本發(fā)明涉及利用壓縮空氣的移動(dòng)往返式熱泵除霜系統(tǒng)，具體涉及利用壓縮空氣與防凍液二相混合并通過電動(dòng)機(jī)和皮帶控制噴嘴上下往復(fù)移動(dòng)噴出去除空氣源熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器表面結(jié)霜。
背景技術(shù)：
煤改清潔能源項(xiàng)目是“十三五”國家重點(diǎn)項(xiàng)目，且在多年前就開始推廣。2013年后更加大了推進(jìn)力度。農(nóng)村地區(qū)從2013年開始試點(diǎn)，首先在北京、河北等地進(jìn)行試點(diǎn)、推廣，今后將會(huì)在北方開展更大規(guī)模地推廣實(shí)施。冬季是我國大氣污染較為嚴(yán)重的時(shí)期，其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的主要原因之一。我國北方的煤煙型污染特點(diǎn)明顯，由于供暖燃煤污染物排放量劇增，冬季還是荒草、垃圾和秸稈焚燒高發(fā)季節(jié)，加上氣候干燥等自然因素，冬季重污染天氣集中高發(fā)，霧霾加重。根據(jù)顆粒物源解析結(jié)果，燃煤對(duì)天津冬季pm10、pm2.5污染貢獻(xiàn)率分別為42.3％、43.3％，分別是其他季節(jié)平均水平的2.2倍、2.3倍。
空氣源熱泵采暖，是一種環(huán)保、節(jié)能的采暖方式。它主要吸收空氣中的低溫?zé)崃縼碇迫崴?，并通過風(fēng)機(jī)盤管、專用地暖機(jī)或鋪設(shè)地暖層，主動(dòng)式散熱，為家庭提供溫暖舒適的環(huán)境。無燃燒，無廢氣廢物排放，免除了煤灰的排放和煤氣中毒的威脅，清潔、環(huán)保。它水電徹底分離，無觸電、漏電安全隱患，而且能耗低，消耗1kw電能、吸收3kw空氣能，可以產(chǎn)生4kw熱能，比純粹依靠電能加熱的電采暖節(jié)能75％。它可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度，溫濕度恒定舒適。因此，推廣空氣源熱泵是一種很好的節(jié)能舉措，并且北京、天津等地已經(jīng)開始大范圍推廣使用。但是，空氣源熱泵普遍存在結(jié)霜現(xiàn)象。蒸發(fā)器溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，整個(gè)蒸發(fā)器上散熱片表面會(huì)產(chǎn)生凝露水，當(dāng)環(huán)境空氣溫度低于0℃，凝露水就會(huì)凝結(jié)成薄霜。結(jié)霜嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響機(jī)器制熱效果。一般熱泵產(chǎn)品都有自動(dòng)化霜功能，確保機(jī)組正常運(yùn)行。目前采用的化霜技術(shù)主要有三種：四通閥反向化霜、熱氣旁通化霜和電加熱化霜。三種方法各有利弊。四通閥反向化霜在逆循環(huán)除霜過程中，室外蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，室?nèi)冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器。機(jī)組從室內(nèi)環(huán)境取熱融化霜層，造成了室內(nèi)環(huán)境的惡化。另一方面，為了防止向室內(nèi)吹冷風(fēng)，除霜過程中室內(nèi)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，除霜能量主要來源于壓縮機(jī)做功和室內(nèi)換熱器盤管蓄熱。因此造成了除霜能量的不足，從而造成較低的吸氣壓力，較長的除霜時(shí)間、較低的室內(nèi)環(huán)境溫度。熱氣旁通化霜就是壓縮機(jī)排氣通過電磁閥切換至室外管翅式蒸發(fā)器的管道里來化霜。其最大的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是由于沒有外部熱源，其熱量全部來自壓縮機(jī)停機(jī)前的一些能量和壓縮機(jī)本身的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的熱量。該熱量是有限的。當(dāng)遇到環(huán)境溫度降低且結(jié)霜較厚時(shí)，有化霜不凈的缺陷，而且除霜時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)液擊現(xiàn)象。電加熱化霜的實(shí)際化霜效果最為理想，但采用電加熱化霜需要使用電加熱管，這使得空氣源熱泵的能耗增大，進(jìn)而使其節(jié)能的優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在。另外，電加熱管的使用壽命有限，且存在過熱導(dǎo)致起火的可能，在安全性方面還存有隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是，在不影響設(shè)備正常工作的情況下，利用獨(dú)立于熱泵系統(tǒng)的壓氣機(jī)產(chǎn)生的氣流與防凍液混合后由噴嘴噴出，將蒸發(fā)器表面的霜去除。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種利用壓縮空氣的移動(dòng)往返式熱泵除霜系統(tǒng)，包括壓氣機(jī)、布置在熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜表面的除霜管路和熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)；所述壓氣機(jī)的出口管路通過一個(gè)三通分為兩路，一路是通過第一管路連接至防凍液儲(chǔ)存罐，另一路是通過第二管路與除霜管路連通；所述除霜管路上沿軸向均布有多個(gè)噴嘴，所述噴嘴噴口指向所述熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜表面，所述除霜管路連接有電力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述電力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括兩條豎直的導(dǎo)軌，兩條導(dǎo)軌的頂部固定有上橫梁，所述上橫梁的中間位置處安裝有電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)通