防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统的制作方法

1.本发明属于空调制冷技术领域，涉及一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统。


背景技术：

2.空气源热泵在低温高湿的环境下,长时间连续制热运行,室外换热器容易出现底部结冰现象，导致换热器底部堆冰，影响换热效率，甚至导致机组损坏，如何有效避免这一问题,一直是空气源热泵设计的一个难题。
3.常见的做法是在换热器集水盘中铺设伴热带，在低温环境下通过电加热发热避免集水盘不结冰，但效果不甚理想。主要存在如下问题：1）伴热带长期暴露在空气中存在老化漏电问题，严重影响机组运行安全；2）伴热带功率选择和使用环境温度有关，在超低温环境下，需要选用更大功率的伴热带，势必会增加电能消耗。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题，提供一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，该空调系统既安全又节能，可以保障空气源热泵在低环境温度下集水盘不结冰，同时又可以提高机组在制冷运行时的过冷度，提高机组运行效率。
5.按照本发明的技术方案：一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：包括压缩机，所述压缩机的第一接口通过管道连接四通换向阀的d口，四通换向阀的e口通过管道连接水侧换热器的第一接口，水侧换热器的第二接口通过管道连接单向阀组件的第一接口；单向阀组件的第二接口通过管道连接经济器组件的第一接口，单向阀组件的第二接口和经济器组件之间的管道上设置第一电子膨胀阀，单向阀组件的第三接口和经济器组件之间的管道上设置融冰加热组件，单向阀组件的第四接口通过管道连接空气侧换热器的第一接口，所述空气侧换热器的第二接口通过管道连接四通换向阀的c口，四通换向阀的s口通过管道连接气液分离器的第一接口，气液分离器的第二接口通过管道连接压缩机的第三接口；经济器组件的经济器d口通过管道连接压缩机的第二接口；所述经济器组件的第二接口朝向经济器组件的第三接口及朝向经济器组件的第四接口均为单向导通，经济器组件的第四接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通，经济器组件的第一接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通。
6.作为本发明的进一步改进，所述水侧换热器和单向阀组件之间的管道上设置平衡器。
7.作为本发明的进一步改进，所述单向阀组件包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀，其中第一单向阀和第三单向阀串联，第二单向阀和第四单向阀串联，第一单向阀与第三单向阀所在支路和第二单向阀与第四单向阀所在支路并联，第二单向阀与
第三单向阀之间形成单向阀组件的第一接口，第三单向阀与第一单向阀之间形成单向阀组件的第二接口，第二单向阀与第四单向阀之间形成单向阀组件的第三接口，第一单向阀与第四单向阀之间形成单向阀组件的第四接口。
8.作为本发明的进一步改进，所述经济器组件包括经济器、过滤器、补气电子膨胀阀，经济器的a口通过管道连接融冰加热组件，经济器的b口通过管道连接过滤器的一端，经济器的c口通过管道连接补气电子膨胀阀的一端，补气电子膨胀阀的另一端与经济器的另一端相连通后，再与第一电子膨胀阀一端相连通，第一电子膨胀阀的另一端与单向阀组件的第二接口相连通。
9.作为本发明的进一步改进，所述融冰加热组件包括翅片换热器及设置于所述翅片换热器外侧的外壳，外壳上安装有用于对翅片换热器进行散热的风机。
10.作为本发明的进一步改进，所述空气侧换热器的底面固定设置集水盘。
11.本发明的技术效果在于：本发明产品通过设置在空气侧换热器的融冰加热装置，确保在低温高湿的环境下制热运行时换热器底部集水盘始终处于加热状态，避免集水盘结冰；夏季制冷运行时可以进一步增加冷媒过冷度，提高制冷效率。
附图说明
12.图1是本发明的结构示意图。
13.图2是本发明的制热运行示意图。
14.图3是本发明的制冷运行示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
16.图1~3中，包括压缩机1、四通换向阀2、水侧换热器3、平衡器4、空气侧换热器5、翅片换热器6、风机7、外壳8、经济器9、过滤器10、补气电子膨胀阀11、第一电子膨胀阀12、气液分离器13、集水盘14、第一单向阀15、第二单向阀16、第三单向阀17、第四单向阀18等。
17.如图1~3所示，本发明是一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，包括压缩机1，所述压缩机1的第一接口通过管道连接四通换向阀2的d口，四通换向阀2的e口通过管道连接水侧换热器3的第一接口，水侧换热器3的第二接口通过管道连接单向阀组件的第一接口。
