CN102003854B - 空气源热泵辅助压缩机除霜系统 - Google Patents
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Abstract
空气源热泵辅助压缩机除霜系统，它涉及一种空气源热泵除霜系统。针对目前空气源热泵除霜系统中压缩机既要向室内提供热量还要提供除霜的能量导致向室内供热量减少、除霜时间长及压缩机存在安全隐患的问题。贮液器与过冷器连通，贮液器与过冷器之间的管路并联设有膨胀阀，过冷器与辅助压缩机的进口端连通，辅助压缩机经过第三电磁阀分别与多个室外机连通，每个室外机经过第四电磁阀与贮液器连通，过冷器的两个出口端的剩余一个与第二节流阀的进口端连通，第二节流阀与第二单向阀并联设置，第二节流阀分别与多个室外机组连通，每个室外机组与四通换向阀连通，四通换向阀经过气液分离器与主压缩机连通。本发明用于空气源热泵除霜。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气源热泵除霜系统。
背景技术
空气源热泵在冬季运行时，风冷热泵冷热水机组室外机组部分会结霜，当霜层积累到一定程度时制热量显著衰减，必须进行除霜。常用的除霜方式主要有逆循环除霜和热气旁通除霜两种。
逆循环除霜是采用最为普遍的除霜方式。但是此除霜方式存在很多缺点：1、除霜时要从房间吸热，室温会降低5～6℃，影响室内的舒适性；2、切换制热和除霜模式时，系统压力波动剧烈，产生的机械冲击比较大；3、除霜时室内换热器作为蒸发器，表面温度低达-20～-25℃，当恢复制热后，较长一段时间吹不出热风；4、在启动和终止除霜时，四通阀换向产生较大的气流噪声等；热气旁通除霜方式可以克服逆循环除霜方式的上述缺点，除霜过程中系统参数变化平缓，制热和除霜模式切换时对压缩机的机械冲击较小，不从房间取热，恢复制热即吹出热风，舒适性较好，四通换向阀不需要换向，气流噪声小。但同时也存在其它方面的问题：除霜能量来自压缩机的部分高温排气，延长了除霜时间，同时吸气过热度低，但是，高温排气压力较高，对压缩及产生一定冲击，危机压缩机的安全等。
上述除霜方式，除霜过程中除霜能量由供热的压缩机系统提供，一方面减少了向室内的供热量，另一方面造成了除霜时间的延长，从而带来了各种除霜问题。
发明内容
本发明为了解决目前空气源热泵除霜系统中压缩机既要向室内提供热量还要提供除霜的能量导致向室内供热量减少、除霜时间长及压缩机存在安全隐患的问题，提供了一种空气源热泵辅助压缩机除霜系统。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：所述系统包括主压缩机、四通换向阀、室内机、贮液器、第一节流阀、第二节流阀、多个室外机组和气液分离器，多个室外机组并联设置，每个室外机组由第一电磁阀、室外机和第二电磁阀构成，第一电磁阀、室外机和第二电磁阀依次串联设置，压缩机的出口端与四通换向阀的其中一个通口连通，四通换向阀的剩余三个通口中的一个与室内机的进口端连通，室内机的出口端与第一节流阀的进口端连通，第一节流阀的出口端与贮液器的两个进口端的一个连通，所述系统还包括过冷器、膨胀阀、辅助压缩机、多个第三电磁阀和多个第四电磁阀，贮液器的出口端与过冷器的进口端连通，贮液器与过冷器之间的管路并联设有膨胀阀，过冷器的两个出口端的的上部出口端与辅助压缩机的进口端连通，辅助压缩机的出口端经过多个第三电磁阀分别与多个室外机的进口端连通，每个室外机的出口端经过第四电磁阀与贮液器的两个进口端的剩余一个连通，过冷器的两个出口端的剩余一个与第二节流阀的进口端连通，第二节流阀的出口端分别与多个室外机组的第一电磁阀连通，每个室外机组的第二电磁阀与四通换向阀剩余两个通口的一个连通，四通换向阀剩余两个通口的另一个经过气液分离器与主压缩机的进口端连通。
