一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组及其运行控制方法技术

本发明专利技术公开了一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组及其运行控制方法，所述空气源热泵机组包括四通阀、设置在室内的第一换热器以及设置在室外的换热器组，所述设置在室外的换热器组由第二换热器和第三换热器组成，所述四通阀的第一接口与第一换热器的一端开口连接，所述第一换热器的另一端开口分别与第二换热器和第三换热器连接。本发明专利技术通过室外双换热器以及控制其通路的控制阀的设置，能够使机组在除霜过程中四通阀方向不变，而且仍可持续向室内供暖，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。

An Air Source Heat Pump Unit with Uninterrupted Heating during Defrosting and Its Operation Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组及其运行控制方法
本专利技术涉及一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组及其运行控制方法。
技术介绍
空调器在制热运行时，由于室外温度低，其蒸发器表面会逐渐结霜，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。空调常用的除霜方式主要包括四通阀换向除霜，热气旁通除霜以及电加热除霜。直接采用四通阀换向除霜，不需要在系统中添加其他除霜装置，方式简单，四通阀换向除霜所需的热量为从室内环境的吸热量、室内换热器蓄热量、压缩机消耗电力和压缩机蓄热量四部分之和，出于人体舒适性考虑、室内换热器风扇停止运行。由于除霜时需从室内换热器和室内环境取热，存在除霜时间长、恢复制热后，室内机较长时间吹不出热风、开始与结束除霜时，四通阀换向存在较大的气流声响等问题。热气旁通循环因在整个除霜循环中避免了机组制冷循环与制热循环的相互转换，压缩机的吸排气温度基本保持稳定，从而解决了四通阀换向反循环除霜存在的安全隐患。除霜时室内外换热器风扇停止运行，除霜的热量来源为压缩机所消耗的电力和压缩机壳体的蓄热量两部分。电加热除霜通过直接采用电能加热室外机换热器融解霜层，除霜的热量来源为直接的电力消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种在除霜期间能够不间断向室内供热的双室外机空气源热泵机组及其运行控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，包括四通阀、设置在室内的第一换热器以及设置在室外的换热器组，其特征在于：所述设置在室外的换热器组由第二换热器和第三换热器组成，所述四通阀的第一接口与第一换热器的一端开口连接，所述第一换热器的另一端开口分别与第二换热器和第三换热器连接；所述第一换热器的另一端开口与第一三通阀的第一接口连接，所述第一三通阀的第二接口与第三换热器的一端开口连接，所述第一三通阀的第三接口与四通阀的第一接口连接，所述第三换热器的另一端开口与第二三通阀的第二接口连接，所述第二三通阀的第一接口与第一换热器的另一端开口，所述第二三通阀的第三接口与四通阀的第三接口连接；所述第一换热器的另一端开口与第三三通阀的第一接口连接，所述第三三通阀的第二接口与第二换热器的一端开口连接，所述第三三通阀的第三接口与第一换热器的另一端开口连接，所述第二换热器的另一端开口与第四三通阀的第二接口连接，所述第四三通阀的第一接口与四通阀的第一接口连接，所述第四三通阀的第三接口与四通阀的第三接口连接。本专利技术所述的除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，其所述四通阀的第二接口和第四接口与压缩机连接形成循环回路。本专利技术所述的除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，其所述第一换热器的另一端开口通过膨胀阀分别与第二换热器和第三换热器连接。一种如上述除霜期间不间断供热的空气源热泵机组的运行控制方法，其特征在于：所述空气源热泵机组在冬季正常供热工况时，压缩机吸入第二换热器和第三换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩后，制冷剂温度和压力都升高后进入第一换热器，制冷剂在压力不变的情况下被第一换热器冷却并向室内放热，制冷剂温度降低，此时第一换热器为冷凝器，制冷剂在第一换热器放热冷凝后，经过膨胀阀节流降压，压力降低的同时温度也降低，得到低温低压制冷剂，低温低压制冷剂进入第二换热器和第三换热器内吸热后，再次进入压缩机，如此不断循环；所述空气源热泵机组在冬季进行第二换热器除霜的工况时，压缩机吸入第三换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩后，制冷剂温度和压力都升高，通过对第三三通阀和第四三通阀的控制，一部分制冷剂进入第一换热器向室内供热；另一部分制冷剂经第二换热器的第三三通阀与第四三通阀变换方向，进入第二换热器放热除霜，此时第一换热器与第二换热器均为冷凝器，第二换热器内的制冷剂完成放热冷凝后温度降低，并与经第一换热器换热后的制冷剂汇合后进入膨胀阀节流降压，压力降低的同时温度也降低，得到低温低压制冷剂，低温低压制冷剂进入第三换热器内吸热后，再次进入压缩机，完成除霜工况后切换至正常供热工况；所述空气源热泵机组在冬季进行第三换热器除霜的工况时，压缩机吸入第二换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩后，制冷剂温度和压力都升高，通过对第三三通阀和第四三通阀的控制，一部分制冷剂进入第一换热器向室内供热；另一部分制冷剂经第三换热器的第一三通阀与第二三通阀变换方向，进入第三换热器放热除霜，此时第一换热器与第三换热器均为冷凝器，第三换热器内的制冷剂完成放热冷凝后温度降低，并与经第一换热器换热后的制冷剂汇合后进入膨胀阀节流降压，压力降低的同时温度也降低，得到低温低压制冷剂，低温低压制冷剂进入第二换热器内吸热后，再次进入压缩机，完成除霜工况后切换至正常供热工况；所述空气源热泵机组在夏季制冷工况时，通过四通阀变向控制，压缩机吸入第一换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩后，制冷剂温度和压力都升高,高温高压制冷剂进入第二换热器和第三换热器并向室外放热，制冷剂完成放热冷凝后温度降低，汇合后进入膨胀阀节流降压，压力降低的同时温度也降低，得到低温低压制冷剂，低温低压制冷剂进入第一换热器内吸收室内热量后，再次进入压缩机，如此不断循环。