利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的方法
【專利說明】利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的方法
[0001]本發(fā)明申請是發(fā)明專利申請“利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置及其運行方式”的分案申請，母案申請的申請日為2014年3月19日，申請?zhí)枮?014101027764。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于低溫與冷藏領(lǐng)域，更加具體地說，涉及一種利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置及其運行方式，利用冷庫外界空氣及電動風(fēng)閥控制來輔助蒸發(fā)器實現(xiàn)電加熱除霜。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，我國的冷庫總?cè)萘吭谥鹉暝黾樱洳貛斓某獑栴}一直是低溫與冷藏領(lǐng)域關(guān)注的熱門話題。為了使農(nóng)副食品具有更好的保鮮效果，冷藏庫內(nèi)需提供一種“低溫高濕”的環(huán)境。循環(huán)空氣遇冷很容易在蒸發(fā)器表面上結(jié)霜，霜層隨著時間會不斷積累變厚，對蒸發(fā)器的換熱效果有嚴(yán)重影響，同時蒸發(fā)器的循環(huán)風(fēng)受到的流動阻力也不斷增大，致使空氣的循環(huán)量減少并導(dǎo)致風(fēng)機工況點發(fā)生改變，增加了風(fēng)機的運行能耗。因此，對冷庫的蒸發(fā)器表面進行及時有效的除霜，對冷藏庫系統(tǒng)的高效與節(jié)能運行具有重要意義。
[0004]電加熱式除霜方法作為冷藏庫的除霜方法之一，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝和控制，但其缺點是在除霜過程中耗能較大。另外在進行電加熱過程中，電加熱器的放熱量很少部分熱量用于蒸發(fā)器的除霜，大部分放熱量散到冷藏庫中去，增加了冷庫冷負(fù)荷，對冷藏庫內(nèi)的溫度波動較大。開始電加熱除霜時，將會使蒸發(fā)器周圍空氣的溫度升高，除霜結(jié)霜后制冷系統(tǒng)又要消除這部分冷負(fù)荷，造成很大的能源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種除霜裝置及其運行方式，來輔助電加熱除霜，減少電加熱除霜的時間，降低整個系統(tǒng)的運行能耗，同時保證除霜時庫內(nèi)溫度的相對穩(wěn)定，對冷藏庫除霜研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
[0006]在電加熱除霜過程中，利用冷藏庫外界空氣和電動風(fēng)閥的開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)利用空氣作為冷熱源給蒸發(fā)器外圍的保溫箱內(nèi)的空氣預(yù)熱與預(yù)冷，以減少在除霜過程中電加熱器向周圍空氣中的散熱、電加熱器向周圍空氣放熱所增加的冷負(fù)荷，克服蒸發(fā)器外的保溫箱在降溫過程中蒸發(fā)器二次結(jié)霜、除霜過程中冷庫溫度波動大等問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0008]利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的方法，以下述利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置為核心進行運行，利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置，包括保溫箱、蒸發(fā)器、電加熱器、第一電動風(fēng)閥、第二電動風(fēng)閥、第三電動風(fēng)閥、第四電動風(fēng)閥、節(jié)流裝置、冷凝器、壓縮機，其中:
[0009]在冷庫貯藏間的上部空間設(shè)置保溫箱，在保溫箱的進口和出口分別設(shè)置第一電動風(fēng)閥和第二電動風(fēng)閥；在保溫箱頂部設(shè)置兩個伸出冷庫貯藏間的風(fēng)道，并分別在兩個風(fēng)道中設(shè)置第三電動風(fēng)閥和第四電動風(fēng)閥；
[0010]在保溫箱內(nèi)部的上部空間設(shè)置蒸發(fā)器，選擇將蒸發(fā)器頂部設(shè)置在保溫箱頂板；蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有電加熱器，蒸發(fā)器的底部與保溫箱底板之間留有空氣循環(huán)風(fēng)道；
[0011]蒸發(fā)器進口與節(jié)流裝置連接，蒸發(fā)器出口與壓縮機的吸氣口連接；冷凝器的進口與壓縮機的排氣口連接，冷凝器的出口與節(jié)流裝置連接。
