[发明专利]一种预热型空气源热泵抑霜系统及抑霜方法

权利要求书

1.一种预热型空气源热泵抑霜方法，其特征在于，

预热型空气源热泵抑霜系统，包括显热交换器(1)、预热混合箱(2)、风管(3)、空气源热泵室外机(9)和空气源热泵室内机(10)，显热交换器(1)与预热混合箱(2)通过风管(3)连通；空气源热泵室外机(9)与空气源热泵室内机(10)通过制冷剂管道(11)连通，组成空气源热泵机组；

室内空气从室内风进口(4)进入显热交换器(1)，进行热交换后从室内风出口(5)被送回到室内；室外空气从室外风进口(6)通过风管(3)进入显热交换器(1)进行热交换后成为预热空气，通过风管(3)从室外风出口(7)进入预热混合箱(2)，与另一部分从预热混合箱进口(8)进入的室外空气混合，然后进入空气源热泵室外机(9)进行换热；

控制系统根据温湿度传感器(12)获取室内外环境参数，对显热交换器(1)进行预热风量比调节，让室外空气与室内空气在显热交换器(1)中进行间壁式显热交换，实现抑霜系统的抑霜；

所述预热风量比为显热交换器的风量与空气源热泵室外机进风量的比值；

根据室外参数条件进行预热风量比的调节，包括以下步骤：

1)温湿度传感器监测室内空气温度t_n和相对湿度室外空气温度t_a和相对湿度

2)控制系统根据温湿度传感器监测值判定室外空气参数是否处于结霜区：若t_a6℃且则进入步骤3)，否则继续监测，间隔时间T后重复本步骤的判断；

3)控制系统启动显热交换器进行预热，并根据下式(1)、(2)计算空气源热泵室外机入口混合后空气温度t_x和相对湿度

其中，t_x为空气源热泵室外机入口混合后空气温度；为空气源热泵室外机入口混合后空气相对湿度；θ_i为可调节的预热风量比，ρ_r为预热空气密度；h_r为预热空气焓值；ρ_a为室外空气密度；h_a为室外空气焓值；ω_a为室外空气含湿量；ω_bx为t_x温度下饱和湿空气含湿量；

4)根据下式(3)计算当前室外参数条件下空气源热泵室外机的结霜速率：

其中，v_i为当前室外参数条件下预热风量比为θ_i时室外空气的结霜速率，k₁～k₅为拟合得到的系数；

5)若室外空气的结霜速率v_i≤0.05mm/h，则输出此时的可调节的预热风量比θ_i为显热交换器风量调节值；

若v_i＞0.05mm/h，则i＝i+1，代入θ'_i＝i+1重复进行步骤3)-5)；

若已计算得到θ_i＝6＝30％时室外空气的结霜速率v_i＝6，且v_i＝6＞0.05mm/h，则输出θ_i＝6＝30％为此时显热交换器预热风量比调节值；

6)间隔时间T后，重复步骤1)-5)。

2.根据权利要求1所述的一种预热型空气源热泵抑霜方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述室外空气含湿量ω_a计算如下：

其中，为室外空气相对湿度，ω_ba为t_a温度下饱和湿空气含湿量；

由室外空气含湿量ω_a得到预热空气含湿量ω_r，由室外空气温度t_a和室内空气温度t_n计算得到预热空气温度t_r如下：

ω_r＝ω_a；t_r＝η·(t_n-t_a)+t_a

其中，η为显热交换器的温度交换效率。