本发明具有以下有益效果：1.本发明相对常规空气源热泵系统，外加了一套辅助压缩机系统，因此系统结构简单合理，成本造价低；2.本发明的空气源热泵在除霜的同时可以继续向室内供热，避免了定期除霜；改善了机组运行环境，有效的提高了室内舒适度；3.本发明除霜能量由辅助压缩机提供，避免了常规逆循环除霜方式下的四通阀换向，从而消除了四通阀换向时的气流噪声，延长了四通阀的使用寿命；4.除霜过程中，辅助压缩机中的低温制冷剂吸收的热量来自于过冷器，对主压缩机系统的制冷剂实现了过冷，从而减少了制冷剂闪蒸的可能，保证了系统的安全运行；5.相对于热气旁通除霜方式下除霜能量来自压缩机的部分高温排气，本除霜方式下除霜能量由辅助压缩机系统提供，从而缩短了除霜时间，降低了吸气过热度，减小了由于吸气压力过高而对压缩机产生的冲击，压缩机运行安全可靠。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的系统包括主压缩机1、四通换向阀2、室内机3、贮液器4、第一节流阀6-1、第二节流阀6-2、多个室外机组7和气液分离器8，多个室外机组7并联设置，每个室外机组7由第一电磁阀7-1、室外机7-2和第二电磁阀7-3构成，第一电磁阀7-1、室外机7-2和第二电磁阀7-3依次串联设置，压缩机1的出口端与四通换向阀2的其中一个通口连通，四通换向阀2的剩余三个通口中的一个与室内机3的进口端连通，室内机3的出口端与第一节流阀6-1的进口端连通，第一节流阀6-1的出口端与贮液器4的两个进口端的一个连通，所述系统还包括过冷器5、膨胀阀9、辅助压缩机10、多个第三电磁阀11和多个第四电磁阀12，贮液器4的出口端与过冷器5的进口端连通，贮液器4与过冷器5之间的管路并联设有膨胀阀9，过冷器5的两个出口端的的上部出口端与辅助压缩机10的进口端连通，辅助压缩机10的出口端经过多个第三电磁阀11分别与多个室外机7-2的进口端连通，每个室外机7-2的出口端经过第四电磁阀12与贮液器4的两个进口端的剩余一个连通，过冷器5的两个出口端的剩余一个与第二节流阀6-2的进口端连通，第二节流阀6-2的出口端分别与多个室外机组7的第一电磁阀7-1连通，每个室外机组7的第二电磁阀7-2与四通换向阀2剩余两个通口的一个连通，四通换向阀2剩余两个通口的另一个经过气液分离器8与主压缩机1的进口端连通。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的系统还包括第一单向阀13和第二单向阀14，第一节流阀6-1与第一单向阀13并联设置，第二节流阀6-2与第二单向阀14并联设置，冬季制热的时候，打开第一单向阀13，关闭第二单向阀14，制冷剂通过第一单向阀13(不通过第一节流阀6-1)流到贮液器4中，从而制冷剂在第二节流阀6-2被节流；当夏季运行时，第一单向阀13关闭，第二单向阀14，制冷剂流经第二单向阀14，，从而制冷剂在第一节流阀6-1被节流。第一单向阀13和第二单向阀14的作用就是保证机组能够在冬季和夏季下都可以运行。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：在正常制冷过程中，关闭辅助压缩机10，同时关闭多个第三电磁阀11和第四电磁阀12，打开多个第一电磁阀7-1和第二电磁阀7-3。此时，由主压缩机1排出的高温气态制冷剂在多个室外机7-2中放热后，流经第二单向阀14、过冷器5、贮液器4，然后被第一节流阀6-1节流，之后低温制冷剂在室内机3取热后变为气态，之后流经四通换向阀2和气液分离器8，最后回到主压缩机1。
