固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)及方法，其利用具有固體干燥劑涂層的換熱器對(duì)濕空氣中的水分進(jìn)行預(yù)處理，從而抑制濕空氣中水分在蒸發(fā)器表面的結(jié)霜。本發(fā)明利用固體吸附劑涂層對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)口空氣進(jìn)行除濕處理，從而減輕熱泵熱水器的結(jié)霜問(wèn)題，提高熱泵熱水器的制熱性能；當(dāng)固體吸附劑吸收的水分達(dá)到限度后，利用熱泵工質(zhì)冷凝放出的熱量使固體吸附劑中的水分脫附，此時(shí)循環(huán)空氣攜帶脫附后的高溫水汽在蒸發(fā)器表面換熱凝結(jié)，蒸發(fā)器又回收利用了冷凝器內(nèi)放出的熱量，提高了熱泵的再生效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明利用溶液對(duì)熱泵熱水器回路中的空氣進(jìn)行除濕處理，改善了熱泵熱水器的室外蒸發(fā)器換熱性能，提高了熱泵熱水器系統(tǒng)的制熱性能，屬于提高空氣源熱泵熱水器性能領(lǐng)域，涉及家電制造領(lǐng)域，特別地，結(jié)合了一種預(yù)防結(jié)霜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)居民使用的熱水器中電熱水器、燃?xì)鉄崴骱吞?yáng)能熱水器占有極大的比例。而空氣源熱泵熱水器可以通過(guò)消耗部分電能將低溫?zé)嵩吹臒崃哭D(zhuǎn)移到我們需要的生活熱水中去，因其高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)成為了第四類(lèi)新型熱水器形式。但是其受到地域溫度的影響，在冬季室外氣溫低、濕度大的地區(qū)，熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度過(guò)底時(shí)極易在蒸發(fā)器表面發(fā)生結(jié)霜的情況，從而影響蒸發(fā)器的換熱效果，導(dǎo)致系統(tǒng)制熱量減少，熱泵的制熱性能降低，嚴(yán)重情況下甚至不能啟動(dòng)。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外提出了多種解決除霜的方法，包括自然除霜、熱氣除霜、水除霜和電加熱除霜等。而我國(guó)的空氣源熱泵熱水器生產(chǎn)企業(yè)常用的則是熱氣除霜。該除霜方式又分為兩種方式:熱氣旁通除霜和逆循環(huán)除霜。前者是將壓縮機(jī)排出的一部分高壓氣體直接旁通到蒸發(fā)器中進(jìn)行融霜，此時(shí)由于高壓側(cè)冷媒的熱量還是來(lái)自于蒸發(fā)器吸收的熱量，當(dāng)氣溫較低、融霜不夠快時(shí)，沒(méi)有足夠的熱量吸收，將導(dǎo)致系統(tǒng)陷入保護(hù)性停機(jī)狀態(tài)；后者是通過(guò)四通換向閥進(jìn)行逆向循環(huán)除霜，此時(shí)不僅不能制取熱水，還會(huì)使本來(lái)的熱水能量散失。以上可以看出現(xiàn)有的一些常規(guī)除霜方式有著各自的弊端。
[0003]本發(fā)明基于上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種通過(guò)結(jié)合溶液除濕來(lái)預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的新方法。從上述【背景技術(shù)】中可以看出，目前的技術(shù)都是在熱泵熱水器的室外蒸發(fā)器結(jié)霜以后通過(guò)不同的方式來(lái)進(jìn)行除霜，而本發(fā)明則從預(yù)防結(jié)霜的思路考慮，對(duì)進(jìn)入蒸發(fā)器的室外空氣進(jìn)行預(yù)處理，使其濕度降低，抑制在蒸發(fā)器的換熱過(guò)程中結(jié)霜，強(qiáng)化了室外蒸發(fā)換熱，提高了系統(tǒng)的制熱性能。同時(shí)，利用熱泵回路的熱量對(duì)固體吸附劑進(jìn)行脫附再生，保證了除濕和再生過(guò)程的穩(wěn)定性和高效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明針對(duì)目前除霜方式對(duì)空氣源熱泵熱水器除霜效果的不足，提出了一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)及方法。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:壓縮機(jī)、板式換熱器、第一電子膨脹閥、固體干燥劑涂層換熱器、氣液分離器、第二電子膨脹閥、室外翅片管換熱器、減壓閥、水箱、循環(huán)水泵、第一風(fēng)閥、第二風(fēng)閥、第三風(fēng)閥、風(fēng)機(jī)、截?cái)嚅y；
[0006]該系統(tǒng)分為除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)、再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)，其中，
[0007]所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0008]壓縮機(jī)包括制冷劑進(jìn)口，壓縮機(jī)的出口與板式冷凝器的進(jìn)口連接，板式冷凝器的第一出口與第一電子膨脹閥的進(jìn)口相連，第一電子膨脹閥的出口與固體干燥劑涂層換熱器的第一進(jìn)口連接，固體干燥劑涂層換熱器的第一出口與氣液分離器的進(jìn)口相連，氣液分離器的第一出口第二電子膨脹閥的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥的出口與室外翅片管蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，氣液分離器的第二出口與減壓閥的進(jìn)口相連，減壓閥的出口和室外翅片管蒸發(fā)器的第一出口分別與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連；
