專利名稱：一種用于閉式熱源塔的融霜裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于閉式熱源塔的融霜裝置。
背景技術：
建設節(jié)約型社會，構建資源節(jié)約的循環(huán)經(jīng)濟是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。對于空調系統(tǒng)來講，冷熱源能耗約占空調系統(tǒng)總能耗的50%，因此，尋求廉價的低品位可再生冷熱源是空調系統(tǒng)節(jié)能降耗的關鍵措施。熱源塔可利用工作介質與空氣進行熱質交換，適時地按需采集空氣冷量或熱量。在夏季用作冷卻塔，利用水蒸發(fā)冷卻為空調機組提供冷源；在冬季用作熱源塔，利用低溫防凍液提取空氣中的熱量，從而為空調機組提供熱源。熱源塔有開式塔和閉式塔兩種類型，開式塔推向市場已有5年多的歷史，大大小小安裝了 30多臺(套)設備，經(jīng)過幾年的運行，暴露了嚴重的問題:①設備腐蝕嚴重，嚴重影響設備使用壽命防凍液易漂失，污染大氣環(huán)境防凍液未加處理排放；污染水源；④防凍液渣潰堵塞蒸發(fā)器內換熱管上的空隙，增加了熱阻，影響傳熱效率；⑤防凍液濃度必須根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行適時調整，且冰點性能不穩(wěn)定，運行時須仔細觀測，設備的后期管理相當繁瑣環(huán)境溫度低于8°C就須加氯鹽，加鹽時間長，運行成本高。為解決上述問題，閉式塔應運而生，閉式塔以封閉式結構內置循環(huán)溶液小溫差傳熱，即時吸收空氣中低溫位熱能，對環(huán)境無任何污染，環(huán)境空氣溫度在0°C以下時熱源塔換熱管外壁和翅片上會結霜，掛霜運行一段時間后，必須實施融霜。目前見到的融霜方案是配置負溫度凝結水濃縮分離器和溶液池等防霜和融霜設施，以實現(xiàn)熱泵環(huán)境在空氣負溫度狀態(tài)下無霜運行。上述方案還未見到實物，也未見到實際運行的裝置。根據(jù)中央空調末端環(huán)境使用要求，瞬間降溫超過5°C是人們難以承受的，這也要求熱泵機組停止運行待化霜時間每次不能超過10分鐘，最好在5分鐘以內完成化霜與待機運行。為此，閉式熱源塔的融霜裝置必須快速徹底地完成化霜過程，且熱泵機組不能停機 而必須待機運行，才能滿足使用需要。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于閉式熱源塔的融霜裝置,通過內加熱和外噴淋同時化霜,快速完成融霜過程。本實用新型的技術方案為，一種用于閉式熱源塔的融霜裝置，包括向熱源塔換熱盤管外壁和翅片噴射溶液的外融霜系統(tǒng)和向熱源塔中的換熱盤管內注入高溫防凍液的內融霜系統(tǒng)；所述外融霜系統(tǒng)包括溶液池、用于加熱溶液池內溶液的外融霜加熱機構，所述溶液池的出液口通過管路連接到設在熱源塔上方的噴頭，熱源塔底部蓄液箱與溶液池的進液口的連接；所述內融霜系統(tǒng)包括儲存防凍液的蓄液罐、用于加熱蓄液罐內防凍液的內融霜加熱機構，所述蓄液罐的出液口與換熱盤管的一端通過管路連接而蓄液罐的進液口與換熱盤管的另一端通過管路連接。所述熱源塔底部蓄液箱內設有熱源塔蓄液箱電輔加熱器，該熱源塔蓄液箱電輔加熱器也可安裝在溶液池內。[0006]溶液池出液口與噴頭的連接管路上設有噴淋管電輔加熱器。所述蓄液罐出液口與換熱盤管的連接管路上設有內融霜系統(tǒng)電輔加熱器，該內融霜系統(tǒng)電輔加熱器也可安裝在蓄液罐內。所述溶液池底部設有由溶液池排污閥控制的溶液池排污口。所述蓄液罐底部設有由蓄液罐排污閥控制的蓄液罐排污口。所述外融霜加熱機構為板式換熱器，板式換熱器包括外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管和兩端分別與溶液池連接的外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管，所述外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管與外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管在板式換熱器內進行熱交換。 