自除霜式空气源热泵机组制造技术

本实用新型专利技术涉及热泵供热技术领域，提供一种自除霜式空气源热泵机组，包括取热系统、供热系统和除霜系统，取热系统包括连接形成循环回路的三介质换热器的热泵热源管路、压缩机、热泵换热器的放热管路和节流装置；供热系统包括连接形成循环回路的热泵换热器的用户热源管路、第一循环泵和用户侧的用户管路；除霜系统包括连接形成循环回路的三介质换热器的除霜管路、用于调节除霜管路通断的第一调节阀、除霜热源管路和第二循环泵，除霜管路向三介质换热器放热以用于融霜。本实用新型专利技术提出的自除霜式空气源热泵机组，三介质换热器替代两介质风冷换热器，除霜和直膨取热采用不同的环路，避免了流体掺混，实现了自除霜。

【技术实现步骤摘要】
自除霜式空气源热泵机组
本技术涉及热泵供热
，尤其涉及自除霜式空气源热泵机组。
技术介绍
空气源热泵机组作为一种高效的供热空调设备，在冬季被广泛用于制取供热热水。但在很多地区，尤其是室外气温较低且湿度较大的地区的应用时，存在室外风冷换热器结霜的问题。现有的风冷换热器除霜方案主要有制冷剂逆向除霜、热气旁通除霜、蓄热除霜等，制冷剂逆向除霜往往会影响用户侧供暖效果；热气旁通和蓄热除霜一定程度上可缓减室内温度的波动，但除霜所需热量基本来自于压缩机的电能，除霜能耗较高。相关技术中的一种空气源热水机组，带有多个室外风冷换热单元，当某一室外风冷换热单元需要除霜时，则从空气源热水机组所制取的热水中分流一小部分通入该室外风冷换热单元中进行融霜；其中，室外侧热水除霜环路和载冷剂取热环路共用同一室外风冷换热单元的介质通道，具有一定的热量掺混损失，管路及阀门布置复杂，系统运行可靠性有待进一步提高。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种自除霜式空气源热泵机组，三介质换热器替代两介质风冷换热器，除霜和取热采用不同的环路，实现了直膨换热器的自除霜，且避免了流体掺混的可能，简化了管路结构，降低了传热损失，可适应多种换热场景下的需要，还可保证在除霜工况下，不影响用户侧的正常供热。根据本技术第一方面实施例的自除霜式空气源热泵机组，包括：取热系统，包括连接形成循环回路的三介质换热器的热泵热源管路、压缩机、热泵换热器的放热管路和节流装置，所述热泵热源管路适于从外界环境吸热；供热系统，包括连接形成循环回路的所述热泵换热器的用户热源管路、第一循环泵和用户侧的用户管路，所述用户热源管路适于从所述放热管路吸热以向所述用户管路供热；除霜系统，包括连接形成循环回路的所述三介质换热器的除霜管路、用于调节所述除霜管路通断的第一调节阀、除霜热源管路和第二循环泵，所述除霜管路适于向所述三介质换热器放热以用于除霜；所述除霜热源管路适于从所述用户热源管路吸热，或，所述用户热源管路作为所述除霜热源管路为所述除霜管路供热；所述三介质换热器设置多个且相并联，每个所述除霜管路所在支路均设有所述第一调节阀，所述三介质换热器配设有风机。根据本技术的一个实施例，所述除霜系统包括中间换热器，所述中间换热器包括所述除霜热源管路和适于向所述除霜热源管路供热的中间换热管路，所述中间换热管路与所述用户热源管路连接，所述中间换热管路与所述用户热源管路之间设有第二调节阀。根据本技术的一个实施例，所述用户热源管路所在的第一载冷剂总管上连接所述第一循环泵，所述第一载冷剂总管两端同时连接所述中间换热管路与所述用户管路。根据本技术的一个实施例，所述中间换热器为间壁换热器。根据本技术的一个实施例，所述放热管路的出口端和入口端分别连接第一总流出管和第一总流入管，所述压缩机设于第一总流入管，每个所述热泵热源管路均连接有一个所述节流装置，每个所述热泵热源管路和所述节流装置所在支路并联于所述第一总流入管和所述第一总流出管之间。根据本技术第二方面实施例，提供一种应用于上述实施例所述的自除霜式空气源热泵机组的运行方法，包括供热模式和供热除霜模式；所述供热模式：所述热泵热源管路、所述压缩机、所述放热管路和所述节流装置依次连通，所述热泵热源管路内的制冷剂从外界环境吸热后流入所述压缩机，经过所述压缩机增压后，所述制冷剂流入所述放热管路且所述制冷剂在所述放热管路内向所述用户热源管路放热，所述制冷剂再通过所述节流装置降压后回流至所述热泵热源管路，所述制冷剂循环流动；所述用户热源管路、所述第一循环泵和所述用户管路连通，所述用户热源管路内的第一载冷剂从所述放热管路吸热后，所述第一载冷剂流入所述用户管路，所述第一载冷剂在所述用户管路放热以向用户供热，所述第一载冷剂回流至所述用户热源管路，所述第一载冷剂循环流动；所述第一调节阀关闭以停止运行所述除霜系统；所述供热除霜模式：当所述取热系统包括多个所述三介质换热器，一部分需要除霜的所述三介质换热器的热泵热源管路称为第一热泵