在正常供热过程中，关闭辅助压缩机10，同时关闭多个第三电磁阀11和第四电磁阀12，打开多个第一电磁阀7-1和第二电磁阀7-3。此时，由主压缩机1排出的高温气态制冷剂经过四通换向阀2在室内机3放热后，流经第一单向阀13、贮液器4和过冷器5，然后被第二节流阀6-2节流，之后低温制冷剂在多个室外机7-2中吸热变为气态，之后流经四通换向阀2和气液分离器8，最后回到主压缩机1。
当需要对室外机进行除霜时，可分别对每个室外机7-2单独进行除霜。以对其中一个室外机7-2进行除霜为例进行说明。打开辅助压缩机10，同时打开该室外机7-2对应的第三电磁阀11和第四电磁阀12，关闭第一电磁阀7-1和第二电磁阀7-3。其它室外机组7与正常供热时保持一致。主压缩机1中制冷剂的循环除了制冷剂不流经被除霜的室外机7-2外，其它与正常供热状态保持一致。在辅助压缩机10循环中，由贮液器4出口的液态高温制冷剂一部分进入过冷器5内的铜管，另一部分被膨胀阀9节流后进入过冷器5除铜管外的空腔中，在过冷器5内高温制冷剂与腔内的低温制冷剂实现换热，气态低温制冷剂由过冷器5的上部进入辅助压缩机10。由辅助压缩机10出口的高温制冷剂流经第三电磁阀11后进入被除霜的室外机7-2，高温制冷剂在室外机7-2内放热，热量被用来除去室外机7-2表面上的霜层。除霜后的液态制冷剂流经第四电磁阀12后流回到贮液器4中，从而实现了除霜循环。当该室外机7-2表面的霜层除掉后，依次对其他的室外机7-2进行除霜，其电磁阀的开闭和制冷剂流程可参照与上述同理。
Claims (2)
1.一种空气源热泵辅助压缩机除霜系统，所述系统包括主压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内机(3)、贮液器(4)、第一节流阀(6-1)、第二节流阀(6-2)、多个室外机组(7)和气液分离器(8)，多个室外机组(7)并联设置，每个室外机组(7)由第一电磁阀(7-1)、室外机(7-2)和第二电磁阀(7-3)构成，第一电磁阀(7-1)、室外机(7-2)和第二电磁阀(7-3)依次串联设置，压缩机(1)的出口端与四通换向阀(2)的其中一个通口连通，四通换向阀(2)的剩余三个通口中的一个与室内机(3)的进口端连通，室内机(3)的出口端与第一节流阀(6-1)的进口端连通，第一节流阀(6-1)的出口端与贮液器(4)的两个进口端的一个连通，其特征在于所述系统还包括过冷器(5)、膨胀阀(9)、辅助压缩机(10)、多个第三电磁阀(11)和多个第四电磁阀(12)，贮液器(4)的出口端一路与过冷器(5)的内部铜管连通，另一路经膨胀阀(9)与过冷器(5)内部铜管外的空腔连通，过冷器(5)的两个出口端的上部出口端与辅助压缩机(10)的进口端连通，辅助压缩机(10)的出口端经过多个第三电磁阀(11)分别与多个室外机(7-2)的进口端连通，每个室外机(7-2)的出口端经过第四电磁阀(12)与贮液器(4)的两个进口端的剩余一个连通，过冷器(5)的两个出口端的剩余一个与第二节流阀(6-2)的进口端连通，第二节流阀(6-2)的出口端分别与多个室外机组(7)的第一电磁阀(7-1)连通，每个室外机组(7)的第二电磁阀(7-2)与四通换向阀(2)剩余两个通口的一个连通，四通换向阀(2)剩余两个通口的另一个经过气液分离器(8)与主压缩机(1)的进口端连通。
2.根据权利要求1所述空气源热泵辅助压缩机除霜系统，其特征在于所述系统还包括第一单向阀(13)和第二单向阀(14)，第一节流阀(6-1)与第一单向阀(13)并联设置，第二节流阀(6-2)与第二单向阀(14)并联设置。
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