一种燃气热泵余热自动除霜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃气热泵余热自动除霜系统，包括燃气发动机、缸套余热回收器、压缩机、气液分离器、油分离器、蒸发器、空气换热器、分层集热水箱、缸套冷却水循环泵、第一四通阀和第二四通阀；缸套余热回收器通过管路与缸套冷却水循环泵、分层集热水箱相接；燃气发动机的排烟口通过管路与分层集热水箱的发动机尾气换热入口相接；压缩机的出口通过管路顺次与油分离器、膨胀阀、蒸发器的进口相接，气液分离器的出口通过管路与压缩机的进口相接。本装置结构简单、易于控制；除霜过程中，室内供热过程不中断，余热浪费量少，实现发动机缸套余热以及废气余热的高效利用，提供稳定的生活热水；所需除霜过程的时间短，除霜效率高。

An automatic defrosting system for gas heat pump

【技术实现步骤摘要】
一种燃气热泵余热自动除霜系统
本专利技术涉及一种燃气热泵制造的
，尤其涉及一种燃气热泵余热自动除霜系统。
技术介绍
热泵空调系统在冬季供暖工况下具有高效节能的特点，随着能源与环境双重压力的加重，该技术的应用越来越受到重视。其中，燃气热泵空调系统是一种以天然气为燃料，通过发动机直接带动热泵空调机组中的压缩机进行工作的重要分布式能源系统。燃气热泵空调系统能够很好地满足人们对空调应用的需求，且具备很好的节能环保特性。近年来，随着天然气能源利用的占比不断增大，我国对该技术的研究与应用也日益重视。热泵机组在冬季制热模式下受环境温度的影响存在易结霜等问题。传统的热泵空调机组采用反转的方式进行除霜，该方式除霜效率较低，且会造成室内温度波动较大，降低人的舒适度。燃气热泵工作过程中能够利用余热进行除霜，且除霜过程中，室内机正常运行，室内温度波动较小。而现有的燃气热泵余热除霜装置存在运行过程中余热浪费严重、控制复杂和投入设备过多等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种燃气热泵余热自动除霜系统。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种燃气热泵余热自动除霜系统，包括燃气发动机、设置在燃气发动机上的缸套余热回收器、压缩机、气液分离器、油分离器、蒸发器、空气换热器、分层集热水箱、缸套冷却水循环泵、第一四通阀和第二四通阀；所述分层集热水箱开设有制冷剂入口、制冷剂出口、发动机尾气换热出口、发动机尾气换热入口、缸套冷却水换热出口、缸套冷却水换热入口、生活热水供应出口、补水入口；所述缸套余热回收器的进口通过管路顺次与所述缸套冷却水循环泵、所述缸套冷却水换热出口相接；所述缸套余热回收器的出口通过管路与所述缸套冷却水换热入口相接；所述燃气发动机的排烟口通过管路与所述发动机尾气换热入口相接；所述缸套冷却水换热出口与所述缸套冷却水换热入口之间连接有位于所述分层集热水箱的第一换热管，所述发动机尾气换热出口与所述发动机尾气换热入口之间连接有位于所述分层集热水箱的第二换热管，所述制冷剂入口与所述制冷剂出口之间连接有位于所述分层集热水箱的第三换热管；所述第一四通阀的接口包括第一端接口、第二端接口、第三端接口和第四端接口，所述第二四通阀的接口包括第五端接口、第六端接口、第七端接口和第八端接口；所述压缩机的出口通过管路与所述油分离器的进口相接，所述油分离器的出口通过管路与所述蒸发器的进口相接，所述蒸发器的出口通过管路所述第一端接口相接，所述第三端接口与所述空气换热器的进口相接，所述空气换热器的出口通过管路与所述制冷剂入口相接；所述制冷剂出口通过管路与所述第七端接口相接，所述第五端接口通过管路与所述第二端接口相接，所述第四端接口通过管路与所述第六端接口相接，所述第八端接口通过管路与所述气液分离器的进口相接，所述气液分离器的出口通过管路与所述压缩机的进口相接；所述蒸发器的出口与所述第一端接口之间的管路上设置有膨胀阀。第一换热管用于发动机缸套冷却水与集热水箱内的水换热；第二换热管用于发动机尾气与集热水箱内的水换热；第三换热管用于制冷剂与集热水箱内的水换热；第一四通阀与第二四通阀的配合使用，使得本系统根据需求切换制热模式或除霜模式，并且控制制冷剂的循环流动，充分利用了余热，提高除霜的效率。所述气液分离器位于所述燃气发动机与所述气液分离器之间。所述补水入口连接有为所述分层集热水箱供水的水箱补水泵。所述生活热水供应出口位于所述分层集热水箱的顶部，所述补水入口位于所述分层集热水箱的底部。