利用電子膨脹閥防止蒸發(fā)器結(jié)霜的熱泵系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱能工程領(lǐng)域的熱栗系統(tǒng)，更具體的說，是涉及一種通過電子膨脹閥組控制蒸發(fā)器中制冷劑的溫度，以防止蒸發(fā)器結(jié)霜的熱栗系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)冷式蒸發(fā)器在運(yùn)行時(shí)會遇到結(jié)霜的問題，蒸發(fā)器結(jié)霜增大了制冷劑與空氣之間的傳熱熱阻，使得蒸發(fā)器的換熱量減小，甚至?xí)枞舭l(fā)器，使通過蒸發(fā)器的風(fēng)量減小，大大降低熱栗的效率。
[0003]現(xiàn)階段對于蒸發(fā)器結(jié)霜問題的研究主要為尋求合理的除霜方法，主要的除霜方法有電加熱除霜、四通閥換向除霜、熱氣旁通法除霜、水力沖刷除霜、氣體動力除霜等。目前應(yīng)用比較廣泛的是四通閥換向除霜和熱氣旁通法除霜。四通閥換向除霜運(yùn)行時(shí)，首先平衡壓縮器吸氣端和排氣端的壓力，然后通過換向閥將蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)行互換，從而加熱室外機(jī)盤管來達(dá)到除霜的目的，這種方法造成供熱的不連續(xù)，同時(shí)除霜結(jié)束后恢復(fù)供熱還需要先加熱室內(nèi)表冷器；熱氣旁通法除霜時(shí)雖然不需要改變制冷劑流向，但是需要將產(chǎn)生的一部分熱量旁通到室外蒸發(fā)器，過多的消耗高品位的電能。
[0004]上述提到的方法都是在蒸發(fā)器結(jié)霜達(dá)到一定程度時(shí)才開始除霜操作，是被動的除霜方法，并且蒸發(fā)器結(jié)霜的過程已經(jīng)開始影響了蒸發(fā)器的換熱效果。蒸發(fā)器結(jié)霜的根源在于蒸發(fā)器表面的溫度低于當(dāng)時(shí)環(huán)境下水蒸氣的露點(diǎn)溫度。為了達(dá)到更好的效果，并且保證蒸發(fā)器的換熱效率，需要控制蒸發(fā)器表面的溫度接近此露點(diǎn)溫度，從而從根源防止蒸發(fā)器結(jié)霜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明意在通過控制蒸發(fā)器表面的溫度接近當(dāng)時(shí)環(huán)境下水蒸氣的露點(diǎn)溫度，從而從根源上解決冬季蒸發(fā)器結(jié)霜的技術(shù)問題，提供了一種利用電子膨脹閥防止蒸發(fā)器結(jié)霜的熱栗系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。
[0006]為了使蒸發(fā)器表面溫度接近水蒸汽的露點(diǎn)溫度，該系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法在第一換熱器前接入電子膨脹閥組，通過改變電子膨脹閥組中各個(gè)電子膨脹閥的開度，控制第一換熱器中流通通道的制冷劑進(jìn)口溫度，從而改變其翅片表面溫度；并且采用噴射式方案，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行的效率。
[0007]本發(fā)明具體通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]—種利用電子膨脹閥防止蒸發(fā)器結(jié)霜的熱栗系統(tǒng)，包括第一噴射器(I)、第二噴射器(2)，第一三通閥(3)，氣液分離器(4)、壓縮機(jī)(5)、電子膨脹閥組￠)、第一換熱器(7)、第二三通閥(8)、節(jié)流閥(9)、四通換向閥(10)、第二換熱器(11)、第三三通閥(12)、電子膨脹閥控制裝置(13)、內(nèi)部換熱器(14);
[0009]其中所述四通換向閥(10)左端口和下端口或上端口連通、右端口和上端口或下端口連通，其中所述第一三通閥(3)的右端口和左端口或下端口連通，其中所述第二三通閥(8)下端口和左端口或右端口連通，其中所述第三三通閥(12)右端口和左端口或下端口連通；
