[发明专利]一种交替除霜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，具体涉及一种交替除霜的空气源热泵机组及其运行控制方法。其技术方案为：一种交替除霜的空气源热泵机组，包括压缩管路，压缩管路形成回路，压缩管路上依次设置有压缩组件、第一换热器和室外换热机组，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。本发明通过各电磁阀的设置，对其中一个换热器进行除霜时，另一个换热器能处于工作状态，从而保持机组的高效运行，同时避免现有除霜时因逆循环带来的一系列问题。

技术领域

本发明属于热泵机组技术领域，具体涉及一种交替除霜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，室内冷凝器出风温度和制热能力逐渐降低，此时应进行除霜，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。

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交替除霜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：

一种交替除霜的空气源热泵机组，包括压缩管路，压缩管路形成回路，压缩管路上依次设置有压缩组件、第一换热器和室外换热机组，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；所述第一换热器的进口端与第二换热器的出口之间连接有第一支管，第一换热器的进口端与第三换热器的出口之间连接有第二支管，第一换热器的出口端与第二换热器的进口之间连接有第三支管，第一换热器的出口端与第三换热器的进口之间连接有第四支管；所述第一支管上安装有第一电磁阀，第二支管上安装有第二电磁阀，第三支管上安装有第三电磁阀，第四支管上安装有第四电磁阀，第三换热器的进口管道上安装有第五电磁阀，第三换热器的出口管道上安装有第六电磁阀，第二换热器的进口管道上安装有第七电磁阀，第二换热器的出口管道上安装有第八电磁阀。

通过各电磁阀的设置，第二换热器和第三换热器都可设置为与第一换热器并联。与第一换热器并联时的室外换热器处于除霜工况，一部分制冷剂流经该除霜工况的换热器，进行放热除霜。与在第一换热器放热冷凝后的制冷剂汇合，经过膨胀阀节流降压，压力降低的同时温度也降低，制冷剂处于低温低压状态，低温低压制冷剂进入非除霜工况的室外换热器内吸热后，再次进入压缩机。因此，本发明在设置两个室外换热器的情况下，对其中一个换热器进行除霜时，另一个换热器能处于工作状态，从而保持机组的高效运行，同时避免现有除霜时因逆循环带来的一系列问题。

作为本发明的优选方案，所述压缩管路上还连接有膨胀阀，膨胀阀位于第一换热器和室外换热机组之间。膨胀阀能起到节流降压的作用，使制冷剂处于低温低压状态，从而制冷剂能在换热器中换热后再次进入压缩机。

作为本发明的优选方案，所述压缩组件包括四通阀，四通阀的其中两个端口连接于压缩管路上，四通阀的另外两个端口之间连接有循环管路，循环管路上连接有压缩机。压缩机连接于循环管路中，则压缩机能对气体进行循环压缩，使制冷剂变为高温高压气体，从而高温高压气体能在第一换热器中换热，则第一换热器向室内放热。

作为本发明的优选方案，所述第二换热器的进口管路和第二换热器的出口管路之间还连接有空载管道。过量的制冷剂能经空载管道流回压缩组件，保持管道内部气体压力平衡。

作为本发明的优选方案，所述空载管道的一端连接于第七电磁阀远离第二换热器的一端，空载管道的另一端连接于第八电磁阀远离第二换热器的一端。过量的制冷剂能经空载管道流回压缩组件的过程中，不受第七电磁阀和第八电磁阀的影响。