一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置制造方法
【專利摘要】一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，屬于熱泵技術(shù)和制冷空調(diào)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)換熱器、第一膨脹閥、室外換熱機(jī)組以及控制單元；室外換熱機(jī)組中的換熱器包括噴淋式換熱器、第二膨脹閥和翅片式換熱器，且室外空氣先通過噴淋式換熱器，再通過翅片式換熱器。在制熱時，來自第一膨脹閥的制冷劑沿噴淋式換熱器、第二膨脹閥和翅片式換熱器順序流過，去往壓縮機(jī)吸氣口；制冷時，壓縮機(jī)排出的制冷劑沿翅片式換熱器、第二膨脹閥和噴淋式換熱器順序流過，再流向第一膨脹閥。通過調(diào)節(jié)第一膨脹閥和第二膨脹閥的開啟狀態(tài)，可使熱泵裝置具備在制熱時室外換熱機(jī)組無霜運(yùn)行、制熱性能穩(wěn)定、再生能耗較低，且改善了夏季制冷運(yùn)行性能等特點(diǎn)。
【專利說明】一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于制冷技術(shù)和空氣源熱泵的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種噴淋除濕帶再生熱回收的的無霜空氣源熱泵系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]空氣源熱泵以兼顧制冷制熱、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能節(jié)水、使用安裝方便等諸多優(yōu)點(diǎn)在我國長江中下游、西南地區(qū)及華南地區(qū)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。但是在冬季氣溫低且濕度大的地區(qū)，空氣源熱泵極易結(jié)霜。結(jié)霜不僅會減小換熱面積增加換熱熱阻，還會增加空氣流動阻力，減少風(fēng)量，進(jìn)而導(dǎo)致供熱能力不足，制熱能耗增大。因此，發(fā)展準(zhǔn)確除霜、延緩結(jié)霜或避免結(jié)霜的空氣源熱泵技術(shù)是目前熱泵技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急，也是擴(kuò)大空氣源熱泵應(yīng)用地域的必然要求。
[0003]中國專利文獻(xiàn)(專利號ZL200910098008.5)公開了利用防凍液保證空氣源熱泵無霜運(yùn)行的技術(shù)方案，該方案利用冷凝熱對稀溶液進(jìn)行再生并通過低溫稀溶液將再生得到的高溫高濕空氣進(jìn)行熱回收從而減少了再生的能耗。但該系統(tǒng)的溶液再生循環(huán)比較復(fù)雜，控制和運(yùn)行上的不當(dāng)都可能導(dǎo)致與設(shè)計偏離較大。國際制冷雜志(Internat1nal Journalof Refrigerat1n, 2012, 35 (5): 1327-1334)在 2012 年公開了文獻(xiàn)《A new method forpreventing air source heat pump water heaters from frosting))(一種防止空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的新方法)，論文作者提出了循環(huán)式無霜空氣源熱泵系統(tǒng)技術(shù)方案，其在制熱模式下先通過涂覆有吸附劑的蒸發(fā)器將室外空氣進(jìn)行吸附除濕，再使除濕后的空氣進(jìn)入二級蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，從而避免結(jié)霜；在再生模式下，通過循環(huán)空氣的方式對吸附劑進(jìn)行再生，實現(xiàn)了對再生熱的完全回收。該系統(tǒng)型式較好地解決了無霜空氣源熱泵能否防止結(jié)霜以及可能導(dǎo)致的高能耗問題，但仍存在以下不足:①由于在風(fēng)冷換熱器表面噴涂吸附劑材料，故其吸附劑的用量受限，尚無疑會縮短無霜運(yùn)行時間，導(dǎo)致再生過程頻繁進(jìn)行，影響室內(nèi)的舒適性吸附材料會導(dǎo)致?lián)Q熱器的換熱性能變差，尤其在夏季制冷模式下運(yùn)行時，吸附材料對換熱器更是不利；。