补水入口位于底部，由下而上充填分层集热水箱，使得水与换热管之间进行充分接触换热，从而将余热充分交换，获得温度较高的生活热水，从分层集热水箱顶部供应生活热水。非除霜工况下，所述第一端接口与所述第三端接口连通，所述第二端接口与所述第四端接口关闭；所述第七端接口与所述第八端接口连通，所述第五端接口与所述第六端接口关闭。除霜工况下，所述第一端接口与所述第四端接口连通，所述第二端接口与所述第三端接口连通；所述第六端接口与所述第七端接口连通，所述第五端接口与所述第八端接口连通。与现有技术对比，本专利技术的优点在于：本装置结构简单、易于控制；除霜过程中，室内供热过程不中断，余热浪费量少，实现发动机缸套余热以及废气余热的高效利用，提供稳定的生活热水；所需除霜过程的时间短，除霜效率高。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图中附图标记含义：01、燃气发动机；02、缸套余热回收器；03、压缩机；04、油分离器；05、气液分离器；06、蒸发器；07、第一四通阀；071、第一端接口；072、第二端接口；073、第三端接口；074、第四端接口；08、空气换热器；09、分层集热水箱；10、水箱补水泵；11、缸套冷却水循环泵；12、生活热水供应出口；13、发动机尾气换热出口；14、发动机尾气换热入口；15、缸套冷却水换热出口；16、缸套冷却水换热入口；17、排烟口；18、膨胀阀；19、第二四通阀；191、第五端接口；192、第六端接口；193、第七端接口；194、第八端接口；20、制冷剂入口；21、制冷剂出口；22、补水入口。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的内容做进一步详细说明。实施例参阅图1，为一种燃气热泵余热自动除霜系统，包括燃气发动机01、设置在燃气发动机01上的缸套余热回收器02、压缩机03、气液分离器05、油分离器04、蒸发器06、空气换热器08、分层集热水箱09、缸套冷却水循环泵11、第一四通阀07和第二四通阀19；分层集热水箱09开设有制冷剂入口20、制冷剂出口21、发动机尾气换热出口13、发动机尾气换热入口14、缸套冷却水换热出口15、缸套冷却水换热入口16、生活热水供应出口12、补水入口22；缸套余热回收器02的进口通过管路顺次与缸套冷却水循环泵11、缸套冷却水换热出口15相接；缸套余热回收器02的出口通过管路与缸套冷却水换热入口16相接；燃气发动机01的排烟口17通过管路与发动机尾气换热入口14相接；缸套冷却水换热出口15与缸套冷却水换热入口16之间连接有位于分层集热水箱09的第一换热管，发动机尾气换热出口13与发动机尾气换热入口14之间连接有位于分层集热水箱09的第二换热管，制冷剂入口20与制冷剂出口21之间连接有位于分层集热水箱09的第三换热管；第一四通阀07的接口包括第一端接口071、第二端接口072、第三端接口073和第四端接口074，第二四通阀19的接口包括第五端接口191、第六端接口192、第七端接口193和第八端接口194；压缩机03的出口通过管路与油分离器04的进口相接，油分离器04的出口通过管路与蒸发器06的进口相接，蒸发器06的出口通过管路第一端接口071相接，第三端接口073与空气换热器08的进口相接，空气换热器08的出口通过管路与制冷剂入口20相接；制冷剂出口21通过管路与第七端接口193相接，第五端接口191通过管路与第二端接口072相接，第四端接口074通过管路与第六端接口192相接，第八端接口194通过管路与气液分离器05的进口相接，气液分离器05的出口通过管路与压缩机03的进口相接；所述蒸发器06的出口与所述第一端接口071之间的管路上设置有膨胀阀18。第一换热管用于发动机缸套冷却水与集热水箱内的水换热；第二换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气热泵余热自动除霜系统，其特征在于：包括燃气发动机(01)、设置在燃气发动机(01)上的缸套余热回收器(02)、压缩机(03)、气液分离器(05)、油分离器(04)、蒸发器(06)、空气换热器(08)、分层集热水箱(09)、缸套冷却水循环泵(11)、第一四通阀(07)和第二四通阀(19)；所述分层集热水箱(09)开设有制冷剂入口(20)、制冷剂出口(21)、发动机尾气换热出口(13)、发动机尾气换热入口(14)、缸套冷却水换热出口(15)、缸套冷却水换热入口(16)、生活热水供应出口(12)、补水入口(