一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统的制作方法

本技术涉及空气能热泵，更具体的说是涉及一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统。

背景技术：

1、空气源热泵是一种利用空气作为热源的热泵系统，通过冷媒蒸发吸收空气中的热量，再通过压缩机压缩冷媒使冷媒温度升高，进而加热室内空气或者水箱中的水。空气源热泵取暖方式相较于传统的燃煤或电取暖方式，具有安全性高，污染小，产热效率高，节能环保的特点，因此具有十分广阔的前景。

2、但是，在北方地区由于室外温度过低，蒸发器内系统压力不足，往往导致压缩机工况不佳，降低了空气源热泵的工作效率；并且，室外空气温度长期处于零度以下，蒸发器结霜问题会进一步降低空气源热泵的工作效率。传统方法通过喷气增焓或多级压缩等方式改善压缩机工况，但会使整个管路系统变得复杂，增加系统成本；通过逆转热泵循环系统进行除霜，除霜过程中空气源热泵无法制热，通过电加热方式除霜会显著增加耗电量，从整体上增加空气源热泵系统的使用成本。另一方面，室内长期不通风导致室内空气质量不佳，而直接开窗通风换气又会使室内空气中的热量白白浪费，在保持室内空气质量和减少热量损失之间难以取舍。

3、因此，如何对室内空气中的余热进行利用，从而降低空气源热泵的除霜耗能，提高空气源热泵系统的低温工作效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，能够利用室内废气中的余热，对空气源热泵进行除霜操作，并提高空气源热泵低温时工作效率。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

2、本实用新型公开了一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，包括：蒸发器、压缩机、冷凝器、储液罐、气液分离器、膨胀阀、水箱、换气单元。所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口管路连接，所述压缩机的出口与所述冷凝器的进口管路连接，所述冷凝器的出口与所述储液罐的进口管路连接，所述储液罐的出口与所述蒸发器的进口管路连接；所述气液分离器设置于所述蒸发器和所述压缩机之间，所述膨胀阀设置于所述储液罐和所述蒸发器之间；所述冷凝器位于所述水箱中。所述换气单元将室内废气排放至所述蒸发器的散热鳍片处，增加所述蒸发器的温度并除霜。

3、蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀通过管路和控制阀组成的循环中填充有冷媒。压缩机启动时压缩冷媒蒸汽，使冷媒蒸汽温度和压力升高，高温的冷媒蒸汽在冷凝器中凝结并释放热量，从而加热水箱中的循环水，供取暖设施使用。冷凝器中的液态冷媒进入储液罐中存储，膨胀阀根据蒸发器内的气压和温度控制储液罐中液态冷媒进入蒸发器的速度，并使液态冷媒雾化。蒸发器管路内的气压由于压缩机抽气作用处于低压状态，雾化的冷媒在低压环境中蒸发吸收热量，风机将空气吹向蒸发器散热鳍片，从而使散热鳍片吸收空气中的热量。气液分离器位于蒸发器和压缩机之间，防止蒸发器中的液态冷媒进入压缩机中降低压缩机工作效率。

4、进一步的，所述换气单元包括：进气口、排气口、废气口、换气口、第一通风管道、第二通风管道，通风管道内均设置有风扇辅助通风；室外空气依次通过所述进气口、第一通风管道、换气口进入室内；室内废气依次通过所述废气口、第二通风管道、排气口排出。