热源管路，第一热泵热源管路对应第一除霜管路，另一部分进行取热的所述三介质换热器的热泵热源管路称为第二热泵热源管路；所述第一热泵热源管路对应的所述节流装置关闭，以使所述第一热泵热源管路停止取热；所述第二热泵热源管路、所述压缩机、所述放热管路和所述节流装置依次连通，所述第二热泵热源管路进行取热；所述用户热源管路、所述第一循环泵和所述用户管路连通，第一载冷剂在所述用户热源管路与所述用户管路之间循环流动以使所述用户管路放热并向用户供热；所述第一除霜管路所在支路的第一调节阀打开，所述第一除霜管路、所述第一除霜管路所在支路的第一调节阀、所述除霜热源管路和所述第二循环泵连通，当所述除霜热源管路适于从所述用户热源管路吸热，所述除霜热源管路内的第二载冷剂从所述用户热源管路吸热后流入所述第一除霜管路，所述第二载冷剂在所述第一除霜管路内放热，所述第二载冷剂循环流动直至完成除霜；当所述除霜热源管路为所述用户热源管路，所述用户热源管路内的部分第一载冷剂向所述第一除霜管路流动、另一部分所述第一载冷剂向所述用户管路流动，所述第一载冷剂在所述第一除霜管路内放热，所述第一载冷剂循环流动直至完成除霜；其中，所述供热模式或所述供热除霜模式运行，所述风机均运行。根据本技术的一个实施例，当所述除霜系统包括中间换热器，第二调节阀打开以连通中间换热管路与所述用户热源管路，所述用户热源管路内的部分所述第一载冷剂流入所述中间换热管路，所述除霜热源管路内的所述第二载冷剂从所述中间换热管路内的所述第一载冷剂吸热，所述第一载冷剂放热后回流至所述用户热源管路。本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本技术实施例的自除霜式空气源热泵机组，包括取热系统、供热系统和除霜系统，取热系统包括三介质换热器的热泵热源管路、压缩机、热泵换热器的放热管路和节流装置，除霜系统包括三介质换热器的除霜管路、第二循环泵、第一调节阀和除霜热源管路，除霜热源管路可以从供热系统的用户热源管路吸热或者除霜热源管路为供热系统的用户热源管路，可将供热系统的部分热量通入三介质换热器的除霜管路内，以为三介质换热器除霜。三介质换热器替代传统的两介质风冷换热器，除霜和取热采用不同的环路，其中取热系统中的制冷剂直接膨胀，即直接和外界换热，实现了直膨换热器的自除霜，且避免了流体掺混的可能，简化了管路结构，降低了传热损失，可适应多种换热场景下的需要；并且多组三介质换热器的设置，可保证在除霜工况下，不影响对用户侧的正常供热。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自除霜式空气源热泵机组，其特征在于，包括：/n取热系统，包括连接形成循环回路的三介质换热器的热泵热源管路、压缩机、热泵换热器的放热管路和节流装置，所述热泵热源管路适于从外界环境吸热；/n供热系统，包括连接形成循环回路的所述热泵换热器的用户热源管路、第一循环泵和用户侧的用户管路，所述用户热源管路适于从所述放热管路吸热以向所述用户管路供热；/n除霜系统，包括连接形成循环回路的所述三介质换热器的除霜管路、用于调节所述除霜管路通断的第一调节阀、除霜热源管路和第二循环泵，所述除霜管路适于向所述三介质换热器放热以用于除霜；所述除霜热源管路适于从所述用户热源管路吸热，或，所述用户热源管路作为所述除霜热源管路为所述除霜管路供热；/n所述三介质换热器设置多个且相并联，每个所述除霜管路所在支路均设有所述第一调节阀，所述三介质换热器配设有风机。/n

【技术特征摘要】
1.一种自除霜式空气源热泵机组，其特征在于，包括：
取热系统，包括连接形成循环回路的三介质换热器的热泵热源管路、压缩机、热泵换热器的放热管路和节流装置，所述热泵热源管路适于从外界环境吸热；
供热系统，包括连接形成循环回路的所述热泵换热器的用户热源管路、第一循环泵和用户侧的用户管路，所述用户热源管路适于从所述放热管路吸热以向所述用户管路供热；
除霜系统，包括连接形成循环回路的所述三介质换热器的除霜管路、用于调节所述除霜管路通断的第一调节阀、除霜热源管路和第二循环泵，所述除霜管路适于向所述三介质换热器放热以用于除霜；所述除霜热源管路适于从所述用户热源管路吸热，或，所述用户热源管路作为所述除霜热源管路为所述除霜管路供热；
所述三介质换热器设置多个且相并联，每个所述除霜管路所在支路均设有所述第一调节阀，所述三介质换热器配设有风机。


2.根据权利要求1所述的自除霜式空气源热泵机组，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先庭，姜思航，王宝龙，石文星，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11