[发明专利]太阳能热水高效化霜装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种太阳能热水风冷热泵机组除霜装置。

【背景技术】

在冬季，当热泵空调器作制热运行时，若冷却空气的蒸发盘管的表面温度低于被冷却空气的露点温度时，空气中的水蒸汽经历一个从蒸汽到固态的相变过程，使水蒸汽以比较疏松的冰晶层堆积在换热器表面上而形成霜层。随着霜层的加厚，换热器附加显著热阻增加，且换热器空气流通面积变窄，空气流量减少，风阻加大，风机功率增加，从而导致室内冷凝器的出风温度和制热能力逐渐降低。定期除霜是是保障风冷热泵机组正常运行的必要步骤。

目前常用的除霜方法是采用四通换向阀换向逆循环除霜，通过四通阀换向使机组从制热运行状态转变为制冷运行状态，蒸发器和冷凝器功能互换，从而达到除霜的目的。但这种除霜方式存在如下缺点：

1、从人体舒适性角度考虑，除霜时要从房间内吸收热量，室内温度会降低5℃～6℃，影响室内的舒适性。

2、切换制热和除霜模式时，系统压力波动剧烈，产生机械冲击比较大。

3、除霜时室内换热器作为蒸发器，表面温度低达-20℃～-25℃，当恢复制热后，较长一段时间吹不出热风。

4、逆向除霜为避免以上情况，常在除霜开始前将压缩机停止5分钟左右，除霜结束再停5分钟，这样虽避免了压力波动，但同时也缩短了制热的时间，加剧了水温波动，压缩机需要频繁启动，影响压缩机寿命。

上述缺点使室内环境的舒适性和设备的可靠性受到较大程度的负面影响。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种太阳能热水高效化霜装置，既可以缩短除霜时间，改善除霜效果，又可以较大的改善室内环境的舒适性。

为实现上述目的，本发明提出的太阳能热水高效化霜装置，包括太阳能集热器、循环泵、蓄热水箱、过水管、化霜换热管、蒸发盘管、水动活塞、双轴曲杆、风机，所述蓄热水箱的一侧与循环泵的入口相连接，循环泵的出口与太阳能集热器的入口端连接，太热能集热器的出口端与蓄热水箱的一侧相连接；所述蒸发盘管的前侧设置若干化霜换热管，蒸发盘管的后侧设置有风机，化霜换热管的上端通过过水管与蓄热水箱的内腔底部相连通，化霜换热管的下端封闭，化霜换热管内安装有水动活塞，水动活塞的下部与双轴曲杆固定连接，水动活塞在双轴曲杆的推动下可在化霜换热管内上下移动。

进一步地，所述化霜换热管采用至少三根，所有化霜换热管平行等距分布，所有化霜换热管的容积之和大于或等于蓄热水箱的容积。根据化霜的需要，化霜换热管的管径要大一些，所有化霜换热管的容积应容纳下蓄热水箱中的热水量。

进一步地，所述化霜换热管的外部设有环形肋片，为了增加换热效果，同时减小风机阻力，化霜换热管外部做成环形肋片，在加强换热的同时缩减了化霜换热管的体积，从而达到减小风机阻力的目的。

进一步地，所述水动活塞的下端面与双轴曲杆的上端通过焊接结构进行固定连接，水动活塞的外边缘与化霜换热管的内壁之间设置有密封圈，使水动活塞分隔出的化霜换热管的上腔和下腔密封隔断，保证换热空间除了与过水管连通之外的相对密闭性。

进一步地，所述过水管的上端与蓄热水箱之间通过焊接结构固定连接，过水管的下端与化霜换热管之间通过焊接结构固定连接，结构简单，加工方便，连接效果好。

进一步地，所述过水管的内径小于化霜换热管的内径，为减少过水管中的热量损失，过水管的管径要小一些。

进一步地，所述过水管的外壁上设有保温层，蓄热水箱的外壁上设有水箱橡塑板层，保温层和水箱橡塑板层可分别对过水管和蓄热水箱进行保温，减少热量损失。

本发明的有益效果：本发明可替代现有的空调化霜装置，实现高效、快速、节能的除霜过程，本装置在有除霜需要时，水动活塞下移，蓄热水箱中的热水进入化霜换热管中进行热量交换，在风机的作用下将热空气吸过蒸发盘管，达到化霜的目的；在除霜的同时机组仍具有制热的功能，从而可保证室内环境的舒适性。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明太阳能热水高效化霜装置的结构示意图。

图2是本发明太阳能热水高效化霜装置的剖面示意图。

图中，1-太阳能集热器、2-循环泵、3-蓄热水箱、4-过水管、5-化霜换热管、6-蒸发盘管、7-水动活塞、8-双轴曲杆、9-风机、10-环形肋片。

【具体实施方式】