[0010]所述第一噴射器(I)的出口與所述第一三通閥(3)的左端口連接，所述第一三通閥⑶的右端口與所述氣液分離器⑷的入口連接，所述氣液分離器⑷的氣體出口與所述內(nèi)部換熱器(14)的被加熱流體側(cè)入口連接，所述內(nèi)部換熱器(14)的被加熱流體側(cè)出口與所述壓縮機(jī)(5)的入口連接，所述壓縮機(jī)(5)的出口與所述四通換向閥(10)的左端口連接，所述四通換向閥(10)的下端口與所述電子膨脹閥組(6)的進(jìn)口連接，所述電子膨脹閥組(6)的出口與所述第一換熱器(7)的入口連接，所述第一換熱器(7)的出口與所述第二三通閥(8)的下端口連接，所述第二三通閥(8)的右端口與所述第二噴射器(2)的高壓入口連接，所述第二噴射器(2)的出口與所述第一三通閥(3)的下端口連接；所述第二三通閥(8)的左端口與所述第一噴射器(I)的低壓入口連接；所述氣液分離器(4)的液體出口與所述節(jié)流閥(9)的入口連接，所述節(jié)流閥(9)的出口與所述四通換向閥(10)的右端口連接，所述四通換向閥(10)的上端口與所述第二換熱器(11)的入口連接，所述第二換熱器
(11)的出口所述第三三通閥(12)的右端口連接，所述第三三通閥(12)的下端口與所述內(nèi)部換熱器(14)的加熱流體側(cè)入口連接，所述內(nèi)部換熱器(14)的加熱流體側(cè)出口與所述第一噴射器⑴的高壓入口連接；所述第三三通閥(12)的左端口與所述第二噴射器(2)的低壓入口連接；
[0011]所述第一換熱器(7)內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的流通通道，每個(gè)流通通道內(nèi)分別設(shè)置有翅片表面溫度傳感器、空氣濕度傳感器、空氣溫度傳感器，所述翅片表面溫度傳感器用于測定其所在流通通道內(nèi)的翅片表面溫度，所述空氣濕度傳感器用于測定其所在流通通道內(nèi)的來流空氣濕度，所述空氣溫度傳感器用于測定其所在流通通道內(nèi)的來流空氣溫度；所述電子膨脹閥組出)中電子膨脹閥的數(shù)量與所述第一換熱器(7)的流通通道數(shù)量相同，且每個(gè)電子膨脹閥對應(yīng)連接于所述第一換熱器(7)的一個(gè)流通通道；
[0012]所述電子膨脹閥控制裝置(13)與所述第一換熱器(7)的每個(gè)流通通道內(nèi)的所述翅片表面溫度傳感器、所述空氣濕度傳感器、所述空氣溫度傳感器分別進(jìn)行連接，同時(shí)所述電子膨脹閥控制裝置(13)與所述電子膨脹閥組(6)中的每個(gè)電子膨脹閥分別進(jìn)行連接；所述電子膨脹閥控制裝置(13)用于控制每個(gè)流通通道內(nèi)的所述翅片表面溫度傳感器、所述空氣濕度傳感器、所述空氣溫度傳感器測定該流通通道內(nèi)的翅片表面溫度信號、來流空氣濕度信號、來流空氣溫度信號，并根據(jù)翅片表面溫度信號、來流空氣濕度信號、來流空氣溫度信號調(diào)節(jié)該流通通道所對應(yīng)的電子膨脹閥的開度。
[0013]其中，所述第一換熱器(7)中流通通道的數(shù)量、所述電子膨脹閥組(6)中電子膨脹閥數(shù)量均為3?10個(gè)。
[0014]上述利用電子膨脹閥防止蒸發(fā)器結(jié)霜的熱栗系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，在供熱工況下，利用所述電子膨脹閥組出)中的各個(gè)電子膨脹閥分別調(diào)節(jié)其所對應(yīng)連接的所述第一換熱器
(7)中流通通道的制冷劑進(jìn)口溫度，從而改變該流通通道內(nèi)的翅片表面溫度，以控制該流通通道內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度與翅片表面溫度的關(guān)系；具體如下:
[0015]供熱工況中所述電子膨脹閥控制裝置(13)始終開啟，所述電子膨脹閥控制裝置
(13)控制所述第一換熱器(7)中每個(gè)流通通道內(nèi)的翅片表面溫度傳感器測定其所在流通通道內(nèi)的翅片表面溫度、所述空氣濕度傳感器測定其所在流通通道內(nèi)的來流空氣濕度、所述空氣溫度傳感器測定其所在流通通道內(nèi)的來流空氣溫度，并將翅片表面溫度信號、來流空氣濕度信號、來流空氣溫度信號傳輸給所述電子膨脹閥控制裝置(13);所述電子膨脹閥控制裝置(13)接收每個(gè)流通通道內(nèi)的翅片表面溫度信號、來流空氣濕度信號、來流空氣溫度信號，并根據(jù)來流空氣濕度和來流空氣溫度得到每個(gè)流通通道內(nèi)的來流空氣露點(diǎn)溫度，再將該來流空氣露點(diǎn)溫度與其所在流通通道內(nèi)的翅片表面溫度進(jìn)行比較:
[0016]當(dāng)該流通通道內(nèi)的來流空氣露點(diǎn)溫度高于翅片表面溫度的差值大于等于1°C時(shí)，則電子膨脹閥控制裝置(13)控制該流通通道對應(yīng)的電子膨脹閥增加10-n步長的開度；
[0017]當(dāng)該流通通道內(nèi)的來流空