過控制電路與所述熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)相連，所述電動(dòng)機(jī)的輸出端設(shè)有第一皮帶輪，兩條導(dǎo)軌的底端固定有下橫梁，所述下橫梁的中間位置處設(shè)有第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪上嚙合有傳動(dòng)皮帶；所述除霜管路的兩端通過軸承安裝在兩條導(dǎo)軌上，所述除霜管路的中間位置處固定有一個(gè)滑塊，所述滑塊與所述傳動(dòng)皮帶相連，所述熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)通過控制電路控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，使得所述除霜管路沿導(dǎo)軌上下往復(fù)移動(dòng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明系統(tǒng)中不再需要熱泵機(jī)組逆向工作除霜，可以維持室內(nèi)溫度恒定，大大提高了室內(nèi)的舒適度；
(2)本發(fā)明系統(tǒng)利用氣液二相混合延長了結(jié)霜時(shí)間，提高了除霜效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明利用壓縮空氣的移動(dòng)往返式熱泵除霜系統(tǒng)的示意圖。
圖中：
1-壓氣機(jī)，2-防凍液儲(chǔ)存罐，3-三通，4-第一管路，5-第二管路，6-導(dǎo)軌，7-除霜管路，8-噴嘴，9-滑塊，10-傳動(dòng)皮帶，11-電動(dòng)機(jī)，12-上橫梁，13-熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)，14-下橫梁。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所描述的具體實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明提出的一種利用壓縮空氣的移動(dòng)往返式熱泵除霜系統(tǒng)包括壓氣機(jī)1、布置在熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜表面的除霜管路7和熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13。
所述壓氣機(jī)1的出口管路通過一個(gè)三通3分為兩路，一路是通過第一管路4連接至防凍液儲(chǔ)存罐2，另一路是通過第二管路5與除霜管路7連通，所述除霜管路7為銅管；所述除霜管路7上沿軸向均布有多個(gè)噴嘴8，所述噴嘴8噴口指向所述熱泵蒸發(fā)器結(jié)霜表面，使氣液混合物由噴嘴8噴出，將蒸發(fā)器表面結(jié)霜融化并去除。
所述除霜管路7連接有電力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述電力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括兩條豎直的導(dǎo)軌6，兩條導(dǎo)軌6的頂部固定有上橫梁12，所述上橫梁1的中間位置處安裝有電動(dòng)機(jī)11，所述電動(dòng)機(jī)11通過控制電路與所述熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13相連，所述電動(dòng)機(jī)11的輸出端設(shè)有第一皮帶輪，兩條導(dǎo)軌6的底端固定有下橫梁14，所述下橫梁14的中間位置處設(shè)有第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪上嚙合有傳動(dòng)皮帶10。
所述除霜管路7的兩端通過軸承安裝在兩條導(dǎo)軌6上，所述除霜管路7的中間位置處固定有一個(gè)滑塊9，所述滑塊9與所述傳動(dòng)皮帶10相連，所述熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13通過控制電路控制電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向，使得所述除霜管路7沿導(dǎo)軌6上下往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13檢測(cè)到蒸發(fā)器表面結(jié)霜到一定厚度，便開啟壓氣機(jī)1啟動(dòng)除霜，當(dāng)除霜達(dá)到要求便自動(dòng)關(guān)閉。
本發(fā)明利用壓縮空氣的移動(dòng)往返式熱泵除霜系統(tǒng)的工作過程是：當(dāng)熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13檢測(cè)到熱泵蒸發(fā)器表面結(jié)霜到一定厚度，啟動(dòng)除霜系統(tǒng)。首先，啟動(dòng)壓氣機(jī)1產(chǎn)生壓縮空氣進(jìn)入出口的管路，氣體在經(jīng)過三通3處時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，將防凍液儲(chǔ)存罐2中的防凍液壓入氣體管路(即第二管路5)與空氣混合并流入除霜管路。同時(shí)控制電路啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)11通過傳動(dòng)皮帶10帶動(dòng)滑塊9使其在導(dǎo)軌6上維持穩(wěn)定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)除霜管路7沿導(dǎo)軌6上下移動(dòng)，與此同時(shí)，噴嘴8對(duì)熱泵蒸發(fā)器進(jìn)行上下反復(fù)吹灑氣液混合物進(jìn)行除霜。當(dāng)熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)13檢測(cè)到熱泵蒸發(fā)器表面的霜層消失時(shí)，控制除霜系統(tǒng)停止運(yùn)行。
本發(fā)明中用于控制電動(dòng)機(jī)的電路及熱泵結(jié)霜檢測(cè)系統(tǒng)屬于本領(lǐng)域的公知常識(shí)，本發(fā)明并不限制其具體的結(jié)構(gòu)及控制。
盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。