5、进一步的，所述排气口为多个，均匀设置在所述蒸发器的散热鳍片和风机之间。

6、进一步的，所述换气单元还包括增压器，所述增压器将第二通风管道中的室内废气增压，增压后地室内废气通过多个所述排气口吹除蒸发器上凝结的冰霜。

7、进一步的，所述换气单元还包括热管换热器，所述热管换热器的冷端位于所述第一通风管道内，所述热管换热器的热端位于所述第二通风管道内。

8、换气单元根据室内和室外温度调节通风管道内的风扇转速，第一通风管道内的风扇转动时，使室外的新鲜空气通过进气口进入第一通风管道，并经热管换热器加热提高空气温度，最后经换气口进入室内；第二通风管道内的风扇转动时，使室内的浑浊空气通过废气口进入第二通风管道，并经热管换热器回收部分热量以加热第一通风管道内的空气，最后经增压器增压通过排气口吹向蒸发器散热鳍片，从而将散热鳍片上的冰霜吹除或者提高散热鳍片温度。

9、进一步的，所述蒸发器设置有反射镜，所述反射镜将太阳光反射到所述蒸发器的散热鳍片上，从而在白天辅助蒸发器增温。

10、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，通过换气单元，能够为室内提供新鲜的空气，并将室内浑浊的废气排出，从而保持室内空气清新，换气单元设有热管散热器，能够利用部分废气温度给新鲜空气加温，减少换气热量损耗。换气单元排气口设置在蒸发器散热鳍片处，通过增压器增压，利用温度较高的高压室内废气吹除散热鳍片上的冰霜，减少了除霜能耗且除霜过程与空气源热泵的制热过程可以同时进行；还可以利用室内废气余热或者太阳能反射镜增加蒸发器温度，加快冷媒蒸发从而提高压缩机工作效率，保证空气源热泵系统低温环境的正常运行，在不增加压缩循环管路复杂性的情况下即可保证室外温度较低时空气源热泵系统的正常运行，从而降低了空气源热泵系统的综合成本。

技术特征：

1.一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，包括：蒸发器(1)、压缩机(2)、冷凝器(3)、储液罐(4)、气液分离器(5)、膨胀阀(6)、水箱(7)、换气单元(8)；

2.根据权利要求1所述的一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，所述换气单元(8)包括：进气口(81)、排气口(82)、废气口(83)、换气口(84)、第一通风管道(85)、第二通风管道(86)，通风管道内均设置有风扇辅助通风；室外空气依次通过所述进气口(81)、第一通风管道(85)、换气口(84)进入室内；室内废气依次通过所述废气口(83)、第二通风管道(86)、排气口(82)排出。

3.根据权利要求2所述的一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，所述排气口(82)为多个，均匀设置在所述蒸发器的散热鳍片(11)和风机(12)之间。

4.根据权利要求2所述的一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，所述换气单元(8)还包括增压器(87)，所述增压器(87)将第二通风管道(86)中的室内废气增压，增压后地室内废气通过多个所述排气口(82)吹除蒸发器上凝结的冰霜。

5.根据权利要求2所述的一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，所述换气单元(8)还包括热管换热器(88)，所述热管换热器(88)的冷端位于所述第一通风管道内，所述热管换热器(88)的热端位于所述第二通风管道内。

6.根据权利要求1所述的一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，其特征在于，所述蒸发器(1)设置有反射镜，所述反射镜将太阳光反射到所述蒸发器(1)的散热鳍片(11)上辅助增温。

技术总结本技术公开了一种废气余热增温除霜的空气源热泵系统，涉及空气能热泵技术领域，主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器、储液罐、气液分离器、膨胀阀、水箱、换气单元。蒸发器中的冷媒蒸发吸收空气中的热量，压缩机压缩冷媒使冷媒增温，冷媒在冷凝器中凝结放热加热水箱中的循环水，从而利用室外空气中的热量加热室内取暖设施；同时，换气单元为室内提供新鲜空气，并利用室内废气中的余热，增加蒸发器温度，吹除蒸发器上凝结的冰霜。本技术，无需复杂的多级压缩即可有效提高空气源热泵低温工作效率，降低了空气源热泵系统的成本，并实现了室内换气过程中的废气余热的有效利用。技术研发人员：王强受保护的技术使用者：北京新华高科新能源技术有限公司技术研发日：20231011技术公布日：2024/5/29