【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热泵产品，特别是涉及一种直凝式空气源热泵系统及运行控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
2、近年来，清洁供热产业成为了低碳循环发展的关键组成部分。空气源热泵技术因其兼备节能、节电、增效的技术优势，已成为清洁供热低碳化转型的重要技术措施，具有广阔的应用空间和价值。
3、目前，空气源热泵产品多采用传统的冷热水系统，而直凝式供热系统则因其省去二次换热、系统简化、维护简单、传热效率高等优势，成为未来供热的发展趋势。
4、然而，目前直凝式空气源热泵系统在制热模式下，由于压缩机出口过热段温度高，不仅导致室内局部供热温度过高，而且容易引起地板应力变化，发生地板鼓包、干裂等现象；同时，直凝式空气源热泵系统在冬季运行状态下，会频繁进入除霜模式，需从地板吸取热量，造成室内温度波动，显著影响采暖的舒适性和安全性。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种直凝式空气源热泵系统及运行控制方法，在制热模式下稳定供热、兼顾蓄热，在除霜模式下蓄热释热、舒适供热。
2、第一方面，本专利技术提供了一种直凝式空气源热泵系统；
3、一种直凝式空气源热泵系统，包括通过连通形成循环回路的直凝式采暖盘管、换热器、相变蓄热罐和变频压缩机，多个并联的相变蓄热罐位于压缩机出口过热段；
4、制热模式下，制冷剂经直凝式采暖盘管和换热器进入变频压缩机，经变频压缩机压缩得
5、除霜模式下，经压缩机处理后的制冷剂进入换热器，分离出的液态制冷剂通过电子膨胀阀进入相变蓄热罐，经相变蓄热罐流入变频压缩机；
6、其中，单个相变蓄热罐的体积通过压缩机运行参数、制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定。
7、进一步的，还包括生活热水水箱，所述生活热水水箱与相变蓄热罐连通；
8、制热模式下，将相变蓄热罐内的多余热量传递至生活热水水箱；除霜模式下，当相变蓄热罐蓄热不足时，为机组除霜提供热量。
9、进一步的，通过压缩机运行参数、制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定单个相变蓄热罐的体积包括：
10、获取制热模式下压缩机出口压力、压缩机出口过热段温度和直凝式采暖盘管进口段冷凝温度，结合制冷剂类型，确定压缩机出口过热段焓值和直凝式采暖盘管进口段焓值；
11、获取热泵机组制冷剂质量流量，结合压缩机出口过热段焓值和直凝式采暖盘管进口段焓值，计算压缩机排气管路瞬时过热量；
12、根据瞬时过热量，计算相变蓄热罐在预设时间段的最大蓄热量；根据最大蓄热量，获取相变蓄热罐的总体积；根据相变蓄热罐的总体积和数量，确定单个相变蓄热罐的体积。
13、第二方面，本专利技术提供了一种直凝式空气源热泵系统运行控制方法；
14、一种直凝式空气源热泵系统运行控制方法，基于上述述的直凝式空气源热泵系统，包括：
15、制热模式下，实时获取室外环境温度、室内供暖温度和直凝式空气源热泵系统运行参数，根据室外环境温度，计算供热所需冷凝温度；通过供热所需冷凝温度和压缩机出口过热段温度，获取相变蓄热罐的可蓄热量；根据相变蓄热罐的可蓄热量和总蓄热量，调控相变蓄热罐的运行台数；
16、同时，获取换热器盘管温度，根据室外环境温度、换热器盘管温度或上次除霜时间以及间隔判断是否进入除霜模式；
17、除霜模式下，根据直凝式空气源热泵系统运行参数，计算热泵机组除霜时的热量消耗；根据除霜热量消耗和相变蓄热罐的蓄热量，调控相变蓄热罐、生活热水水箱和直凝式供暖盘管中的一种或多种提供除霜热量。
18、进一步的，所述根据室外环境温度，计算供热所需冷凝温度具体包括：
19、根据室外环境温度和室内供暖温度，计算室内实时供暖热需求；
20、通过室内实时供暖热需求和室内供暖温度，确定直凝式采暖盘管所需冷凝温度。
21、进一步的，所述通过供热所需冷凝温度和压缩机出口过热段温度，获取相变蓄热罐的可蓄热量具体为：
22、获取制热模式下压缩机出口过热段压力，结合供热所需冷凝温度和压缩机出口过热段温度，获取压缩机出口过热段状态点焓值和直凝式采暖盘管进口段冷凝状态点焓值；
23、根据热泵机组制冷剂质量流量，结合压缩机出口过热段状态点焓值和直凝式采暖盘管进口段冷凝状态点焓值，获取相变蓄热罐的可蓄热量。
24、进一步的，所述根据直凝式空气源热泵系统运行参数，计算热泵机组除霜时的热量损耗具体包括：
25、获取除霜模式下压缩机出口压力，结合压缩机出口温度和室外翅片换热器出口温度以及制冷剂质量流量计算热泵机组除霜损耗的热量；
26、进一步的，所述根据机组除霜所消耗的热量和相变蓄热罐的蓄热量，调控相变蓄热罐、生活热水水箱和直凝式供暖盘管中的一种或多种提供除霜热量具体包括：
27、当除霜热量损耗小于相变蓄热罐的蓄热量时，控制相变蓄热罐提供除霜热量；
28、当除霜热量损耗大于相变蓄热罐的蓄热量且小于相变蓄热罐和生活热水水箱的蓄热量时，控制相变蓄热罐和生活热水水箱提供除霜热量；
29、当除霜热量损耗大于相变蓄热罐和生活热水水箱的蓄热量之和时，先由相变蓄热罐和生活热水水箱提供除霜热量，热量释放完后，由直凝式采暖盘管提供除霜热量。
30、进一步的，在进行直凝式空气源热泵系统运行控制之前，还包括：