[0009]所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):
[0010]第一風(fēng)閥設(shè)有空氣入口，第一風(fēng)閥的出口與固體干燥劑涂層換熱器的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器第二出口與第三風(fēng)閥的進(jìn)口相連，第三風(fēng)閥設(shè)有大氣出口 ；
[0011]所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)包括:
[0012]壓縮機(jī)的出口與板式冷凝器的進(jìn)口連接，板式冷凝器的第二出口與截?cái)嚅y的進(jìn)口相連，截?cái)嚅y的出口與固體干燥劑涂層換熱器的第一進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器的第一出口與氣液分離器的進(jìn)口相連，氣液分離器的第一出口第二電子膨脹閥的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥的出口與室外翅片管蒸發(fā)器的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器的第一出口分別與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連；水箱的第一出口與循環(huán)水泵的進(jìn)口相連，循環(huán)水泵的出口與板式冷凝器的進(jìn)口相連；
[0013]所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng)包括:
[0014]室外翅片管蒸發(fā)器第二出口還與第二風(fēng)閥的進(jìn)口相連，第二風(fēng)閥的出口與固體干燥劑涂層換熱器的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器的進(jìn)口相連。
[0015]本發(fā)明還提供了一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的方法，該方法包括如下步驟:
[0016]所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0017]氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器放出熱量被冷凝成高壓液體，之后進(jìn)入第一電子膨脹閥降溫降壓后進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器吸收熱量并蒸發(fā)一部分工質(zhì)，之后進(jìn)入氣液分離器，分離出來(lái)的液體繼續(xù)進(jìn)入第二電子膨脹閥節(jié)流再一次的降溫降壓后在室外翅片管蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，之后與氣液分離器分離出來(lái)并經(jīng)過(guò)減壓閥的氣體混合進(jìn)入壓縮機(jī)形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱中的水從一端通過(guò)循環(huán)水泵抽入板式冷凝器中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0018]所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):
[0019]室外濕空氣通過(guò)第一風(fēng)閥進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器中釋放水分，除濕后的空氣進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器釋放熱量并加熱制冷工質(zhì)，最終成為低溫高濕的空氣通過(guò)第三風(fēng)閥返回到大氣中去；
[0020]所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0021]氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器放出小部分熱量被冷卻，之后通過(guò)截?cái)嚅y進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器中釋放熱量被冷凝成高壓液體，通過(guò)氣液分離器進(jìn)入電子膨脹閥節(jié)流降溫降壓后進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，進(jìn)入壓縮機(jī)形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱中的水從水箱一端通過(guò)自然流動(dòng)經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵后進(jìn)入板式冷凝器中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)；[0022]所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):