[0004]上述無霜空氣源熱泵系統(tǒng)仍存在由于設(shè)計不合理導(dǎo)致的高能耗、無法長時間避免結(jié)霜、由于利用室外低溫空氣進(jìn)行再生導(dǎo)致工況不穩(wěn)定甚至再結(jié)霜或者系統(tǒng)過于復(fù)雜導(dǎo)致投資運(yùn)維昂貴等問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、防霜能力強(qiáng)、能耗水平低等特點(diǎn)的無霜空氣源熱泵，旨在改善供熱的可靠性、舒適性和安全性。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，包括壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)換熱器、第一膨脹閥、室外換熱機(jī)組以及控制單元；所述的室外換熱機(jī)組含有噴淋式換熱器、第二膨脹閥、翅片式換熱器、風(fēng)機(jī)、凝水盤、泄水管、儲液池、溶液循環(huán)泵和噴淋裝置；其特征在于:所述噴淋式換熱器的制冷劑管路一端與第一膨脹閥的出口相連，另一端通過第二膨脹閥與翅片式換熱器的制冷劑進(jìn)口相連，翅片式換熱器的制冷劑出口與四通閥的四號口相連；所述風(fēng)機(jī)驅(qū)動室外空氣先經(jīng)過噴淋式換熱器再通過翅片式換熱器；所述的儲液池設(shè)置在噴淋式換熱器的下方，儲液池內(nèi)的溶液通過溶液循環(huán)泵溶液循環(huán)泵與盤管上方的噴淋裝置相連；所述的凝水盤設(shè)置在翅片式換熱器下方，所述的泄水管設(shè)置在凝水盤的底部。
[0008]所述的室外換熱機(jī)組還包含室外換熱機(jī)組殼體、第一風(fēng)閥、第二風(fēng)閥和循環(huán)風(fēng)閥，所述的第一風(fēng)閥設(shè)置在室外換熱機(jī)組殼體的進(jìn)風(fēng)側(cè)，所述的第二風(fēng)閥設(shè)置在殼體的出風(fēng)側(cè)；在第一風(fēng)閥與噴淋式換熱器進(jìn)風(fēng)口之間以及翅片式換熱器出風(fēng)口與第二風(fēng)閥之間連接有循環(huán)風(fēng)道，所述的循環(huán)風(fēng)閥設(shè)置在循環(huán)風(fēng)道上；風(fēng)機(jī)設(shè)置在第一風(fēng)閥與噴淋式換熱器進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在噴淋式換熱器出風(fēng)口與翅片式換熱器進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在翅片式換熱器出風(fēng)口與第二風(fēng)閥之間的任意位置。
[0009]所述的室外換熱機(jī)組還包括濃度傳感器、溫濕度傳感器和壓力傳感器，這些傳感器采集的信號通過數(shù)據(jù)線與控制單元相連接。
[0010]所述的循環(huán)風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有擋水板。
[0011]所述的室內(nèi)換熱器采用水冷式換熱器，或采用風(fēng)冷式換熱器，或采用以空氣、水、溶液為換熱介質(zhì)的換熱端口。
[0012]所述的第一膨脹閥和第二膨脹閥采用電子膨脹閥，或采用熱力膨脹閥與電磁閥的組合，或采用毛細(xì)管、節(jié)流短管與電磁閥的組合，或采用手閥。積的填料。
[0013]所述的翅片式換熱器采用管翅式換熱器或板翅式換熱器。