[0012]選擇在保溫箱、冷庫貯藏間以及外界環(huán)境中分別設(shè)置溫度傳感器，以采集溫度信號，控制第一電動風(fēng)閥、第二電動風(fēng)閥、第三電動風(fēng)閥和第四電動風(fēng)閥的工作狀態(tài)。
[0013]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過4個電動風(fēng)閥開關(guān)狀態(tài)的不同組合，實現(xiàn)蒸發(fā)器在電加熱除霜時利用冷庫貯藏間外界空氣進行對保溫箱內(nèi)的空氣預(yù)熱與預(yù)冷:
[0014]當(dāng)開始除霜時，壓縮機關(guān)閉停止制冷，第一電動風(fēng)閥和第二電動風(fēng)閥關(guān)閉，第三電動風(fēng)閥和第四電動開啟，通過蒸發(fā)器的風(fēng)機動作使得保溫箱內(nèi)的空氣和冷藏庫外界空氣進行熱濕交換；
[0015]當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同時，關(guān)閉第三電動和第四電動風(fēng)閥，開啟電加熱器，在保溫箱內(nèi)通過導(dǎo)熱和對流方式進行循環(huán)除霜；
[0016]除霜進行到一定程度后(出現(xiàn)霜掉落情形)，關(guān)閉電加熱器，開啟第三電動和第四電動風(fēng)閥，通過蒸發(fā)器的風(fēng)機動作使得保溫內(nèi)的空氣和冷藏庫外界空氣進行熱濕交換；
[0017]當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同時，關(guān)閉第三電動和第四電動風(fēng)閥，開啟壓縮機開始給保溫箱內(nèi)制冷降溫；當(dāng)保溫箱內(nèi)的溫度降到與冷庫貯藏間溫度相同時，第一電動風(fēng)閥和第二電動風(fēng)閥開啟，系統(tǒng)以常規(guī)冷庫制冷模式運行。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在保溫箱與冷藏庫外界空氣之間添加兩個風(fēng)道，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0019](I)通過四個電動風(fēng)閥開關(guān)狀態(tài)的不同組合，電加熱除霜前利用冷藏庫外界空氣給保溫箱內(nèi)的空氣升溫作為熱源，節(jié)省了電加熱器向周圍空氣放熱所耗的部分能量，夏季工況節(jié)能比較明顯。
[0020](2)通過四個電動風(fēng)閥開關(guān)狀態(tài)的不同組合，電加熱除霜后利用冷藏庫外界空氣給保溫箱內(nèi)的空氣降溫作為冷源，節(jié)省了制冷系統(tǒng)為消除電加熱器向周圍空氣放熱增加的冷負(fù)荷所耗的部分能量，冬季工況節(jié)能比較明顯。
[0021](3)利用電加熱循環(huán)除霜時，保溫箱內(nèi)空氣濕度增加，在冷藏庫外界空氣與保溫箱內(nèi)的空氣進行熱濕交換過程中，使得保溫箱空氣濕度減小，可以減少保溫箱在降溫過程中蒸發(fā)器二次結(jié)霜量。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置在空氣預(yù)熱與預(yù)冷除霜階段的結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中I為冷庫貯藏間、2為保溫箱、3為蒸發(fā)器、4為電加熱器、5為第一電動風(fēng)閥、6為第二電動風(fēng)閥、7為第三電動風(fēng)閥、8為第四電動風(fēng)閥、9為節(jié)流裝置、10為冷凝器、11為壓縮機。
[0023]圖2為本發(fā)明的利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置在電加熱循環(huán)除霜階段的結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中I為冷庫貯藏間、2為保溫箱、3為蒸發(fā)器、4為電加熱器、5為第一電動風(fēng)閥、6為第二電動風(fēng)閥、7為第三電動風(fēng)閥、8為第四電動風(fēng)閥、9為節(jié)流裝置、10為冷凝器、11為壓縮機。
[0024]圖3為本發(fā)明的利用冷藏庫外界空氣輔助電加熱除霜的裝置在常規(guī)制冷模式階段的結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中I為冷庫貯藏間、2為保溫箱、3為蒸發(fā)器、4為電加熱器、5為第一電動風(fēng)閥、6為第二電動風(fēng)閥、7為第三電動風(fēng)閥、8為第四電動風(fēng)閥、9為節(jié)流裝置、10為冷凝器、11為壓縮機。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]如附圖1所示，