22)；所述缸套余热回收器(02)的进口通过管路顺次与所述缸套冷却水循环泵(11)、所述缸套冷却水换热出口(15)相接；所述缸套余热回收器(02)的出口通过管路与所述缸套冷却水换热入口(16)相接；所述燃气发动机(01)的排烟口(17)通过管路与所述发动机尾气换热入口(14)相接；所述缸套冷却水换热出口(15)与所述缸套冷却水换热入口(16)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第一换热管，所述发动机尾气换热出口(13)与所述发动机尾气换热入口(14)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第二换热管，所述制冷剂入口(20)与所述制冷剂出口(21)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第三换热管；所述第一四通阀(07)的接口包括第一端接口(071)、第二端接口(072)、第三端接口(073)和第四端接口(074)，所述第二四通阀(19)的接口包括第五端接口(191)、第六端接口(192)、第七端接口(193)和第八端接口(194)；所述压缩机(03)的出口通过管路与所述油分离器(04)的进口相接，所述油分离器(04)的出口通过管路与所述蒸发器(06)的进口相接，所述蒸发器(06)的出口通过管路所述第一端接口(071)相接，所述第三端接口(073)与所述空气换热器(08)的进口相接，所述空气换热器(08)的出口通过管路与所述制冷剂入口(20)相接；所述制冷剂出口(21)通过管路与所述第七端接口(193)相接，所述第五端接口(191)通过管路与所述第二端接口(072)相接，所述第四端接口(074)通过管路与所述第六端接口(192)相接，所述第八端接口(194)通过管路与所述气液分离器(05)的进口相接，所述气液分离器(05)的出口通过管路与所述压缩机(03)的进口相接；所述蒸发器(06)的出口与所述第一端接口(071)之间的管路上设置有膨胀阀(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种燃气热泵余热自动除霜系统，其特征在于：包括燃气发动机(01)、设置在燃气发动机(01)上的缸套余热回收器(02)、压缩机(03)、气液分离器(05)、油分离器(04)、蒸发器(06)、空气换热器(08)、分层集热水箱(09)、缸套冷却水循环泵(11)、第一四通阀(07)和第二四通阀(19)；所述分层集热水箱(09)开设有制冷剂入口(20)、制冷剂出口(21)、发动机尾气换热出口(13)、发动机尾气换热入口(14)、缸套冷却水换热出口(15)、缸套冷却水换热入口(16)、生活热水供应出口(12)、补水入口(22)；所述缸套余热回收器(02)的进口通过管路顺次与所述缸套冷却水循环泵(11)、所述缸套冷却水换热出口(15)相接；所述缸套余热回收器(02)的出口通过管路与所述缸套冷却水换热入口(16)相接；所述燃气发动机(01)的排烟口(17)通过管路与所述发动机尾气换热入口(14)相接；所述缸套冷却水换热出口(15)与所述缸套冷却水换热入口(16)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第一换热管，所述发动机尾气换热出口(13)与所述发动机尾气换热入口(14)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第二换热管，所述制冷剂入口(20)与所述制冷剂出口(21)之间连接有位于所述分层集热水箱(09)的第三换热管；所述第一四通阀(07)的接口包括第一端接口(071)、第二端接口(072)、第三端接口(073)和第四端接口(074)，所述第二四通阀(19)的接口包括第五端接口(191)、第六端接口(192)、第七端接口(193)和第八端接口(194)；所述压缩机(03)的出口通过管路与所述油分离器(04)的进口相接，所述油分离器(04)的出口通过管路与所述蒸发器(06)的进口相接，所述蒸发器(06)的出口通过管路所述第一端接口(071)相接，所述第三端接口(0...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世辉，王汉治，李帅旗，冯自平，宋文吉，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44