[0014]本實用新型在制熱模式下利用噴淋式換熱器對室外空氣進(jìn)行除濕，降低空氣的露點(diǎn)溫度，使其低于蒸發(fā)器表面的溫度，從而避免結(jié)霜，實現(xiàn)無霜空氣源熱泵。在再生模式下，利用從冷凝器出來的高溫液態(tài)制冷劑對吸濕后的溶液進(jìn)行換熱再生，同時制冷劑進(jìn)一步過冷，吸濕后的空氣通過旁通的空氣回路在噴淋式換熱器與蒸發(fā)器之間進(jìn)行循環(huán)，空氣中的水逐漸在翅片式蒸發(fā)器表面冷凝排出系統(tǒng)。而且，在夏季制冷模式下，室外換熱機(jī)組內(nèi)的噴淋式換熱器噴水作為冷凝器能夠有效降低冷凝溫度，從而提高系統(tǒng)的C0P。本實用新型充分利用了噴淋式換熱器的特點(diǎn)，不僅有效的避免了結(jié)霜，而且不需要額外的溶液再生系統(tǒng)，完全回收了再生熱量，減少了除霜能耗，提高了熱泵系統(tǒng)供熱的可靠性和安全性，并且夏季制冷模式下噴淋式換熱器作為冷凝器噴水，提高了設(shè)備的利用率。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的優(yōu)點(diǎn):
[0015]①無霜運(yùn)行時間長:溶液量可控可調(diào)，顯著提高了該系統(tǒng)無霜運(yùn)行的時間，因此可以在結(jié)霜工況始終保證無需進(jìn)行再生，而在高效時段統(tǒng)一進(jìn)行再生，使得系統(tǒng)的調(diào)控簡單、供熱穩(wěn)定、熱舒適滿足率高。②夏季性能顯著改善:由于采用噴淋式換熱器，本實用新型不僅適用于冬季供熱，也適用于夏季高效制冷，從而節(jié)省了額外的制冷設(shè)備，降低初投資和全年運(yùn)行能耗。③運(yùn)行高效穩(wěn)定:由于增加了殼體，本實用新型的空氣循環(huán)為閉式系統(tǒng)，可大大減少室外環(huán)境對系統(tǒng)工況和性能的影響，有效提高了再生時的能效比，并且可以在溶液再生的同時向用戶側(cè)輸送熱量。④結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟:在現(xiàn)有空氣源熱泵的技術(shù)基礎(chǔ)上將室外機(jī)替換為室外換熱機(jī)組，不論有利于現(xiàn)有技術(shù)改造升級也有利于新設(shè)備的研發(fā)；另外，在室外換熱機(jī)組中采用的各部件也是發(fā)展比較成熟的組件，技術(shù)可行性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型提供的溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及制熱過程工作流程示意圖。
[0017]圖2為本實用新型提供的溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及再生過程工作流程示意圖。
[0018]圖3為本實用新型提供的溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及制冷過程工作流程示意圖。
[0019]圖4為本實用新型提供的循環(huán)式溶液噴淋無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及制熱過程工作流程示意圖。
[0020]圖5為本實用新型提供的循環(huán)式溶液噴淋無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及再生過程工作流程示意圖。
[0021]圖6為本實用新型提供的循環(huán)式溶液噴淋無霜空氣源熱泵裝置實施例的結(jié)構(gòu)、原理及制冷過程工作流程示意圖。
[0022]圖1?圖6中各部件的名稱為:1 -壓縮機(jī)；2 -四通閥；3 -室內(nèi)換熱器；4 -第一膨脹閥；5 -室外換熱機(jī)組；201 - 一號口 ；202 - 二號口 ；203 -三號口 ；204 -四號口 ；501 -噴淋式換熱器；502 -第二膨脹閥；503 -翅片式換熱器；504 -凝水盤；505 -儲液池；506 -溶液循環(huán)泵；507 -噴淋裝置；508 -泄水管；509 -第一風(fēng)閥；510 -第二風(fēng)閥；511 -循環(huán)風(fēng)閥；512 -室外換熱機(jī)組殼體；513 -循環(huán)風(fēng)道；521 -風(fēng)機(jī)；522 -噴淋式換熱器進(jìn)風(fēng)側(cè)；523 -管翅式換熱器出風(fēng)側(cè)。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)、原理和工作過程作進(jìn)一步說明。
