[发明专利]利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的方法

说明书

本发明申请是发明专利申请“利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的装置及其运行方式”的分案申请，母案申请的申请日为2014年3月19日，申请号为2014101027764。

技术领域

本发明属于低温与冷藏领域，更加具体地说，涉及一种利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的装置及其运行方式，利用冷库外界空气及电动风阀控制来辅助蒸发器实现电加热除霜。

背景技术

目前，我国的冷库总容量在逐年增加，冷藏库的除霜问题一直是低温与冷藏领域关注的热门话题。为了使农副食品具有更好的保鲜效果，冷藏库内需提供一种“低温高湿”的环境。循环空气遇冷很容易在蒸发器表面上结霜，霜层随着时间会不断积累变厚，对蒸发器的换热效果有严重影响，同时蒸发器的循环风受到的流动阻力也不断增大，致使空气的循环量减少并导致风机工况点发生改变，增加了风机的运行能耗。因此，对冷库的蒸发器表面进行及时有效的除霜，对冷藏库系统的高效与节能运行具有重要意义。

电加热式除霜方法作为冷藏库的除霜方法之一，其特点是结构简单、易于安装和控制，但其缺点是在除霜过程中耗能较大。另外在进行电加热过程中，电加热器的放热量很少部分热量用于蒸发器的除霜，大部分放热量散到冷藏库中去，增加了冷库冷负荷，对冷藏库内的温度波动较大。开始电加热除霜时，将会使蒸发器周围空气的温度升高，除霜结霜后制冷系统又要消除这部分冷负荷，造成很大的能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种除霜装置及其运行方式，来辅助电加热除霜，减少电加热除霜的时间，降低整个系统的运行能耗，同时保证除霜时库内温度的相对稳定，对冷藏库除霜研究具有非常重要的现实意义。

在电加热除霜过程中，利用冷藏库外界空气和电动风阀的开关，能够实现利用空气作为冷热源给蒸发器外围的保温箱内的空气预热与预冷，以减少在除霜过程中电加热器向周围空气中的散热、电加热器向周围空气放热所增加的冷负荷，克服蒸发器外的保温箱在降温过程中蒸发器二次结霜、除霜过程中冷库温度波动大等问题。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的方法，以下述利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的装置为核心进行运行，利用冷藏库外界空气辅助电加热除霜的装置，包括保温箱、蒸发器、电加热器、第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、第四电动风阀、节流装置、冷凝器、压缩机，其中：

在冷库贮藏间的上部空间设置保温箱，在保温箱的进口和出口分别设置第一电动风阀和第二电动风阀；在保温箱顶部设置两个伸出冷库贮藏间的风道，并分别在两个风道中设置第三电动风阀和第四电动风阀；

在保温箱内部的上部空间设置蒸发器，选择将蒸发器顶部设置在保温箱顶板；蒸发器内设有电加热器，蒸发器的底部与保温箱底板之间留有空气循环风道；

蒸发器进口与节流装置连接，蒸发器出口与压缩机的吸气口连接；冷凝器的进口与压缩机的排气口连接，冷凝器的出口与节流装置连接。

选择在保温箱、冷库贮藏间以及外界环境中分别设置温度传感器，以采集温度信号，控制第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀和第四电动风阀的工作状态。

在本发明的技术方案中，通过4个电动风阀开关状态的不同组合，实现蒸发器在电加热除霜时利用冷库贮藏间外界空气进行对保温箱内的空气预热与预冷：

当开始除霜时，压缩机关闭停止制冷，第一电动风阀和第二电动风阀关闭，第三电动风阀和第四电动开启，通过蒸发器的风机动作使得保温箱内的空气和冷藏库外界空气进行热湿交换；

当保温箱内温度与外界环境温度相同时，关闭第三电动和第四电动风阀，开启电加热器，在保温箱内通过导热和对流方式进行循环除霜；

除霜进行到一定程度后(出现霜掉落情形)，关闭电加热器，开启第三电动和第四电动风阀，通过蒸发器的风机动作使得保温内的空气和冷藏库外界空气进行热湿交换；

当保温箱内温度与外界环境温度相同时，关闭第三电动和第四电动风阀，开启压缩机开始给保温箱内制冷降温；当保温箱内的温度降到与冷库贮藏间温度相同时，第一电动风阀和第二电动风阀开启，系统以常规冷库制冷模式运行。

与现有技术相比，由于在保温箱与冷藏库外界空气之间添加两个风道，本发明的技术方案具有如下有益效果：

(1)通过四个电动风阀开关状态的不同组合，电加热除霜前利用冷藏库外界空气给保温箱内的空气升温作为热源，节省了电加热器向周围空气放热所耗的部分能量，夏季工况节能比较明显。