[发明专利]带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法

说明书

本发明公开了带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统及其操作方法，该装置包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和分体式蒸发器组合件，所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室，进气室上设有进气口，出气室上设有出气口，出气口接通大气；所述分体式蒸发器组合件内设有喷淋装置，喷淋装置与外设的储水箱相连，分体式蒸发器组合件的底部设有排水口，换热翅片沿进气室向出气室方向布置，换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板。本发明采用水冲洗换热翅片及换热管，除霜、除灰时间短、耗能少，系统的COP值提高，系统工况稳定。该装置及控制方法适用于采暖及物料烘干，特别是粉尘严重的物料烘干。

技术领域

本发明涉及一种空气源热泵系统及其控制方法。

背景技术

现有技术中，有一种用于烘干的空气源热泵系统，其包括压缩机，压缩机制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口，冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接蒸发器的制冷剂进口，蒸发器的制冷剂出口连接至压缩机的制冷剂进口，从而形成制冷剂的循环回路；冷凝器的进气口接通大气，在冷凝器中，外界大气来的干冷空气吸收制冷剂散发的热量后，干冷空气自身被加温成干热空气，该干热空气连接至烘干机的进气口，在烘干机内热空气烘干物料后自身降温且带走物料中的水分，形成的余热空气一般直排大气，尽管其温度仍旧比外界大气温度高，理论上可以回收一部分热能再利用，实践中却比较困难，主要困难在于，其一，该空气中湿度较大，甚至是接近于饱和湿度；其二，烘干后的余热空气中含有的大量粉尘；粉尘严重的潮湿空气更加容易粘附在换热翅片上，导致蒸发器的换热效率快速降低，影响空气源热泵系统的效率、总能耗与工作稳定性。因此，理论上能实现的热能回收再利用的思路，在实践中往往带来了其他方面难以克服的缺陷，导致空气源热泵系统在烘干行业，尤其是粮食、污泥等干或湿的粉状物料烘干中余热回收方面的应用受到限制。

对于并不回收利用带和/或不带有大量粉尘的烘干机余热空气热能的情况而仅仅是利用环境大气的热能的情况，由于大气中含有的少量细小粉尘也会在热泵系统的蒸发器的换热翅片上粘附造成换热状况逐渐变差而使得COP值降低，在环境温度较低时，热泵系统的蒸发器的换热翅片上也会结霜而使得COP值大为降低，需要大功率的电加热器除霜或其它方式除霜，现有技术无论除灰还是除霜都需要停机清理，COP值大为降低。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，克服现有技术中的上述缺点，使得分体式蒸发器组合件除灰和/或除霜的时间更短，除霜耗能更少，热泵系统工作全过程的平均COP值提高，系统工作状况由波动变为稳定。为此，本发明提供的一种带有分体式蒸发器组合件的空气源热泵系统，包括压缩机，压缩机的制冷剂出口连接冷凝器的制冷剂进口，冷凝器的制冷剂出口经膨胀阀连接分体式蒸发器组合件的制冷剂进口，分体式蒸发器组合件的制冷剂出口连接压缩机的制冷剂进口；所述冷凝器的进气口接通大气，冷凝器的出气口连接至热风使用装置，所述分体式蒸发器组合件包括进气室和出气室，进气室上设有进气口，出气室上设有出气口，出气口接通大气；所述分体式蒸发器组合件上方设有喷淋装置，喷淋装置与外设的冲洗水水源相连，分体式蒸发器组合件的底部设有排水口；所述分体式蒸发器组合件包括箱体，进气室和出气室分设在箱体两侧，箱体上侧设有顶盖，箱体下侧设有集流室，在进气室和出气室之间设有换热组件，换热组件包括若干换热管和若干换热翅片，换热管并联和/或串联后的两端形成所述分体式蒸发器组合件的制冷剂进口和分体式蒸发器组合件的制冷剂出口；所述换热管穿插在所述换热翅片上，换热翅片垂直于地面、相互平行且沿进气室向出气室方向布置，喷淋装置位于换热翅片上方，换热翅片下方且位于集流室的上口位置设有透水隔风板，排水口设置在集流室的下部。

该装置工作时，具有如下工作循环：

1）热泵循环：启动压缩机，制冷剂依次经压缩机、冷凝器、膨胀阀、分体式蒸发器组合件后，再回到压缩机的制冷剂进口，形成热泵循环；在冷凝器内，制冷剂放热，加热干冷空气成干热空气；在分体式蒸发器组合件内，制冷剂吸热，吸收热能进入热泵循环。