[发明专利]一种燃气热泵除霜系统

说明书

本发明公开了一种燃气热泵除霜系统，包括燃气热泵机组、风道、风管、除霜换热器、防冻液回路、加热防冻液的水回路、储热水箱或热水管网、热泵加热水回路、烟气加热水回路、烟气热回收器和烟气通路；风道上依次设有除霜换热器、蒸发器和轴流风机；除霜换热器上设置固体除湿材料。本发明不是采用结霜之后再化霜的方法，而是降低空气的相对湿度，从根本上防止蒸发器结霜。比起传统的结霜之后再化霜的方法，本发明具有保证燃气热泵机组稳定运行的优势，也达到了节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及燃气热泵领域，尤其涉及一种燃气热泵除霜系统。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高和国家对环境保护、节能减排的重视，空气源热泵机组作为一种节能设备被广泛使用。作为空气源热泵机组的一种——燃气热泵机组，利用燃气燃烧的热量驱动热泵机组工作，产生热水或热风用于冬季采暖。空气源热泵机组在冬季制热运行时遇到的最大问题是蒸发器表面结霜。当蒸发器长期运行在较低的环境温度时，蒸发器的表面温度比其所处环境中湿空气露点温度低，环境中的热湿空气从不饱和状态转变至饱和状态，最后变为过饱和状态。此时，环境中的一部分水气在蒸发器的表面(包括蒸发器的翅片外表面、盘管)凝结成液珠，出现结露。之后，随着蒸发器的持续运行，在蒸发器冷表面凝结的水珠转变为霜层，其附着于蒸发器的表面，此即为蒸发器结霜。由于霜层的形成与增长,加大了蒸发器表面与空气间的传热热阻,增加了气流通过蒸发器时的流动阻力,使得通过蒸发器的空气流量下降,换热效率明显降低,导致由空气和蒸发器之间换热量下降,热泵机组的工作状况恶化,甚至不能够正常工作。因此,空气源热泵在结霜条件下运行时必须适时除霜或采用其他方式防止结霜。

目前，空气源热泵机组常用的的除霜方法主要有以下三种：电加热除霜法，逆循环除霜法，热气旁通除霜法。电加热除霜是在蒸发器上设置具有一定合适功率的电加热装置，当需要对蒸发器进行除霜时，对电加热装置通电发热除霜。该方法耗电量大，故仅适用于小型的家用热泵空调装置。逆循环除霜法是目前主要用于空气源热泵机组中的除霜方法，这种方法是采用四通换向阀将空气源热泵机组的制热运行状态切换为制冷运行状态，此时热泵机组将室内吸收的热量排放至室外换热器，从而融化霜层，达到除霜目的。但是，该方法除霜时要从房间吸热,且恢复制热后,较长一段时间吹不出热风,影响室内的舒适性；另外还有系统压力波动剧烈,产生的机械冲击比较大等缺点。热气旁通除霜法将进入冷凝器之前的高温工质通入蒸发器，提高蒸发器的温度进行融霜。但是这种方法会使空气源热泵机组无法稳定运行，影响性能。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种燃气热泵除霜系统，使燃气热泵机组稳定运行，蒸发器不结霜。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是蒸发器结霜的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃气热泵除霜系统，包括燃气热泵机组、风道、风管、除霜换热器、防冻液回路、加热防冻液的水回路、储热水箱或热水管网、热泵加热水回路、烟气加热水回路、烟气热回收器和烟气通路；燃气热泵机组包括轴流风机、蒸发器、发生器、吸收器和冷凝器；风道上依次设有除霜换热器、蒸发器和轴流风机；防冻液回路上依次设有除霜换热器、防冻液换热器、防冻液阀和防冻液泵；加热防冻液的水回路上依次设有储热水箱或热水管网、阀A、水泵A和防冻液换热器；热泵加热水回路上依次设有储热水箱或热水管网、阀B、水泵B、吸收器和冷凝器；烟气加热水回路上依次设有储热水箱或热水管网、阀C、水泵C和烟气热回收器；烟气通路依次设有烟气热回收器和废气出口；所述除霜换热器上设置固体除湿材料。

进一步地，储热水箱或热水管网相连的水回路有烟气加热水回路、热泵加热水回路和加热防冻液的水回路。

进一步地，烟气加热水回路是通过烟气与所述烟气热回收器进行热交换使回路水升温的。

进一步地，热泵加热水回路是通过与冷凝器进行热交换使回路的水升温的。

进一步地，加热防冻液的水回路通过热交换器与防冻液进行热交换，使防冻液升温的。