18.单向阀组件的第二接口通过管道连接经济器组件的第一接口，单向阀组件的第二接口和经济器组件之间的管道上设置第一电子膨胀阀12，单向阀组件的第三接口和经济器组件之间的管道上设置融冰加热组件，单向阀组件的第四接口通过管道连接空气侧换热器5的第一接口，所述空气侧换热器5的第二接口通过管道连接四通换向阀2的c口，四通换向阀2的s口通过管道连接气液分离器13的第一接口，气液分离器13的第二接口通过管道连接压缩机1的第三接口。空气侧换热器5的底面固定设置集水盘14。
19.经济器组件的经济器9的d口通过管道连接压缩机1的第二接口；所述经济器组件的第二接口朝向经济器组件的第三接口及朝向经济器组件的第四接口均为单向导通，经济器组件的第四接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通，经济器组件的第一接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通。
20.水侧换热器3和单向阀组件之间的管道上设置平衡器4，平衡器4可以存储多余的制冷剂。
21.单向阀组件包括第一单向阀15、第二单向阀16、第三单向阀17及第四单向阀18，其中第一单向阀15和第三单向阀17串联，第二单向阀16和第四单向阀18串联，第一单向阀15与第三单向阀17所在支路和第二单向阀16与第四单向阀18所在支路并联，第二单向阀16与第三单向阀17之间形成单向阀组件的第一接口，第三单向阀17与第一单向阀15之间形成单向阀组件的第二接口，第二单向阀16与第四单向阀18之间形成单向阀组件的第三接口，第一单向阀15与第四单向阀18之间形成单向阀组件的第四接口。
22.经济器组件包括经济器9、过滤器10、补气电子膨胀阀11，经济器9的a口通过管道连接融冰加热组件，经济器9的b口通过管道连接过滤器10的一端，经济器9的c口通过管道连接补气电子膨胀阀11的一端，补气电子膨胀阀12的另一端与经济器10的另一端相连通后，再与第一电子膨胀阀12一端相连通，第一电子膨胀阀12的另一端与单向阀组件的第二接口相连通。
23.融冰加热组件包括翅片换热器6及设置于所述翅片换热器6外侧的外壳8，外壳8上安装有用于对翅片换热器6进行散热的风机7，可以理解的是风机7采用微型风机。
24.在具体应用中，平衡器4为储液器；经济器9为板式换热器。
25.如图2所示，本发明产品的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统在制热运行时，冬季制热运行时，高温冷媒在水侧换热器3得到冷凝降温，流出的中温冷媒通过第二单向阀16进入微型翅片换热器，当环境温度低于0℃时，融冰加热装置内的风机7启动，根据环境温度值确定风机7是否间歇或和压缩机1同步长期运行，排出的热量保证换热器底部集水盘始终处于加热状态，避免了集水盘结冰堆积。
26.高温高压的制冷剂从压缩机1经过四通换向阀2的d口和e口后，进入水侧换热器3被通过水侧换热器3的水流冷却降温，设置在水侧换热器3和经济器9之间的平衡器4可以存储多余的制冷剂，高压中温的制冷剂经过单向阀组件中的第二单向阀16进入融冰加热组件中的翅片换热器6，翅片换热器6采用微型翅片换热器，当环境温度低于0℃，风机7会定时间隔运行，把热量传递到集水盘14底部，会及时融化集水盘14里面化霜时残留的冰，避免了集水盘结冰堆积。制冷剂再经过经济器9中a和b连通的通道进一步被c和d连通的通道中的制冷剂冷却降温，从经济器9的b口出来的制冷剂通过过滤器10分为两个支路，第一支路是通过补气电子膨胀阀11节流后变为低压低温的制冷剂从经济器9中c和d连通的通道后被流经a和b制冷剂加热，变为有过热度的低压低温的制冷剂进入压缩机补气口。第二支路是由第一电子膨胀阀12节流降压降温后经过第一单向阀15进入空气侧换热器5吸热后变为有过热度的制冷剂通过四通换向阀2的c和s口，再进入气液分离器13后流入压缩机1吸气口，完成一个制热循环。
27.如图3所示，本发明产品的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统在制冷运行时，夏季制冷运行时，高温冷媒在空气侧换热器5得到冷凝降温，流出的中温冷媒通过第四单向阀18进入翅片换热器6再次冷凝，风机7和压缩机1同步长期运行，进一步提高冷媒过冷度，可以提高制冷效率。
28.高温高压的制冷剂从压缩机1经过四通换向阀2的c口和d口后，进入空气侧换热器5被通过的空气冷却降温后，高压中温的制冷剂再经过单向阀组件中的第四单向阀18进入
融冰加热组件中的翅片换热器6，进一步冷却降温，达到了增加制冷剂过冷度的目的，可以提高制冷效率。制冷剂再经过经济器9中a和b连通的通道进一步被c和d连通的通道中的制冷剂冷却降温，从b口出来的制冷剂通过过滤器10分为两个支路，第一支路是通过补气电子膨胀阀11节流后变为低压低温的制冷剂从经济器9中c和d连通的通道后被流经a和b制冷剂加热，变为有过热度的低压低温的制冷剂进入压缩机1的第二接口，即压缩机的补气口。第二支路是由第一电子膨胀阀12节流降压降温后经过第一单向阀15进入水侧换热器3吸热后变为有过热度的制冷剂通过四通换向阀2的e口和s口，再进入气液分离器13后流入压缩机1吸气口，完成一个制冷循环。