31、通过压缩机运行参数、热泵机组制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定相变蓄热罐安装时的数量和体积。
32、优选的，所述通过压缩机运行参数、制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定单个相变蓄热罐的体积具体包括：
33、获取制热模式下压缩机出口压力、压缩机出口过热段温度和直凝式采暖盘管进口段冷凝温度，结合制冷剂类型，确定压缩机出口过热段焓值和直凝式采暖盘管进口段焓值；
34、获取热泵机组制冷剂质量流量，结合压缩机出口过热段焓值和直凝式采暖盘管进口段焓值，计算压缩机排气管路瞬时过热量；
35、根据瞬时过热量，计算相变蓄热罐在预设时间段的最大蓄热量；根据最大蓄热量，获取相变蓄热罐的总体积；根据相变蓄热罐的总体积和数量，确定单个相变蓄热罐的体积。
36、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
37、1、本专利技术提供的技术方案，在压缩机排气过热段增加了相变蓄热罐，在制热模式下，充分利用机组的动态调节特性，通过相变蓄热罐蓄热，有效解决室内直凝式采暖盘管局部供暖过热所带来的供暖舒适性和安全性问题；在除霜模式下，通过相变蓄热罐放热，为机组逆向除霜提供热量，防止室内温度波动，实现了直凝式热泵全模式下舒适、稳定运行。
38、2、本专利技术提供的技术方案，在相变蓄热罐末端安装了用于制备生活热水的生活热水水箱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直凝式空气源热泵系统，其特征在于，包括通过连通形成循环回路的直凝式采暖盘管、换热器、相变蓄热罐和变频压缩机，多个并联的相变蓄热罐位于压缩机出口过热段；
2.如权利要求1所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，还包括生活热水水箱，所述生活热水水箱与相变蓄热罐连通；
3.如权利要求1所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，通过压缩机运行参数、制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定单个相变蓄热罐的体积包括：
4.一种直凝式空气源热泵系统运行控制方法，基于权利要求1-3任一项所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述根据室外环境温度，计算供热所需冷凝温度具体包括：
6.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述通过供热所需冷凝温度和压缩机出口过热段温度，获取相变蓄热罐的可蓄热量具体为：
7.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述根据直凝式空气源热泵系统运行参数，计算热泵机组
8.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述根据压缩机热量损耗和相变蓄热罐的蓄热量，调控相变蓄热罐、生活热水水箱和直凝式供暖盘管中的一种或多种提供除霜热量具体包括：
9.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，在进行直凝式空气源热泵系统运行控制之前，还包括：
10.如权利要求9所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述通过压缩机运行参数、热泵机组制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定单个相变蓄热罐的体积具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种直凝式空气源热泵系统，其特征在于，包括通过连通形成循环回路的直凝式采暖盘管、换热器、相变蓄热罐和变频压缩机，多个并联的相变蓄热罐位于压缩机出口过热段；
2.如权利要求1所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，还包括生活热水水箱，所述生活热水水箱与相变蓄热罐连通；
3.如权利要求1所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，通过压缩机运行参数、制冷剂质量流量和直凝式采暖盘管运行参数确定单个相变蓄热罐的体积包括：
4.一种直凝式空气源热泵系统运行控制方法，基于权利要求1-3任一项所述的直凝式空气源热泵系统，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征在于，所述根据室外环境温度，计算供热所需冷凝温度具体包括：
6.如权利要求4所述的直凝式空气源热泵系统运行控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁士民，高学锋，王刚，朱辉，郑进福，胡松涛，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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