[发明专利]一种新型除霜方式的空气源热泵机组及其运行控制方法

说明书

本发明属于热泵机组技术领域，具体涉及一种新型除霜方式的空气源热泵机组及其运行控制方法。其技术方案为：一种新型除霜方式的空气源热泵机组，包括压缩管路，压缩管路形成回路，压缩管路上依次连接有压缩组件、第一换热器和室外换热机组；所述室外换热机组包括第二换热器和第三换热器，第二换热器和第三换热器并联于压缩管路上；所述第二四通阀的出口管路上连接有第一三通阀，第一三通阀与第一换热器的进口管路之间连接有第一支管，第三四通阀的出口管路上连接有第二三通阀，第二三通阀与第一换热器的进口管路之间连接有第二支管。本发明提供了一种在除霜期间能够不间断向室内供热的新型除霜功能的空气源热泵机组及其运行控制方法。

技术领域

本发明属于热泵机组技术领域，具体涉及一种新型除霜方式的空气源热泵机组及其运行控制方法。

背景技术

空气源热泵是我国清洁供暖的重要设备，北方“煤改电”的政策及碳中和大背景使得空气源热泵市场前景巨大。在冬季制热工况运行时，热泵的蒸发器表面温度低于空气露点温度时，肋片表面会逐渐结霜，随着霜层的加厚，肋片之间风道阻塞，降低风量，导致换热器的换热效率恶化，系统COP降低，能耗大大增加。如何高效除霜是热泵技术应用中亟待解决的关键问题。目前常用的除霜方式主要包括电热除霜、逆循环除霜、热气旁通除霜、蓄能除霜、超声波除霜等。电热除霜耗电量大，且仅有15％左右的能量被用于融霜；逆循环除霜需从用户侧吸热，影响室内的舒适性；热气旁通除霜时间较长；蓄能除霜虽能缩短除霜时间，但结霜时系统制热量衰减、除霜时不能同时供热。以上除霜方式的缺点，给热泵技术的应用带来了极大的挑战。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种在除霜期间能够不间断向室内供热的新型除霜功能的空气源热泵机组及其运行控制方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种新型除霜方式的空气源热泵机组，包括压缩管路，压缩管路形成回路，压缩管路上依次连接有压缩组件、第一换热器和室外换热机组；所述室外换热机组包括第二换热器和第三换热器，第二换热器和第三换热器并联于压缩管路上，第二换热器串联有第二膨胀控制组件，第三换热器串联有第三膨胀控制组件；所述第二四通阀的出口管路上连接有第一三通阀，第一三通阀与第一换热器的进口管路之间连接有第一支管，第三四通阀的出口管路上连接有第二三通阀，第二三通阀与第一换热器的进口管路之间连接有第二支管。

通过调节第一三通阀和第二三通阀，使其中一根支管与压缩管路接通，则其中一个室外换热器即处于除霜工况。压缩机吸入非除霜工况的室外换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩，制冷剂变为高温高压气体，其中一部分高温高压制冷剂进入第一换热器，制冷剂在第一换热器中冷却，此时第一换热器为冷凝器，向室内放热。另一部分高温高压制冷剂进入除霜工况的室外换热器，制冷剂在除霜工况的室外换热器中放热除霜后，与经过第一换热器的制冷剂汇合。汇合后的制冷剂流经非除霜工况的膨胀控制组件节流降压，低温低压的制冷剂进入非除霜工况的换热器从室外空气中吸热后，通过切换通道后的非除霜工况的三通阀再次进入压缩机；完成除霜工况后切换至正常供热工况。本发明通过改变控制思路，在对其中一个室外换热器进行除霜时另一个室外换热器能正常工作，使机组在除霜过程中仍可持续向室内供暖，从而保持机组的高效运行，避免现有除霜技术带来的一系列问题。

作为本发明的优选方案，还包括第二四通阀和第三四通阀，第二四通阀和第三四通阀并联于压缩管路上，第二换热器的一端通过管道连接于第二四通阀的第三个接口，第二膨胀控制组件的一端连接于第二四通阀的第四个接口；第三换热器的一端通过管道连接于第三四通阀的第三个接口，第三膨胀控制组件的一端连接于第三四通阀的第四个接口。通过设置第二四通阀和第三四通阀，使得第二换热器和第三换热器能进行循环换热，提高换热效率。

作为本发明的优选方案，所述第二膨胀控制组件为第二膨胀阀，第三膨胀控制组件为第三膨胀阀。

作为本发明的优选方案，所述第二膨胀控制组件包括并联的第二膨胀阀和第二单向阀；第三膨胀控制组件包括并联的第三膨胀阀和第三单向阀。