供热量法；

7)模糊除霜控制法等等。

虽然现有空气源热泵除霜控制系统很多，但仍有部分除霜在翅片表面结霜不严重、不需要除霜的情况下进行，无益的消耗能量，并且误除霜的频繁发生会增大系统高压侧部件的损坏概率，进而严重影响热泵工作寿命。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供一种基于图像处理及热气旁通的空气源热泵除霜系统，能够更加真实反应室外换热器翅片的结霜状况，以实现空气源热泵高效可靠的“按需除霜”，并结合热气旁通阀的作用，减小了除霜能耗，从而保证机组较高的运行效率，延长机组使用寿命，提高能源利用率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种基于图像处理及热气旁通的空气源热泵除霜系统，包括压缩机、四通换向阀、室内换热器、电子膨胀阀、室外换热器、气液分离器、热气旁通阀和室外风机；所述压缩机的排气口与四通换向阀的进气口连接，所述四通换向阀的回气口与所述气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与所述压缩机的吸气口连接，所述四通换向阀的另外两个端口分别与所述室内换热器的第一端口及所述室外换热器的第一端口连接，所述电子膨胀阀的一端与所述室内换热器的第二端口连接，所述电子膨胀阀的另一端与所述室外换热器的第二端口连接，所述热气旁通阀的进气口与所述压缩机的排气口连接，所述热气旁通阀的排气口与所述室外换热器的第二端口连接；该空气源热泵除霜系统还包括室外空气温湿度探头，图像采集仪、采集卡和处理控制器，所述图像采集仪位于所述室外换热器外部的中间部位，所述图像采集仪用于拍摄室外换热器的翅片表面霜层分布状况；所述图像采集仪通过所述采集卡与处理控制器连接，所述压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、热气旁通阀和室外风机均与所述处理控制器相连，所述处理控制器用于控制所述压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、热气旁通阀和室外风机的启停。

进一步讲，本实用新型中，所述图像采集仪是摄像机或红外摄像头。所述室内换热器是风机盘管、地面辐射采暖装置和直接冷凝式散热器中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种基于数字图像处理技术的空气源热泵除霜系统，可以解决冬季空气源热泵运行时除霜的问题，不仅能够按照机组运行要求按时除霜，而且结合热气旁通阀的使用，节约了部分除霜的能耗，使得空气源热泵运行更可靠、节能。

附图说明

图1是本实用新型基于图像处理及热气旁通的空气源热泵除霜系统结构示意图；

图2是利用图1所示空气源热泵除霜系统实现除霜过程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本实用新型进行解释说明，并不用以限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提出的一种基于图像处理及热气旁通的空气源热泵除霜系统，包括压缩机1、四通换向阀2、室内换热器3、电子膨胀阀4、室外换热器5、气液分离器6、热气旁通阀7、室外风机8、室外空气温湿度探头12、图像采集仪9、采集卡10和处理控制器11。其中，所述室内换热器3是风机盘管、地面辐射采暖装置和直接冷凝式散热器中的一种，所述图像采集仪9是摄像机或红外摄像头。室外空气温湿度探头12设置在室外风机8附近即可。