[0024]參見圖1，本實用新型包括壓縮機(jī)1、四通閥2、室內(nèi)換熱器3、第一膨脹閥4、室外換熱機(jī)組5以及控制單元；所述的室外換熱機(jī)組5含有噴淋式換熱器501、第二膨脹閥502、翅片式換熱器503、風(fēng)機(jī)521、凝水盤504、泄水管508、儲液池505、溶液循環(huán)泵506和噴淋裝置507。
[0025]本實用新型的噴淋式換熱器501的制冷劑管路一端與第一膨脹閥4的出口相連，另一端通過第二膨脹閥502與翅片式換熱器503的制冷劑進(jìn)口相連，翅片式換熱器503的制冷劑出口與四通閥2的四號口 204相連；所述風(fēng)機(jī)521驅(qū)動室外空氣先經(jīng)過噴淋式換熱器501再通過翅片式換熱器503 ;所述的儲液池505設(shè)置在噴淋式換熱器501的下方，儲液池505內(nèi)的溶液通過溶液循環(huán)泵溶液循環(huán)泵506與盤管上方的噴淋裝置507相連；所述的凝水盤504設(shè)置在翅片式換熱器503下方，所述的泄水管508設(shè)置在凝水盤504的底部。
[0026]本實用新型的室外換熱機(jī)組5還包含室外換熱機(jī)組殼體512、第一風(fēng)閥509、第二風(fēng)閥510和循環(huán)風(fēng)閥511，所述的第一風(fēng)閥509設(shè)置在室外換熱機(jī)組殼體512的進(jìn)風(fēng)側(cè)，所述的第二風(fēng)閥510設(shè)置在殼體的出風(fēng)側(cè)；在第一風(fēng)閥509與噴淋式換熱器501進(jìn)風(fēng)口之間以及翅片式換熱器503出風(fēng)口與第二風(fēng)閥510之間連接有循環(huán)風(fēng)道513，所述的循環(huán)風(fēng)閥511設(shè)置在循環(huán)風(fēng)道513上；風(fēng)機(jī)521設(shè)置在第一風(fēng)閥509與噴淋式換熱器501進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在噴淋式換熱器501出風(fēng)口與翅片式換熱器503進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在翅片式換熱器503出風(fēng)口與第二風(fēng)閥510之間的任意位置。
[0027]本實用新型的四通閥2的一號口 201與壓縮機(jī)I的吸氣口相連，二號口 202與室內(nèi)換熱器3相連，三號口 203與壓縮機(jī)I的排氣口相連，四號口 204與室外換熱機(jī)組5中的翅片式換熱器503的制冷劑出口相連。
[0028]本實用新型的室外換熱機(jī)組5還包括濃度傳感器、溫濕度傳感器和壓力傳感器，這些傳感器采集的信號通過數(shù)據(jù)線與控制單元相連接。
[0029]本實用新型的循環(huán)風(fēng)道513內(nèi)設(shè)置有擋水板，用于防止溶液隨著循環(huán)風(fēng)進(jìn)入風(fēng)機(jī)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞或腐蝕。
[0030]本實用新型的室內(nèi)換熱器3采用水冷式換熱器，或采用風(fēng)冷式換熱器，或采用以空氣、水、溶液為換熱介質(zhì)的換熱端口。
[0031]本實用新型的第一膨脹閥4和第二膨脹閥502采用電子膨脹閥，或采用熱力膨脹閥與電磁閥的組合，或采用毛細(xì)管、節(jié)流短管與電磁閥的組合，或采用手閥。
[0032]本實用新型的噴淋式換熱器501采用管式換熱器或者板式換熱器，在換熱器內(nèi)裝有用于增加換熱面積的填料。
[0033]本實用新型的翅片式換熱器503采用管翅式換熱器或板翅式換熱器。
