[发明专利]一种热泵冬季除霜系统

说明书

技术领域

本发明涉及热泵系统领域，特别是涉及一种热泵冬季除霜系统。

背景技术

目前，热泵空调系统冬季运行时，室外机组部分会有结霜现象，不及时除霜会导致室内制热量严重不足。现在主要的除霜方式有：四通阀换向除霜、热气旁通法除霜、电加热除霜、固体吸附剂吸附除霜、水力除霜、气动除霜、高压电除霜等方法。

其中运用最广泛的的是四通阀换向除霜，其系统原理如图1：进入除霜模式后，先停止压缩机运行，当压缩机吸气和排气两端压力平衡后，通过四通换向阀将蒸发器与冷凝器互换，加热室外机盘管以达到除霜的目的。但这种除霜方法会使室内供热不连续，当除霜结束后，切换到正常的制热模式还需加热室内机表冷器上的温度，会导致室温下降5-6℃，影响室内热舒适性。其次应用较多的是热气旁通除霜方法，该方法原理图如图2：除霜时，不改变制冷剂流向，机组保持制热工况不变，压缩机排出的一部分高温气体经旁通管路连接到室外碗热气进行融霜。该方法的优点是除霜过程中房间温度波动小，除霜切换时的压力变化平稳，启动和终止除霜时，不会产生四通阀换向气流噪声等；缺点是以消耗高品位的电能为代价，不符合低碳节能的理念。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热泵冬季除霜系统，使得除霜时间较短、能耗低、不影响室内温度、不损害压缩机寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种热泵冬季除霜系统，包括压缩机、四通阀、室外机和室内机，所述压缩机通过四通阀和制冷剂管道分别与所述室外机和室内机相连；所述室内机与室外机通过制冷剂管道相连，所述室内机的冷凝器通过制冷剂管道与用于在除霜时提供热源的pcm模块相连。

所述pcm模块与室内机的室内盘管做成套管的形式并安装在所述室内机的散热肋片上；所述pcm模块的pcm介质围在所述套管外。

所述pcm模块与室内盘管做成的套管周围均匀加有铜肋片。

所述pcm模块与室内机的室内盘管独立布置；所述pcm模块安装在所述室内机的风口处；所述室内盘管安装在所述室内机的散热肋片上。

所述pcm模块为梭型或薄片型；所述pcm模块外围为金属片，内部为pcm介质，所述pcm介质上设有用于与室内机的冷凝器相连的制冷剂管道。

所述pcm模块为两个，一个与室内机的室内盘管做成套管的形式并安装在所述室内机的散热肋片上；所述pcm模块的pcm介质围在所述套管外，另一个与室内机的室内盘管独立布置；所述pcm模块安装在所述室内机的风口处；所述室内盘管安装在所述室内机的散热肋片上。

所述pcm模块中的pcm介质为熔点在20℃-28℃之间的物质，包括无机物：Mn(NO₃)₂6H₂O；无机晶体：石蜡C₁₆-C₁₈、石蜡C₁₃-C₂₄、石蜡C₁₈、RT25、RT30、十二醇；水合盐：Climsel C23、STL27、S27；烷烃：十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷或上述烷烃的混合物。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在室内机冷凝器上串联或表面布置适量的相变材料(phase change material，简称“pcm”)模块来提供除霜时室内负荷。冬季热泵正常制热，当到达除霜条件时，进入除霜模式，此时控制器控制四通换向阀工作，变换蒸发器和冷凝器的位置，室内机变为制冷端，从安装在表冷器附近的pcm模块吸热，此时室内机风机无需停运。制热时室内的送风温度设定为28℃，此温度在pcm介质的熔点之上，此时pcm介质处于液态并储存一定的热量；切换到除霜模式后，室内机变为蒸发器，蒸发温度低于模块的相变温度，此时室内机可以通过吸收液态pcm介质的凝固潜热作为热源，所以室内温度几乎不会受到影响。

附图说明

图1是现有技术中采用四通阀换向除霜的原理图；

图2是现有技术中采用热气旁通除霜的原理图；

图3是本发明的系统原理图；

图4是本发明实施例1的室内机示意图；

图5是本发明实施例1的pcm模块截面图；

图6是本发明实施例2的室内机示意图；

图7是本发明实施例2中的梭型pcm模块截面图；

图8是本发明实施例2中的薄片型pcm模块截面图。

具体实施方式