本實用新型專利技術提供一種空氣換熱裝置、液囊式翅片蒸發器、空氣能熱泵及熱水器。所述空氣換熱裝置包括:多個換熱器,多個換熱器圍繞形成一腔體;圍壁,所所述圍壁與所述換熱器之間形成有風道,所述圍壁上形成有出風口;抽風裝置,所述抽風裝置用于將空氣抽入所述腔體,并穿過所述換熱器后進入所述風道,最終自所述出風口排出;監控器,所述監控器用于獲取結霜元件的結霜情況;當所述結霜情況滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構執行化霜操作。本實用新型專利技術提供的空氣換熱裝置能夠避免換熱器遭日曬雨淋及灰塵侵襲,能夠實現精準化霜,節約大量化霜能耗與時間,使空氣能熱泵機組能效比大大提高。
Air heat exchanger, liquid bag fin evaporator, air energy heat pump and water heater
【技術實現步驟摘要】
空氣換熱裝置、液囊式翅片蒸發器、空氣能熱泵及熱水器
本技術涉及換熱設備
,尤其涉及一種空氣換熱裝置、液囊式翅片蒸發器、空氣能熱泵及熱水器。
技術介紹
隨著人們生活日益提高和人口的增長,消耗的礦物化石能源也越來越多,造成大量溫室氣體排放,還有霧霾天氣頻發,尤其是冬季北方地區比以往歷史任何時期天氣出現霧霾情況要多得多,PM2.5濃度嚴重超標,這與人類過度依賴礦物化石能源是分不開的,人口密度增加也伴隨著化石能源過量消費有直接的關聯。有關環保數據顯示,供熱及工業產能消耗化石能源對PM2.5濃度貢獻率在61%左右。其中,霧霾最嚴重地區原因在于化石能源產業圍城等現象,這在華北地區一些城市比較普遍。除北京、天津外,華北地區在化石能源消費結構中所占比例近90%,遠遠超過全國平均水平。人類在過量地消耗化石能源的同時向大氣排放了30%的廢氣余熱,以致溫室效應造成大片區域環境溫度升高,冷氣流團過境減弱,熱帶氣旋暖流氣團水汽輸送強勢持續北上。由于北方地區重工業發達和人口密度增加導致北方地區化石能源消費水平大于南方地區,化石能源溫室效應中的懸浮微粒成為暖濕氣流的水汽凝結核,因此霧霾頻發地區蘊藏了無限能量的可再生能源。然而,這種可再生能源直接危害人類生存健康。目前,全球人口稠密工業發達地區都面臨霧霾頻發問題,治理霧霾基本是以減產能為主的被動方式,從大氣生態平衡角度去研究霧霾治理成為全球關注的焦點。為此,大力發展空氣能熱泵空調有著非常現實意義,這關乎人類是否可持續發展和人們身體健康的大問題,以及確保環境空氣質量至關重要。然而,當前空氣能熱泵技術不是很成熟,尤其在高濕度低溫環境下,化霜是個很大難題,有時化霜持續的時間差不多與制熱過程所花費的時間是一樣的多,這嚴重影響到用戶的體驗,而且所耗能巨大,這與鍋爐采暖經濟上沒有多少比較優勢。若采用閉式熱源塔一樣會遇到化霜的難題;若采用開式熱源塔會遇到溶液冰點溫度上移的問題,一旦上移至某個環境溫度節點勢必會造成凍管事件,蒸發器報廢難免,其經濟損失是巨大的。目前,許多企業所采取的技術方案是不斷添加濃防凍液來防止溶液冰點溫度上移,這種權宜之計對環境是極為不友好的,因為它會造成水土污染。化霜問題確實是世界性難題,至今還沒有哪一種化霜方法可以做到非常精準時效(沒有延誤,沒有過度消耗才謂之精準),高效節能又快捷尚未出現相關化霜技術。現行化霜技術最頭痛問題就是化霜過程中須停止制熱,還會存在向房間吸熱用于化霜,這嚴重影響到用戶的體驗,現來闡述一下現有的化霜之相關技術。