[发明专利]一种空气源柔性燃气热泵机组及其运行方法

权利要求书

1.一种空气源柔性燃气热泵机组，包括室外单元、燃气热泵单元和用户单元；燃气热泵单元包含由余热换热器(71)、发动机(73)和烟气热回收换热器(74)组成的燃气机部分和由第一换热器(75)、压缩机(78)、第二换热器(79)、四通阀(76)和节流阀(77)组成的热泵部分；其特征在于：室外单元包括至少一组冷却塔模块(1)，至少两组风冷换热器模块(2)，以及第一液泵(3)和第二液泵(4)；每组冷却塔模块含有冷却塔(11)、第一阀门(12)和第二阀门(13)；每组风冷换热器模块含有风冷换热器(21)、第三阀门(22)、第四阀门(23)、第五阀门(24)和第六阀门(25)；所述的第一换热器(75)和第二换热器(79)均为液体介质换热器，冷却塔模块和风冷换热器模块均并联在第一换热器(75)的进出口管路上，每个风冷换热器的进出口分别设有并联的两条管路，其中一条管路的进出口与第一换热器(75)的进出口相连，该管路的进出口安装有第三阀门(22)和第六阀门(25)；另一条管路的进出口与热回收换热器(71)的进出口相连，该管路的进出口安装有第四阀门(23)和第五阀门(24)；所述第一液泵(3)安装在风冷换热器与第一换热器(75)相连管路的总管上，第二液泵(4)安装在风冷换热器(21)与余热换热器(71)连接管路的总管上；第一换热器(75)与除霜换热器(71)的换热介质干管上连接有旁通管路，该旁通管路上安装有排热阀门(5)；每个冷却塔(11)的进出口通过第一阀门(12)和第二阀门(13)与第一换热器(75)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种空气源柔性燃气热泵机组，其特征在于：用户单元(6)设有两条管路，一条通过第三液泵(62)依次连接第二换热器(79)和用户侧换热器，另一条通过第四液泵(61)依次连接燃气热泵单元(7)中的缸套、烟气热回收换热器(74)和用户侧换热器。

3.一种采用如权利要求1所述的空气源柔性燃气热泵机组的运行方法，其特征在于：该运行方法包括如下几种运行模式：

a.余热供暖模式：当机组在冬季运行室外风冷换热器不需要除霜,且开启若干个风冷换热器从室外取热时，对应风冷换热器模块的第三阀门(22)与第六阀门(25)开启，其余阀门关闭；第一液泵(3)关闭，其余泵开启；四通阀(76)切换到供热模式下；水或溶液在第二液泵(4)的驱动下进入开启的风冷换热器模块(2)并从室外取热，然后在第一换热器(75)中向制冷剂放热，依此循环；从第二换热器(79)出来的高温高压制冷剂被由第三液泵(62)驱动的水或其他介质循环带走并到用户侧放热，另一条支路通过第四液泵(61)驱动介质依次经过热回收换热器(71)、发动机(73)和烟气热回收换热器(74)后进入室内供热完成循环；

b.余热除霜模式：当机组在冬季运行有若干个风冷换热器模块结霜，且开启其他其余模块中的一个或几个取热时，将需要除霜模块的第四阀门(23)和第五阀门(24)打开，需要取热的模块对应的第三阀门(22)和第六阀门(25)打开，其余阀门关闭；所有液泵均开启工作，四通阀(76)切换到供热模式下；水或溶液在第二液泵(4)的驱动下进入开启的风冷换热器模块(2)并从室外取热，然后在第一换热器(75)中向制冷剂放热，依此循环；从第二换热器(79)出来的高温高压制冷剂被由第三液泵(62)驱动的水或其他介质循环带走并到用户侧放热，另一条支路通过第四液泵(61)驱动介质依次经过热回收换热器(71)、发动机(73)和烟气热回收换热器(74)后进入室内供热完成循环；同时第一液泵(3)驱动介质经过热回收换热器(71)并将介质送至需要除霜的风冷换热器模块(2)完成循环；

c.制冷模式：当机组在夏季运行时，若干个冷却塔模块(1)对应的第一阀门(12)、第二阀门(13)和排热阀门(5)开启，其他阀门关闭；第一液泵(3)关闭，其他液泵均开启工作，四通阀(76)切换到制冷模式下；水或溶液在第二液泵(4)的驱动下进入开启的冷却塔模块(1)并向室外放热，然后在第一换热器(75)中从制冷剂中取热，依此循环；从第二换热器(79)出来的低温制冷剂被由第三液泵(62)驱动的水或其他介质循环带走并到用户侧吸热，另一条支路通过第四液泵(61)驱动介质依次经过热回收换热器(71)、发动机(73)和烟气热回收换热器(74)后进入室内完成循环；同时第二液泵(4)驱动介质经过冷却塔(11)喷淋后经过余热换热器(71)和第一换热器(75)完成循环。