本专利技术通过室外双换热器以及控制其通路的控制阀的设置，能够使机组在除霜过程中四通阀方向不变，而且仍可持续向室内供暖，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。附图说明图1是本专利技术在冬季正常供热工况示意图。图2是本专利技术在冬季进行第二换热器除霜工况示意图。图3是本专利技术在冬季进行第三换热器除霜工况示意图。图4是本专利技术在夏季制冷工况示意图。附图标记：1为四通阀，2为第一换热器，3为第二换热器，4为第三换热器，5为第一三通阀，6为第二三通阀，7为第三三通阀，8为第四三通阀，9为压缩机，10为膨胀阀。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，包括四通阀1、设置在室内的第一换热器2以及设置在室外的换热器组，所述设置在室外的换热器组由第二换热器3和第三换热器4组成，所述四通阀1的第一接口与第一换热器2的一端开口连接，所述四通阀1的第二接口和第四接口与压缩机9连接形成循环回路，所述第一换热器2的另一端开口通过膨胀阀10分别与第二换热器3和第三换热器4连接。其中，所述第一换热器2的另一端开口与第一三通阀5的第一接口连接，所述第一三通阀5的第二接口与第三换热器4的一端开口连接，所述第一三通阀5的第三接口与四通阀1的第一接口连接，所述第三换热器4的另一端开口与第二三通阀6的第二接口连接，所述第二三通阀6的第一接口与第一换热器2的另一端开口，所述第二三通阀6的第三接口与四通阀1的第三接口连接。所述第一换热器2的另一端开口与第三三通阀7的第一接口连接，所述第三三通阀7的第二接口与第二换热器3的一端开口连接，所述第三三通阀7的第三接口与第一换热器2的另一端开口连接，所述第二换热器3的另一端开口与第四三通阀8的第二接口连接，所述第四三通阀8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，包括四通阀(1)、设置在室内的第一换热器(2)以及设置在室外的换热器组，其特征在于：所述设置在室外的换热器组由第二换热器(3)和第三换热器(4)组成，所述四通阀(1)的第一接口与第一换热器(2)的一端开口连接，所述第一换热器(2)的另一端开口分别与第二换热器(3)和第三换热器(4)连接；所述第一换热器(2)的另一端开口与第一三通阀(5)的第一接口连接，所述第一三通阀(5)的第二接口与第三换热器(4)的一端开口连接，所述第一三通阀(5)的第三接口与四通阀(1)的第一接口连接，所述第三换热器(4)的另一端开口与第二三通阀(6)的第二接口连接，所述第二三通阀(6)的第一接口与第一换热器(2)的另一端开口，所述第二三通阀(6)的第三接口与四通阀(1)的第三接口连接；所述第一换热器(2)的另一端开口与第三三通阀(7)的第一接口连接，所述第三三通阀(7)的第二接口与第二换热器(3)的一端开口连接，所述第三三通阀(7)的第三接口与第一换热器(2)的另一端开口连接，所述第二换热器(3)的另一端开口与第四三通阀(8)的第二接口连接，所述第四三通阀(8)的第一接口与四通阀(1)的第一接口连接，所述第四三通阀(8)的第三接口与四通阀(1)的第三接口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，包括四通阀(1)、设置在室内的第一换热器(2)以及设置在室外的换热器组，其特征在于：所述设置在室外的换热器组由第二换热器(3)和第三换热器(4)组成，所述四通阀(1)的第一接口与第一换热器(2)的一端开口连接，所述第一换热器(2)的另一端开口分别与第二换热器(3)和第三换热器(4)连接；所述第一换热器(2)的另一端开口与第一三通阀(5)的第一接口连接，所述第一三通阀(5)的第二接口与第三换热器(4)的一端开口连接，所述第一三通阀(5)的第三接口与四通阀(1)的第一接口连接，所述第三换热器(4)的另一端开口与第二三通阀(6)的第二接口连接，所述第二三通阀(6)的第一接口与第一换热器(2)的另一端开口，所述第二三通阀(6)的第三接口与四通阀(1)的第三接口连接；所述第一换热器(2)的另一端开口与第三三通阀(7)的第一接口连接，所述第三三通阀(7)的第二接口与第二换热器(3)的一端开口连接，所述第三三通阀(7)的第三接口与第一换热器(2)的另一端开口连接，所述第二换热器(3)的另一端开口与第四三通阀(8)的第二接口连接，所述第四三通阀(8)的第一接口与四通阀(1)的第一接口连接，所述第四三通阀(8)的第三接口与四通阀(1)的第三接口连接。2.根据权利要求1所述的除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，其特征在于：所述四通阀(1)的第二接口和第四接口与压缩机(9)连接形成循环回路。3.根据权利要求1所述的除霜期间不间断供热的空气源热泵机组，其特征在于：所述第一换热器(2)的另一端开口通过膨胀阀(10)分别与第二换热器(3)和第三换热器(4)连接。4.一种如权利要求1、2或3中任意一项所述的除霜期间不间断供热的空气源热泵机组的运行控制方法，其特征在于：所述空气源热泵机组在冬季正常供热工况时，压缩机吸入第二换热器和第三换热器内产生的低压低温制冷剂蒸汽，经绝热压缩后，制冷剂温度和压力都升高后进入第一换热器，制冷剂在压力不变的情况下被第一换热器冷却并向室内放热，制冷剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：司鹏飞，石利军，王馨，戎向阳，张寅平，
申请(专利权)人：清华大学，中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11