目前比較經典的化霜技術方法就是采用模糊控制理論,一般都是通過感應風壓傳遞控制信息,或者是房間溫度變化來控制化霜啟動與停止,還有采用溫差——時間控制啟動除霜,用溫度(或壓力)——時間控制除霜結束。也有利用濕度感應元件并結合時間計算方法來控制化霜的。以上諸因素還只有時間可靠,其它諸因素受到外界變化因素太多了,是很難做到準確把控的。這里介紹幾種風冷熱泵化霜控制方法:這是一種通過測定蒸發器出口風速來實現的。1.首先對系統進行仿真模擬,得出蒸發溫度和蒸發器出口風速的關系;2.再根據安裝在蒸發器出口的風速傳感器測到的風速算出蒸發溫度,根據蒸發器表面溫度和蒸發溫度的關系得到蒸發器表面溫度,然后根據蒸發器表面溫度來確定是否化霜;3.最后根據蒸發器出口風速是否達到正常運行時的閾值來確定是否結束化霜。風冷熱泵化霜控制方法包括:1)對風冷熱泵進行仿真模擬,建立室外機,室內機,壓縮機和節流元件的仿真模型;2)根據壓力平衡、質量平衡和能量平衡原理,對系統進行結霜運行仿真計算,得出蒸發器蒸發溫度和蒸發器出口風速的關系如下:3)在室外機蒸發器出口安裝風速傳感器;4)根據特定的系統,設定Δtw的值和tw的閾值(如Δtw=1.5℃,tw=-3℃);設定時間步長(如2min)和正常運行時的風速閾值(如1.8m/s);5)當風冷熱泵開始運行時,在時間步長內將風速傳感器測到的風速代入公式1,得到蒸發溫度t0;6)把公式1計算得到的蒸發溫度t0代入公式2,得到蒸發器表面溫度tw;7)判斷計算的蒸發器表面溫度tw是否到達設定的值;8)如果tw達到設定的值,開始化霜;9如果沒有達到,繼續運行;9)開始化霜后,當測到的風速v達到設定的閾值時(比如大于1.9m/s),結束化霜,否則繼續化霜。通過這樣的化霜控制方法,不僅繁瑣,而且容易誤判斷,也不節約能源。傳統的化霜處理方法一般是通過感溫包來判斷蒸發器是否結霜,然后進行化霜處理。然而,由于換熱不均等原因,通常無法徹底的處理干凈,并且在長期的運行過程中會持續惡化,最終導致蒸發器出現冰層,對空調的運行產生嚴重影響,再加上感應元件不可靠因素。因此,傳統的化霜處理方法存在化霜不徹底的缺點。因此,有必要提供一種新的空氣換熱裝置,以解決上述技術問題。
技術實現思路
本技術解決的技術問題是提供一種空氣換熱裝置,以解決現有技術中化霜不徹底的技術問題。為解決上述技術問題,本技術提供一種空氣換熱裝置,包括:多個換熱器,多個換熱器圍繞形成一腔體;圍壁,所述圍壁環繞所述換熱器設置,且所述圍壁與所述換熱器之間形成有風道,所述圍壁上形成有出風口;抽風裝置,所述抽風裝置用于將空氣抽入所述腔體,并穿過所述換熱器后進入所述風道,最終自所述出風口排出;監控器,所述監控器用于獲取結霜元件的結霜情況;當所述結霜情況滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構執行化霜操作。優選地,當所述結霜情況不滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構停止化霜操作。優選地,所述監控器為觸點開關,所述觸點開關設于結霜元件;所述觸點開關包括殼體、彈簧片、絕緣墊、第一觸點、第二觸點及兩根導線,所述殼體具有一容積腔,所述絕緣墊設于所述容積腔內,且與所述殼體連接,所述第一觸點設于所述絕緣墊,所述彈簧片設于所述容積腔內,且所述彈簧片的一端與所述殼體連接,所述第二觸點設于所述彈簧片的另一端,且所述第二觸點與所述第一觸點之間存在預設的間距;所述殼體上形成有一通孔,兩個導線穿過所述通孔后,分別與所述第一觸點及所述第二觸點連接;其中,所述觸點開關依據體積膨脹原理獲取結霜元件的結霜情況,并判斷結霜情況滿足化霜條件。