[0034]本實用新型的儲液池505中的溶液采用水、氯化鈣溶液、氯化鈉溶液、溴化鋰溶液、氯化鋰溶液、乙二醇溶液和三甘醇溶液中的一種或幾種的混合物。
[0035]本實用新型的室外換熱機(jī)組殼體512可以是臥式、柜式、組合式或其他形式，可以酌情增添防腐處理和保溫處理。
[0036]具體實施例一
[0037]本實用新型溶液噴淋式無霜空氣源熱泵有制熱模式、再生模式以及制冷模式。
[0038]參見圖1，制熱模式下:四通閥的一號口 201與四號口 204導(dǎo)通，二號口 202與三號口 203導(dǎo)通，第一膨脹閥4、第二膨脹閥502正常節(jié)流，系統(tǒng)進(jìn)入制熱模式。制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室內(nèi)換熱器3冷凝成高壓的飽和液體，經(jīng)過第一膨脹閥4的一次節(jié)流后，部分制冷劑在噴淋式換熱器501內(nèi)蒸發(fā)吸熱，經(jīng)過第二膨脹閥502的二次節(jié)流后在翅片式蒸發(fā)器503內(nèi)完全蒸發(fā)吸熱為過熱氣體。最后制冷劑通過四通閥2返回到壓縮機(jī)1，完成一個制熱循環(huán)?？諝庀冉?jīng)過噴淋式換熱器501進(jìn)行除濕，然后進(jìn)入蒸發(fā)器503進(jìn)行換熱，由于此時露點(diǎn)溫度低于蒸發(fā)器表面的溫度，所以不會結(jié)霜?？梢酝ㄟ^控制第一膨脹閥4、第二膨脹閥502的開度使噴淋式換熱器501和翅片式蒸發(fā)器503為不同的蒸發(fā)溫度。
[0039]參見圖2，再生模式下:四通閥的一號口 201與四號口 204導(dǎo)通，二號口 202與三號口 203導(dǎo)通，第一膨脹閥4完全打開，第二膨脹閥502正常節(jié)流，系統(tǒng)進(jìn)入再生模式。此時，可將室內(nèi)換熱器3的風(fēng)機(jī)或水泵停轉(zhuǎn)以減小室內(nèi)換熱器的取熱能力，制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓的氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室內(nèi)換熱器3部分冷凝，然后進(jìn)入噴淋式換熱器501進(jìn)一步冷凝和過冷，經(jīng)過第二膨脹閥502節(jié)流后在管翅式蒸發(fā)器503內(nèi)蒸發(fā)吸熱為過熱氣體，通過四通閥2返回到壓縮機(jī)1，完成一個再生循環(huán)。此時，空氣在噴淋式換熱器501和翅片式蒸發(fā)器503之間通過風(fēng)道進(jìn)行循環(huán)，不斷地將制熱模式下吸收的水分帶到翅片式蒸發(fā)器503冷凝排出系統(tǒng)，待溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)后，再生模式結(jié)束。
[0040]參見圖3，制冷模式下:四通閥的一號口 201與二號口 202導(dǎo)通，三號口 203與四號口 204導(dǎo)通，第一膨脹閥4正常節(jié)流、第二膨脹閥502完全打開，系統(tǒng)進(jìn)入制冷模式。制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室外換熱機(jī)組5內(nèi)進(jìn)行冷凝，同時噴淋式換熱器501噴水，由于噴淋式換熱器501冷凝出的液態(tài)制冷劑的冷凝溫度比常規(guī)風(fēng)冷式冷凝器的冷凝溫度低，并且可以提高制冷劑的過冷度，因此提高了系統(tǒng)的能效比和制冷能力，從噴淋式換熱器501冷凝出來的液態(tài)制冷劑經(jīng)過第一膨脹閥4的節(jié)流后進(jìn)入室內(nèi)換熱器3內(nèi)蒸發(fā)吸熱，然后經(jīng)過四通閥2返回壓縮機(jī)I的入口，完成一個制冷循環(huán)。
[0041]具體實施例二
[0042]下面說明采用空氣循環(huán)式系統(tǒng)技術(shù)方案時，本實用新型在制熱模式、再生模式及制冷模式的具體流程和工作原理。