[0023]從室外翅片管蒸發(fā)器出來(lái)的低溫空氣經(jīng)過(guò)第二風(fēng)閥進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器成為攜帶高溫水汽的循環(huán)空氣，之后進(jìn)入翅片管蒸發(fā)器降溫除濕成為低溫空氣，再通過(guò)第二風(fēng)閥進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器形成循環(huán)；其中在室外翅片管換熱器內(nèi)凝結(jié)的水分可通過(guò)冷凝水管排出系統(tǒng)。
[0024]有益效果:
[0025]1.該系統(tǒng)利用固體吸附劑對(duì)水分的吸附性能對(duì)進(jìn)入蒸發(fā)器的濕空氣進(jìn)行預(yù)處理，降低了空氣的濕度，抑制了濕空氣在蒸發(fā)器表面的結(jié)霜問(wèn)題，防止了結(jié)霜問(wèn)題帶來(lái)的制熱性能降低等問(wèn)題；同時(shí)，經(jīng)過(guò)固體涂層換熱器的制冷劑會(huì)吸收除濕過(guò)程中的吸附熱，這部分熱量可被系統(tǒng)回收轉(zhuǎn)化為冷凝熱并用于加熱熱水；
[0026]2.該系統(tǒng)利用熱泵工質(zhì)冷凝放出的熱量對(duì)固體中的水分進(jìn)行脫附，不僅保證了脫附過(guò)程的穩(wěn)定性，而且又恢復(fù)了固體的吸附性能；同時(shí)，再生過(guò)程中的循環(huán)空氣攜帶脫附的高溫水汽在蒸發(fā)器中放熱，通過(guò)蒸發(fā)器又回收了系統(tǒng)放出的熱量，提高了熱泵的再生效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的熱泵回路系統(tǒng)示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的吸附過(guò)程空氣循環(huán)示意圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的脫附過(guò)程空氣循環(huán)示意圖。
[0031]壓縮機(jī)1、板式換熱器2、第一電子膨脹閥3、固體干燥劑涂層換熱器4、氣液分離器13、第二電子膨脹閥5、室外翅片管換熱器6、減壓閥15、水箱7、循環(huán)水泵8、第一風(fēng)閥9、第二風(fēng)閥10、第三風(fēng)閥11、風(fēng)機(jī)12、截?cái)嚅y14。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0033]如圖1 一 4所示，本發(fā)明提供的固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:壓縮機(jī)1、板式換熱器2、第一電子膨脹閥3、固體干燥劑涂層換熱器4、氣液分離器13、第二電子膨脹閥5、室外翅片管換熱器6、減壓閥15、水箱7、循環(huán)水泵8、第一風(fēng)閥9、第二風(fēng)閥10、第三風(fēng)閥11、風(fēng)機(jī)12、截?cái)嚅y14。
[0034]該系統(tǒng)分為除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)、再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)，其中，
[0035]所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0036]壓縮機(jī)包括制冷劑進(jìn)口，壓縮機(jī)I的出口與板式冷凝器2的進(jìn)口連接，板式冷凝器2的第一出口與第一電子膨脹閥3的進(jìn)口相連，第一電子膨脹閥3的出口與固體干燥劑涂層換熱器4的第一進(jìn)口連接，固體干燥劑涂層換熱器4的第一出口與氣液分離器13的進(jìn)口相連，氣液分離器13的第一出口第二電子膨脹閥5的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥5的出口與室外翅片管蒸發(fā)器6的進(jìn)口相連，氣液分離器13的第二出口與減壓閥15的進(jìn)口相連，減壓閥15的出口和室外翅片管蒸發(fā)器6的第一出口分別與壓縮機(jī)I的進(jìn)口相連。
[0037]所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):[0038]第一風(fēng)閥9設(shè)有空氣入口，第一風(fēng)閥9的出口與固體干燥劑涂層換熱器4的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器4的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器6的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器6第二出口與第三風(fēng)閥11的進(jìn)口相連，第三風(fēng)閥11設(shè)有大氣出口。
[0039]所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)包括:
[0040]壓縮機(jī)I的出口與板式冷凝器2的進(jìn)口連接，板式冷凝器2的第二出口與截?cái)嚅y14的進(jìn)口相連，截?cái)嚅y14的出口與固體干燥劑涂層換熱器4的第一進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器4的第一出口與氣液分離器13的進(jìn)口相連，氣液分離器13的第一出口第二電子膨脹閥5的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥5的出口與室外翅片管蒸發(fā)器6的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器6的第一出口分別與壓縮機(jī)I的進(jìn)口相連；水箱7的第一出口與循環(huán)水泵8的進(jìn)口相連，循環(huán)水泵8的出口與板式冷凝器2的進(jìn)口相連。
[0041]所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng)包括:
[0042]室外翅片管蒸發(fā)器6第二出口還與第二風(fēng)閥10的進(jìn)口相連，第二風(fēng)閥10的出口與固體干燥劑涂層換熱器4的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器4的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器6的進(jìn)口相連。
[0043]本發(fā)明還提供了一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的方法，該方法包括如下步驟:
[0044]所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0045]氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)I壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器2放出熱量被冷凝成高壓液體，之后進(jìn)入第一電子膨脹閥3降溫降壓后進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4吸收熱量并蒸發(fā)一部分工質(zhì)，之后進(jìn)入氣液分離器13，分離出來(lái)的液體繼續(xù)進(jìn)入第二電子膨脹閥5節(jié)流再一次的降溫降壓后在室外翅片管蒸發(fā)器6中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，之后與氣液分離器13分離出來(lái)并經(jīng)過(guò)減壓閥15的氣體混合進(jìn)入壓縮機(jī)I形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱7中的水從一端通過(guò)循環(huán)水泵8抽入板式冷凝器2中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0046]所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):
[0047]室外濕空氣通過(guò)第一風(fēng)閥9進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4中釋放水分，除濕后的空氣進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器6釋放熱量并加熱制冷工質(zhì)，最終成為低溫高濕的空氣通過(guò)第三風(fēng)閥11返回到大氣中去。
[0048]所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng):
[0049]氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)I壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器2放出小部分熱量被冷卻，之后通過(guò)截?cái)嚅y14進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4中釋放熱量被冷凝成高壓液體，通過(guò)氣液分離器13進(jìn)入電子膨脹閥5節(jié)流降溫降壓后進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器6中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，進(jìn)入壓縮機(jī)I形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱7中的水從水箱一端通過(guò)自然流動(dòng)經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵8后進(jìn)入板式冷凝器2中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0050]所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng):
[0051]從室外翅片管蒸發(fā)器6出來(lái)的低溫空氣經(jīng)過(guò)第二風(fēng)閥10進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4成為攜帶高溫水汽的循環(huán)空氣，之后進(jìn)入翅片管蒸發(fā)器6降溫除濕成為低溫空氣，再通過(guò)第二風(fēng)閥10進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4形成循環(huán)；其中在室外翅片管換熱器6內(nèi)凝結(jié)的水分可通過(guò)冷凝水管排出系統(tǒng)。
[0052]本發(fā)明的特征在于室外翅片管式換熱器的空氣回路中設(shè)置了固體干燥劑涂層換熱器。
[0053]本發(fā)明系統(tǒng)的具體實(shí)施方案如下:
[0054]除濕運(yùn)行時(shí)，開(kāi)啟風(fēng)閥9和風(fēng)閥11，開(kāi)啟水泵8，關(guān)閉風(fēng)閥10，關(guān)閉截?cái)嚅y14，開(kāi)啟電子膨脹閥3。熱泵制熱水時(shí)，氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)I升溫升壓后進(jìn)入板式換熱器2中冷凝放熱，生產(chǎn)熱水，通過(guò)第一電子膨脹閥3降壓后進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4中吸收熱量并蒸發(fā)一部分的制冷劑，之后通過(guò)氣液分離器13分離出來(lái)的制冷劑液體進(jìn)入第二電子膨脹閥5節(jié)流后進(jìn)一步的降溫降壓后進(jìn)入室外翅片管式蒸發(fā)器6中蒸發(fā)吸熱成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，之后與氣液分離器13分離出來(lái)并經(jīng)過(guò)減壓閥15的氣體混合進(jìn)入壓縮機(jī)I中，完成熱泵循環(huán)。其中，水泵8將水箱7中的水泵入板式冷凝器2中吸收熱量，加熱后的水從水箱7的另一端進(jìn)入并存儲(chǔ)；空氣循環(huán)中，室外空氣進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4，在其中固體吸附劑吸收濕空氣中的水分，使得空氣干度提高，干度提升后的空氣進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器6中釋放熱量成為低溫高濕的空氣，之后通過(guò)第三風(fēng)閥11回到室外。
[0055]再生運(yùn)行時(shí)，開(kāi)啟風(fēng)閥10，關(guān)閉風(fēng)閥9和風(fēng)閥11，關(guān)閉水泵8，關(guān)閉電子膨脹閥3，開(kāi)啟截?cái)嚅y14。氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)I升溫升壓后進(jìn)入板式換熱器2中冷凝并放出一小部分熱量生產(chǎn)熱水，之后通過(guò)截?cái)嚅y14進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4中繼續(xù)釋放熱量并被冷凝為高壓液體，之后經(jīng)過(guò)氣液分離器13進(jìn)入第二電子膨脹閥5節(jié)流降溫降壓后進(jìn)入室外翅片管式蒸發(fā)器6中蒸發(fā)吸熱，最后低溫低壓的制冷劑氣體再進(jìn)入壓縮機(jī)中，完成熱泵循環(huán)。其中，水箱7中通過(guò)自然流動(dòng)進(jìn)入板式冷凝器2中吸收熱量，加熱后的水從水箱7的另一端進(jìn)入并存儲(chǔ)；空氣循環(huán)中，從室外翅片管蒸發(fā)器出來(lái)的低溫空氣通過(guò)第二風(fēng)閥10進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器4成為攜帶高溫水汽的循環(huán)空氣，之后空氣在室外翅片管蒸發(fā)器6中被冷卻和除濕，其中在室外翅片管式蒸發(fā)器6內(nèi)凝結(jié)的水分可通過(guò)冷凝水管排出系統(tǒng)。
[0056]本發(fā)明利用具有固體干燥劑涂層的換熱器對(duì)濕空氣中的水分進(jìn)行預(yù)處理，從而抑制濕空氣中水分在蒸發(fā)器表面的結(jié)霜。本發(fā)明利用固體吸附劑涂層對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)口空氣進(jìn)行除濕處理，從而大幅度的減輕熱泵熱水器的結(jié)霜問(wèn)題，提高熱泵熱水器的制熱性能；當(dāng)固體吸附劑吸收的水分達(dá)到限度后，利用熱泵工質(zhì)冷凝放出的熱量使固體吸附劑中的水分脫附，此時(shí)循環(huán)空氣攜帶脫附后的高溫水汽在蒸發(fā)器表面換熱凝結(jié)，蒸發(fā)器又回收利用了冷凝器內(nèi)放出的熱量，提高了熱泵的再生效率。本發(fā)明通過(guò)并聯(lián)熱泵回路和空氣循環(huán)回路，不僅解決了濕空氣在蒸發(fā)器表面易結(jié)霜的問(wèn)題，而且提高了整個(gè)系統(tǒng)制熱水的效率。
【權(quán)利要求】
1.一種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括:壓縮機(jī)(1)、板式換熱器(2)、第一電子膨脹閥(3)、固體干燥劑涂層換熱器(4)、氣液分離器(13)、第二電子膨脹閥(5)、室外翅片管換熱器(6)、減壓閥(15)、水箱(7)、循環(huán)水泵(8)、第一風(fēng)閥(9)、第二風(fēng)閥(10)、第三風(fēng)閥(11)、風(fēng)機(jī)(12)、截?cái)嚅y(14); 該系統(tǒng)分為除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)、再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)，其中， 所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng): 壓縮機(jī)包括制冷劑進(jìn)口，壓縮機(jī)(1)的出口與板式冷凝器(2)的進(jìn)口連接，板式冷凝器(2)的第一出口與第一電子膨脹閥(3)的進(jìn)口相連，第一電子膨脹閥(3)的出口與固體干燥劑涂層換熱器(4)的第一進(jìn)口連接，固體干燥劑涂層換熱器(4)的第一出口與氣液分離器(13)的進(jìn)口相連，氣液分離器(13)的第一出口第二電子膨脹閥(5)的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥(5)的出口與室外翅片管蒸發(fā)器(6)的進(jìn)口相連，氣液分離器(13)的第二出口與減壓閥(15)的進(jìn)口相連，減壓閥(15)的出口和室外翅片管蒸發(fā)器(6)的第一出口分別與壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口相連； 所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng): 第一風(fēng)閥(9)設(shè)有空氣入口，第一風(fēng)閥(9)的出口與固體干燥劑涂層換熱器(4)的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器(4)的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器(6)的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器(6)第二出口與第三風(fēng)閥(11)的進(jìn)口相連，第三風(fēng)閥(11)設(shè)有大氣出口 ；所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng)包括: 壓縮機(jī)(I)的出口與板式冷凝器(2 )的進(jìn)口連接，板式冷凝器(2)的第二出口與截?cái)嚅y(14)的進(jìn)口相連，截?cái)嚅y(14)的出口與固體干燥劑涂層換熱器(4)的第一進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器(4)的第一出口與氣液分離器(13)的進(jìn)口相連，氣液分離器(13)的第一出口第二電子膨脹閥(5)的進(jìn)口相連，第二電子膨脹閥(5)的出口與室外翅片管蒸發(fā)器(6)的進(jìn)口相連，室外翅片管蒸發(fā)器(6)的第一出口分別與壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口相連；水箱(7)的第一出口與循環(huán)水泵(8)的進(jìn)口相連，循環(huán)水泵(8)的出口與板式冷凝器(2)的進(jìn)口相連； 所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng)包括: 室外翅片管蒸發(fā)器(6)第二出口還與第二風(fēng)閥(10)的進(jìn)口相連，第二風(fēng)閥(10)的出口與固體干燥劑涂層換熱器(4)的第二進(jìn)口相連，固體干燥劑涂層換熱器(4)的第二出口與室外翅片管蒸發(fā)器(6)的進(jìn)口相連。
2.—種固體除濕預(yù)防空氣源熱泵熱水器結(jié)霜的方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 所述除濕時(shí)的熱泵系統(tǒng): 氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器(2)放出熱量被冷凝成高壓液體，之后進(jìn)入第一電子膨脹閥(3)降溫降壓后進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器(4)吸收熱量并蒸發(fā)一部分工質(zhì)，之后進(jìn)入氣液分離器(13)，分離出來(lái)的液體繼續(xù)進(jìn)入第二電子膨脹閥(5)節(jié)流再一次的降溫降壓后在室外翅片管蒸發(fā)器(6)中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，之后與氣液分離器(13)分離出來(lái)并經(jīng)過(guò)減壓閥(15)的氣體混合進(jìn)入壓縮機(jī)(1)形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱(7)中的水從一端通過(guò)循環(huán)水泵(8)抽入板式冷凝器(2)中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)；所述除濕時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng): 室外濕空氣通過(guò)第一風(fēng)閥(9)進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器(4)中釋放水分，除濕后的空氣進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器(6)釋放熱量并加熱制冷工質(zhì)，最終成為低溫高濕的空氣通過(guò)第三風(fēng)閥(11)返回到大氣中去； 所述再生時(shí)的熱泵系統(tǒng): 氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)(I)壓縮升溫升壓后進(jìn)入板式冷凝器(2)放出小部分熱量被冷卻，之后通過(guò)截?cái)嚅y(14)進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器(4)中釋放熱量被冷凝成高壓液體，通過(guò)氣液分離器(13)進(jìn)入電子膨脹閥(5)節(jié)流降溫降壓后進(jìn)入室外翅片管蒸發(fā)器(6)中吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓的氣體，進(jìn)入壓縮機(jī)(I)形成一個(gè)回路；同時(shí)，水箱(7)中的水從水箱一端通過(guò)自然流動(dòng)經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵(8)后進(jìn)入板式冷凝器(2)中吸收熱量，加熱后的水從另一端進(jìn)入水箱進(jìn)行存儲(chǔ)； 所述再生時(shí)的空氣循環(huán)系統(tǒng): 從室外翅片管蒸發(fā)器(6)出來(lái)的低溫空氣經(jīng)過(guò)第二風(fēng)閥(10)進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器(4)成為攜帶高溫水汽的循環(huán)空氣，之后進(jìn)入翅片管蒸發(fā)器(6)降溫除濕成為低溫空氣，再通過(guò)第二風(fēng)閥(10)進(jìn)入固體干燥劑涂層換熱器(4)形成循環(huán)；其中在室外翅片管換熱器(6)內(nèi)凝結(jié)的 水分可通過(guò)冷凝水管排出系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F25B30/02GK103900289SQ201410156533
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】李舒宏, 李?yuàn)檴? 杜塏, 張小松 申請(qǐng)人:東南大學(xué)