所述內融霜加熱機構為內融霜系統(tǒng)板式換熱器,該內融霜系統(tǒng)板式換熱器包括內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管和兩端分別與蓄液罐連接的內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管，所述內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管與內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管在內融霜系統(tǒng)板式換熱器內進行熱交換。在沒有地源、水源、污水源、太陽能等額外熱源情況下，也可用熱泵壓縮機余熱或冷凝器冷凍水熱量加熱開式融霜系統(tǒng)溶液池內的溶液。外融霜系統(tǒng)通過向熱源塔換熱盤管外壁和翅片噴射溶液，而將粘在盤管外壁和翅片上的結霜快速融化掉,化霜溶液存放于溶液池內，池內的溶液溫度高于15°C即可，可通過板式換熱器吸收地源、水源、太陽能等可再生能源熱量加熱池內溶液。噴淋時啟動循環(huán)水泵和打開閥門，便可完成噴淋過程。噴淋過程中，如熱源塔底部蓄液箱已結冰，則開啟蓄液箱內電輔加熱器，便可迅速將冰塊融化掉，融化后的溶液能自動流回到溶液池內。在沒有地源熱、污水源熱、水源熱、太陽能熱等外部熱源情況下，可利用熱泵壓縮機余熱或冷凝器冷凍水熱能和電輔加熱器等加熱溶液，在實施化霜過程中，停止熱源塔風機的運轉，熱泵主機處于卸載和待機狀態(tài)。
內融霜系統(tǒng)是通過向熱源塔換熱盤管內注入高于40°C的防凍液(同蒸發(fā)器內防凍液)，快速加熱盤管和翅片，將粘結在盤管外壁和翅片上的結霜融化掉。防凍溶液存放在承壓式溶液罐內，在環(huán)境溫度達到或低于:3 °C時，啟動板式換熱器吸熱裝置將溶液罐內防凍液加熱至40°C以上，一旦環(huán)境溫度達到或低于0°C時，間隔一段時間通過調節(jié)三通閥和啟動循環(huán)水泵將防凍液注入到熱源塔盤管內，在將防凍液注入到盤管內的同時，啟動電輔加熱，以保證防凍液的溫度，在實施化霜過程中，停止熱源塔風機的運轉，熱泵主機處于卸載和待機狀態(tài)。電輔加熱系統(tǒng)包括上述的蓄液箱電輔加熱器、外融霜系統(tǒng)電輔加熱器和內融霜系統(tǒng)電輔加熱器，當環(huán)境溫度低于_3°C和要求快速化霜情況下設計的方案，該方案可保證熱泵系統(tǒng)在任何情況下能正常穩(wěn)定地運行。該系統(tǒng)的實施是在噴淋管道上溶液池出口端或溶液池內、防凍液管道上蓄液罐出口端或蓄液罐內、熱源塔蓄水池等部位安裝電輔加熱裝置，可實現(xiàn)快速連續(xù)地加熱噴淋溶液、防凍液和熱源塔底部儲水箱內的冰水混合物等。加熱時間、啟動時間和關閉時間由控制柜內電輔加熱控制模塊完成。本實用新型所述的融霜裝置還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由控制柜、溫度、壓力、液位、時間等信號采集與檢測模塊、外融霜控制模塊、內融霜控制模塊、電輔加熱控制模塊、熱泵主機控制模塊等組成。通過采集與檢測環(huán)境溫度、蓄液罐內防凍液溫度和液位高度、溶液池內溶液溫度和液位高度等信號，再對比設定溫度和液位高度等設定值來控制各系統(tǒng)水泵、閥門、風機、電輔加熱器等部件的開啟程序，完成各系統(tǒng)的協(xié)調操作與運行。[0016]本實用新型中外融霜系統(tǒng)工作過程:當環(huán)境溫度達到設定溫度(約3°C)時，關閉溶液池排污閥5，開啟溶液池進液閥6，向溶液池4內注水或防凍溶液，當水位達到設定高度時，關閉溶液池進液閥6，啟動外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵I和外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵3，將溶液池內的水或防凍液加熱到設定下限低溫度(約15°C)以上，池內水溫達到設定上限溫度(約21°C)時，停止外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵I和外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵3的運行。