[0043]參見圖4，制熱模式下:四通閥的一號口 201與四號口 204導(dǎo)通，二號口 202與三號口 203導(dǎo)通，第一膨脹閥4、第二膨脹閥502正常節(jié)流，第一風(fēng)閥509、第二風(fēng)閥510打開，循環(huán)風(fēng)閥511關(guān)閉，系統(tǒng)進(jìn)入制熱模式。制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室內(nèi)換熱器3冷凝成高壓的飽和液體，經(jīng)過第一膨脹閥4的一次節(jié)流后，部分制冷劑在噴淋式換熱器501內(nèi)蒸發(fā)吸熱，經(jīng)過第二膨脹閥502的二次節(jié)流后在翅片式蒸發(fā)器503內(nèi)完全蒸發(fā)吸熱為過熱氣體。最后制冷劑通過四通閥2返回到壓縮機(jī)1，完成一個制熱循環(huán)?？諝庀冉?jīng)過噴淋式換熱器501進(jìn)行除濕，然后進(jìn)入蒸發(fā)器503進(jìn)行換熱，由于此時露點(diǎn)溫度低于蒸發(fā)器表面的溫度，所以不會結(jié)霜?？梢酝ㄟ^控制第一膨脹閥4、第二膨脹閥502的開度使噴淋式換熱器501和翅片式蒸發(fā)器503為不同的蒸發(fā)溫度。
[0044]參見圖5，再生模式下:四通閥的一號口 201與四號口 204導(dǎo)通，二號口 202與三號口 203導(dǎo)通，第一膨脹閥4完全打開，第二膨脹閥502正常節(jié)流，第一風(fēng)閥509、第二風(fēng)閥510關(guān)閉，循環(huán)風(fēng)閥511打開，系統(tǒng)進(jìn)入再生模式。此時，可將室內(nèi)換熱器3的風(fēng)機(jī)或水泵停轉(zhuǎn)以減小室內(nèi)換熱器的取熱能力，制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓的氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室內(nèi)換熱器3部分冷凝，然后進(jìn)入噴淋式換熱器501進(jìn)一步冷凝和過冷，經(jīng)過第二膨脹閥502節(jié)流后在翅片式蒸發(fā)器503內(nèi)蒸發(fā)吸熱為過熱氣體，通過四通閥2返回到壓縮機(jī)1，完成一個再生循環(huán)。此時，空氣在噴淋式換熱器501和翅片式蒸發(fā)器503之間通過風(fēng)道進(jìn)行循環(huán)，不斷地將制熱模式下吸收的水分帶到翅片式蒸發(fā)器503冷凝排出系統(tǒng)，待溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)后，再生模式結(jié)束。
[0045]參見圖6，制冷模式下:四通閥的一號口 201與二號口 202導(dǎo)通，三號口 203與四號口 204導(dǎo)通，第一膨脹閥4正常節(jié)流、第二膨脹閥502完全打開，第一風(fēng)閥509、第二風(fēng)閥510打開，循環(huán)風(fēng)閥511關(guān)閉，系統(tǒng)進(jìn)入制冷模式。制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入室外換熱機(jī)組5內(nèi)進(jìn)行冷凝，同時噴淋式換熱器501噴水，由于噴淋式換熱器501冷凝出的液態(tài)制冷劑的冷凝溫度比常規(guī)風(fēng)冷式冷凝器的冷凝溫度低，并且可以提高制冷劑的過冷度，因此提高了系統(tǒng)的能效比和制冷能力，從噴淋式換熱器501冷凝出來的液態(tài)制冷劑經(jīng)過第一膨脹閥4的節(jié)流后進(jìn)入室內(nèi)換熱器3內(nèi)蒸發(fā)吸熱，然后經(jīng)過四通閥2返回壓縮機(jī)I的入口，完成一個制冷循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，包括壓縮機(jī)(I)、四通閥(2)、室內(nèi)換熱器(3)、第一膨脹閥(4)、室外換熱機(jī)組(5)以及控制單元；所述的室外換熱機(jī)組(5)含有噴淋式換熱器(501)、第二膨脹閥(502)、翅片式換熱器(503)、