技术特征：
1.一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：包括压缩机（1），所述压缩机（1）的第一接口通过管道连接四通换向阀（2）的d口，四通换向阀（2）的e口通过管道连接水侧换热器（3）的第一接口，水侧换热器（3）的第二接口通过管道连接单向阀组件的第一接口；单向阀组件的第二接口通过管道连接经济器组件的第一接口，单向阀组件的第二接口和经济器组件之间的管道上设置第一电子膨胀阀（12），单向阀组件的第三接口和经济器组件之间的管道上设置融冰加热组件，单向阀组件的第四接口通过管道连接空气侧换热器（5）的第一接口，所述空气侧换热器（5）的第二接口通过管道连接四通换向阀（2）的c口，四通换向阀（2）的s口通过管道连接气液分离器（13）的第一接口，气液分离器（13）的第二接口通过管道连接压缩机（1）的第三接口；经济器组件的经济器（9）d口通过管道连接压缩机（1）的第二接口；所述经济器组件的第二接口朝向经济器组件的第三接口及朝向经济器组件的第四接口均为单向导通，经济器组件的第四接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通，经济器组件的第一接口朝向经济器组件的第三接口为单向导通。2.如权利要求1所述的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：所述水侧换热器（3）和单向阀组件之间的管道上设置平衡器（4）。3.如权利要求1所述的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：所述单向阀组件包括第一单向阀（15）、第二单向阀（16）、第三单向阀（17）及第四单向阀（18），其中第一单向阀（15）和第三单向阀（17）串联，第二单向阀（16）和第四单向阀（18）串联，第一单向阀（15）与第三单向阀（17）所在支路和第二单向阀（16）与第四单向阀（18）所在支路并联，第二单向阀（16）与第三单向阀（17）之间形成单向阀组件的第一接口，第三单向阀（17）与第一单向阀（15）之间形成单向阀组件的第二接口，第二单向阀（16）与第四单向阀（18）之间形成单向阀组件的第三接口，第一单向阀（15）与第四单向阀（18）之间形成单向阀组件的第四接口。4.如权利要求1所述的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：所述经济器组件包括经济器（9）、过滤器（10）、补气电子膨胀阀（11），经济器（9）的a口通过管道连接融冰加热组件，经济器（9）的b口通过管道连接过滤器（10）的一端，经济器（9）的c口通过管道连接补气电子膨胀阀（11）的一端，补气电子膨胀阀（12）的另一端与经济器（10）的另一端相连通后，再与第一电子膨胀阀（12）一端相连通，第一电子膨胀阀（12）的另一端与单向阀组件的第二接口相连通。5.如权利要求1所述的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：所述融冰加热组件包括翅片换热器（6）及设置于所述翅片换热器（6）外侧的外壳（8），外壳（8）上安装有用于对翅片换热器（6）进行散热的风机（7）。6.如权利要求1所述的防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，其特征在于：所述空气侧换热器（5）的底面固定设置集水盘（14）。

技术总结
本发明属于空调制冷技术领域，涉及一种防止低温环境下翅片换热器冷凝水结冰的空调系统，包括压缩机，所述压缩机的第一接口通过管道连接四通换向阀的D口，四通换向阀的E口通过管道连接水侧换热器的第一接口，水侧换热器的第二接口通过管道连接单向阀组件的第一接口；单向阀组件的第二接口通过管道连接经济器组件的第一接口，单向阀组件的第二接口和经济器组件之间的管道上设置第一电子膨胀阀，单向阀组件的第三接口和经济器组件之间的管道上设置融冰加热组件，单向阀组件的第四接口通过管道连接空气侧换热器的第一接口。该空调系统既安全又节能，可以保障空气源热泵在低环境温度下集水盘不结冰，同时又可以提高机组在制冷运行时的过冷度，提高机组运行效率。提高机组运行效率。提高机组运行效率。


技术研发人员：王洋 王敬民 韩林俊 张慧
受保护的技术使用者：无锡同方人工环境有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8