當環(huán)境溫度達到融霜溫度(0°C)并持續(xù)設定的融霜間隔時間(10 16小時)時，啟動外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵1、外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵3、噴淋循環(huán)水泵11，關閉熱源塔14風機，卸載冷凝器39負荷，使熱泵主機處于待機狀態(tài)，開啟熱源塔蓄液箱電輔加熱器15，依次開啟噴淋管熱源塔分向電磁閥12，這樣便可以依順序給各熱源塔噴淋融霜，在融霜過程中，如水溫低于15°C，則開啟噴淋管電輔加熱器10，保證噴淋溶液溫度在15°C以上，按照每個熱源塔設定的融霜時間(約3分鐘)給各個熱源塔化霜。設定時間到點后，停止噴淋循環(huán)水泵11，關閉熱源塔蓄液箱電輔加熱器15和噴淋管電輔加熱器10，但保留外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵I和外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵 3的運行，直至將池內液體溫度再次加熱到21°C，才停止水泵外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵I和外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵3的運行。隨著融霜的進行，溶液池內的液體會越來越多，當達到或超過設定液位高度時，開啟溶液池排污閥5，排掉多余的溶液。內融霜系統(tǒng)工作過程:當環(huán)境溫度達到設定溫度(約:TC)時，關閉蓄液罐排污閥25，開啟蓄液罐進液電磁閥30，向蓄液罐26注入防凍液，當防凍液液位達到設定高度時，關閉蓄液罐進液電磁閥30，啟動內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵33，開啟冷凍水旁路電磁閥36，將蓄液罐內的防凍液設定溫度(約45°C )，關閉冷凍水旁路電磁閥36，停止內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵33的運行。當環(huán)境溫度達到融霜溫度(0°C)并持續(xù)設定的融霜間隔時間(10 16小時)時，啟動內融霜系統(tǒng)化霜循環(huán)泵23和內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵33，打開內融霜系統(tǒng)防凍液進液管電磁閥17，將三通閥19開到融霜檔，停止蒸發(fā)器冷卻水出水水泵21和蒸發(fā)器冷卻水進水水泵22，此時，高溫防凍液便依次通過各熱源塔盤管，并將盤管和翅片加熱，粘附在盤管外壁和翅片上的結霜遇熱迅速融化，一塊塊掉到熱源塔儲液池內，再遇到外融霜液體后，融化成水流到外融霜系統(tǒng)溶液池內。當環(huán)境溫度低于_3°C或防凍液溫度低于40°C時，啟動內融霜系統(tǒng)電輔加熱器24，以加熱防凍液，當所有的熱源塔輪流融過一次霜后，關閉內融霜系統(tǒng)防凍液進液管電磁閥17，停止內融霜系統(tǒng)化霜循環(huán)泵23和內融霜系統(tǒng)電輔加熱器24，并將三通閥19調節(jié)到蒸發(fā)器20檔，開啟蒸發(fā)器冷卻水出水水泵21和蒸發(fā)器冷卻水進水水泵22，同時啟動內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵33，開啟冷凍水旁路電磁閥36，以加熱蓄液罐26內防凍液。防凍液被加熱至45°C時，有部分會變成氣體，并帶有壓力，當壓力達到設定值時，泄壓閥28會自動泄壓，防凍液處于密閉狀態(tài)下流動，損耗不大，需要添加時，打開蓄液罐進液電磁閥30即可。防凍液達到設定溫度(約45°C)后，停止內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵33運行，關閉冷凍水旁路電磁閥36，此時，蓄液罐內儲存的是高溫防凍液，可用于下一過程的融霜。本實用新型所述一種用于閉式熱源塔的融霜裝置，集蓄能、加熱于一體，能充分利用可再生能源，降低熱能成本，通過內加熱和外噴淋同時化霜，快速完成融霜過程。
圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖；在圖中:1、外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水泵；2、外融霜系統(tǒng)板式換熱器；3、外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水泵；4、溶液池；5、溶液池排污閥；6、溶液池進液閥；7、溶液池溶液溫度傳感器；8、溶液池液位傳感器；9、溶液池液位顯示器；10、噴淋管電輔加熱器；11、噴淋循環(huán)水泵；12、噴淋管熱源塔分向電磁閥；13、回液管逆向截流閥；14、熱源塔；15、熱源塔蓄液箱電輔加熱器；16、熱源塔儲液池排污閥；17、內融霜系統(tǒng)防凍液進液管電磁閥；18、內融霜系統(tǒng)防凍液回液管逆向截流閥；19、三通閥；20、蒸發(fā)器；21、蒸發(fā)器冷卻水出水水泵；22、蒸發(fā)器冷卻水進水水泵；23、內融霜系統(tǒng)化霜循環(huán)泵；24、內融霜系統(tǒng)電輔加熱器；25、蓄液罐排污閥；26、蓄液罐；27、壓力傳感器；28、泄壓閥；29、蓄液罐內防凍液溫度傳感器；30、蓄液罐進液電磁閥；31、壓力表；32、蓄液罐液位傳感器和液位計；33、內融霜系統(tǒng)防凍液加熱循環(huán)泵；34、內融霜系統(tǒng)板式換熱器；35、閉式融霜系統(tǒng)冷凍水逆向截流閥；36、冷凍水旁路電磁閥；37、冷凍水進水水泵；38、冷凍水出水水泵；39、冷凝器；40、環(huán)境溫度傳感器；41、噴頭；42、蓄液箱。
具體實施方式
如圖1所示，一種用于閉式熱源塔的融霜裝置，包括向熱源塔換熱盤管外壁和翅片噴射溶液的外融霜系統(tǒng)和向熱源塔14中的換熱盤管內注入高溫防凍液的內融霜系統(tǒng)；所述外融霜系統(tǒng)包括溶液池4、用于加熱溶液池4內溶液的外融霜加熱機構2，所述溶液池4的出液口通過管路連接到設在熱源塔上方的噴頭41，熱源塔底部蓄液箱42與溶液池4的進液口的連接；所述內融霜系統(tǒng)包括儲存防凍液的蓄液罐26、用于加熱蓄液罐26內防凍液的內融霜加熱機構34，所述蓄液罐26的出液口與換熱盤管的一端通過管路連接而蓄液罐26的進液口與換熱盤管的另一端通過管路連接。
·[0025]熱源塔底部蓄液箱42內設有熱源塔蓄液箱電輔加熱器15，溶液池4出液口與噴頭41的連接管路上設有噴淋管電輔加熱器10，蓄液罐出液口與換熱盤管的連接管路上設有內融霜系統(tǒng)電輔加熱器24。溶液池4底部設有由溶液池排污閥5控制的溶液池排污口。蓄液罐26底部設有由蓄液罐排污閥25控制的蓄液罐排污口。外融霜加熱機構2為外融霜系統(tǒng)板式換熱器，外融霜系統(tǒng)板式換熱器包括外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管和兩端分別與溶液池4連接的外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管，所述外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管與外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管在外融霜系統(tǒng)式換熱器內進行熱交換。內融霜加熱機構34為內融霜系統(tǒng)板式換熱器，該內融霜系統(tǒng)板式換熱器包括內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管和兩端分別與蓄液罐26連接的內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管，所述內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管與內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管在內融霜系統(tǒng)板式換熱器內進行熱交換。