風(fēng)機(jī)(521)、凝水盤(504)、泄水管(508)、儲液池(505)、溶液循環(huán)泵(506)和噴淋裝置(507);其特征在于:所述噴淋式換熱器(501)的制冷劑管路一端與第一膨脹閥(4)的出口相連，另一端通過第二膨脹閥(502)與翅片式換熱器(503)的制冷劑進(jìn)口相連，翅片式換熱器(503)的制冷劑出口與四通閥(2)的四號口(204)相連；所述風(fēng)機(jī)(521)驅(qū)動室外空氣先經(jīng)過噴淋式換熱器(501)再通過翅片式換熱器(503);所述的儲液池(505)設(shè)置在噴淋式換熱器(501)的下方，儲液池(505)內(nèi)的溶液通過溶液循環(huán)泵溶液循環(huán)泵(506)與盤管上方的噴淋裝置(507)相連；所述的凝水盤(504)設(shè)置在翅片式換熱器(503)下方，所述的泄水管(508)設(shè)置在凝水盤(504)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的室外換熱機(jī)組(5)還包含室外換熱機(jī)組殼體(512)、第一風(fēng)閥(509)、第二風(fēng)閥(510)和循環(huán)風(fēng)閥(511)，所述的第一風(fēng)閥(509)設(shè)置在室外換熱機(jī)組殼體(512)的進(jìn)風(fēng)側(cè)，所述的第二風(fēng)閥(510)設(shè)置在殼體的出風(fēng)側(cè)；在第一風(fēng)閥(509)與噴淋式換熱器(501)進(jìn)風(fēng)口之間以及翅片式換熱器(503)出風(fēng)口與第二風(fēng)閥(510)之間連接有循環(huán)風(fēng)道(513)，所述的循環(huán)風(fēng)閥(511)設(shè)置在循環(huán)風(fēng)道(513)上；風(fēng)機(jī)(521)設(shè)置在第一風(fēng)閥(509)與噴淋式換熱器(501)進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在噴淋式換熱器(501)出風(fēng)口與翅片式換熱器(503)進(jìn)風(fēng)口之間的任意位置，或設(shè)置在翅片式換熱器(503)出風(fēng)口與第二風(fēng)閥(510)之間的任意位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的室外換熱機(jī)組(5)還包括濃度傳感器、溫濕度傳感器和壓力傳感器，這些傳感器采集的信號通過數(shù)據(jù)線與控制單元相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的循環(huán)風(fēng)道(513)內(nèi)設(shè)置有擋水板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的室內(nèi)換熱器(3)采用水冷式換熱器，或采用風(fēng)冷式換熱器，或采用以空氣、水、溶液為換熱介質(zhì)的換熱端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的第一膨脹閥(4)和第二膨脹閥(502)采用電子膨脹閥，或采用熱力膨脹閥與電磁閥的組合，或采用毛細(xì)管、節(jié)流短管與電磁閥的組合，或采用手閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的噴淋式換熱器(501)采用管式換熱器或者板式換熱器，在換熱器內(nèi)裝有用于增加換熱面積的填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溶液噴淋式無霜空氣源熱泵裝置，其特征在于:所述的翅片式換熱器(503)米用管翅式換熱器或板翅式換熱器。
【文檔編號】F25B47/02GK203837360SQ201420252864
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】石文星, 李寧, 宋鵬遠(yuǎn), 李先庭, 王寶龍 申請人:清華大學(xué)