優選地,所述通孔朝下設置。優選地,所述監控器為攝像機組件,所述攝像機組件朝向所述結霜元件設置;其中,所述攝像機組件通過圖像識別的方式獲取結霜元件的結霜情況;所述攝像機組件通過常態數據與非常態數據的比較結果,判斷結霜情況滿足化霜條件。優選地,當所述換熱器內的換熱介質為制冷劑時:所述執行機構為加熱棒;所述化霜操作為所述加熱棒加熱所述制冷劑;當所述換熱器內的換熱介質為防凍液時:所述執行機構為熱泵冷凝器;所述化霜操作為所述熱泵冷凝器向所述換熱器內通入熱流體。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種空氣換熱裝置,其特征在于,包括:/n多個換熱器,多個換熱器圍繞形成一腔體;/n圍壁,所述圍壁環繞所述換熱器設置,且所述圍壁與所述換熱器之間形成有風道,所述圍壁上形成有出風口;/n抽風裝置,所述抽風裝置用于將空氣抽入所述腔體,并穿過所述換熱器后進入所述風道,最終自所述出風口排出;/n監控器,所述監控器用于獲取結霜元件的結霜情況;/n當所述結霜情況滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構執行化霜操作。/n
【技術特征摘要】
1.一種空氣換熱裝置,其特征在于,包括:
多個換熱器,多個換熱器圍繞形成一腔體;
圍壁,所述圍壁環繞所述換熱器設置,且所述圍壁與所述換熱器之間形成有風道,所述圍壁上形成有出風口;
抽風裝置,所述抽風裝置用于將空氣抽入所述腔體,并穿過所述換熱器后進入所述風道,最終自所述出風口排出;
監控器,所述監控器用于獲取結霜元件的結霜情況;
當所述結霜情況滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構執行化霜操作。
2.如權利要求1所述的空氣換熱裝置,其特征在于,當所述結霜情況不滿足化霜條件時,所述監控器還用于控制執行機構停止化霜操作。
3.如權利要求1所述的空氣換熱裝置,其特征在于,所述監控器為觸點開關,所述觸點開關設于結霜元件;
所述觸點開關包括殼體、彈簧片、絕緣墊、第一觸點、第二觸點及兩根導線,所述殼體具有一容積腔,所述絕緣墊設于所述容積腔內,且與所述殼體連接,所述第一觸點設于所述絕緣墊,所述彈簧片設于所述容積腔內,且所述彈簧片的一端與所述殼體連接,所述第二觸點設于所述彈簧片的另一端,且所述第二觸點與所述第一觸點之間存在預設的間距;
所述殼體上形成有一通孔,兩個導線穿過所述通孔后,分別與所述第一觸點及所述第二觸點連接;
其中,所述觸點開關依據體積膨脹原理獲取結霜元件的結霜情況,并判斷結霜情況滿足化霜條件。
4.如權利要求3所述的空氣換熱裝置,其特征在于,所述通孔朝下設置。
5.如權利要求1所述空氣換熱裝置,其特征在于,所述監控器為攝像機組件,所述攝像機組件朝向所述結霜元件設置;
其中,所述攝像機組件通過圖像識別的方式獲取結霜元件的結霜情況;
所述攝像機組件通過常態數據與...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉赟,武止戈,
申請(專利權)人:劉赟,
類型:新型
國別省市:湖南;43
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