權利要求1.一種用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，包括向熱源塔換熱盤管外壁和翅片噴射溶液的外融霜系統(tǒng)和向熱源塔(14)中的換熱盤管內注入高溫防凍液的內融霜系統(tǒng)；所述外融霜系統(tǒng)包括溶液池(4)、用于加熱溶液池(4)內溶液的外融霜加熱機構(2 )，所述溶液池(4)的出液口通過管路連接到設在熱源塔上方的噴頭(41)，熱源塔底部蓄液箱(42)與溶液池(4)的進液口的連接；所述內融霜系統(tǒng)包括儲存防凍液的蓄液罐(26)、用于加熱蓄液罐(26)內防凍液的內融霜加熱機構(34)，所述蓄液罐(26)的出液口與換熱盤管的一端通過管路連接而蓄液罐(26 )的進液口與換熱盤管的另一端通過管路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述熱源塔底部蓄液箱(42)內設有熱源塔蓄液箱電輔加熱器(15)。
3.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，溶液池(4)出液口與噴頭(41)的連接管路上設有噴淋管電輔加熱器(10)。
4.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述蓄液罐出液口與換熱盤管的連接管路上設有內融霜系統(tǒng)電輔加熱器(24 )。
5.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述溶液池(4)底部設有由溶液池排污閥(5)控制的溶液池排污口。
6.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述蓄液罐(26)底部設有由蓄液罐排污閥(25 )控制的蓄液罐排污口。
7.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述外融霜加熱機構(2)為外融霜系統(tǒng)板式換熱器，外融霜系統(tǒng)板式換熱器包括外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管和兩端分別與溶液池(4)連接的外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管，所述外融霜系統(tǒng)熱源水循環(huán)水管與外融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)水管在外融霜系統(tǒng)式換熱器內進行熱交換。
8.根據(jù)權利要求1所述用于閉式熱源塔的融霜裝置，其特征是，所述內融霜加熱機構(34)為內融霜系統(tǒng)板式換熱器，該內融霜系統(tǒng)板式換熱器包括內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管和兩端分別與蓄液罐(26)連接的內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管，所述內融霜系統(tǒng)熱源循環(huán)管與內融霜系統(tǒng)溶液加熱循環(huán)管在內融霜系統(tǒng)板式換熱器內進行熱交換。
專利摘要本實用新型涉及一種用于閉式熱源塔的融霜裝置，包括向熱源塔換熱盤管外壁和翅片噴射溶液的外融霜系統(tǒng)和向熱源塔中的換熱盤管內注入高溫防凍液的內融霜系統(tǒng)；所述外融霜系統(tǒng)包括溶液池、用于加熱溶液池內溶液的外融霜加熱機構，所述溶液池的出液口通過管路連接到設在熱源塔上方的噴頭，熱源塔底部蓄液箱與溶液池的進液口的連接；所述內融霜系統(tǒng)包括儲存防凍液的蓄液罐、用于加熱蓄液罐內防凍液的內融霜加熱機構，所述蓄液罐的出液口與換熱盤管的一端通過管路連接而蓄液罐的進液口與換熱盤管的另一端通過管路連接。本實用新型集蓄能、加熱于一體，能充分利用可再生能源，降低熱能成本，通過內加熱和外噴淋同時化霜，快速完成融霜過程。
文檔編號F25B47/00GK203132234SQ201320139760
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權日2013年3月26日
發(fā)明者劉曜 申請人:長沙鷂翔科技有限公司