CN104132473A - 两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两级压缩不间断制热装置,包含有蒸发器。蒸发器融霜时本装置能够进行不间断制热，包括：制热回路，包含：低压级压缩机部、中间冷却器、高压级压缩机部、冷凝器部、包含风机的蒸发器、气液分离器；以及融霜旁路，包含：设置在高压级压缩机部的出口和蒸发器的入口之间的融霜旁通管体、设置在融霜旁通管体中的第一电磁阀、第二电磁阀、电加热单元、以及融霜控制单元，其中，当融霜控制单元控制第一电磁阀打开且控制第二电磁阀关闭、启动电加热单元并关闭风机时，冷凝压力过热蒸气中的一部分通过冷凝器部进行冷凝放热，冷凝压力过热蒸气的另一部分通过融霜旁通管体进入蒸发器中散发热量，实现在对蒸发器进行融霜时不间断制热。

Description

两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法

技术领域

本发明涉及暖通空调领域，具体涉及一种在蒸发器融霜时能够不间断制热的两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法。

背景技术

空气源热泵热水器是通过消耗一部分电能，将热量从低温热源(空气)转移到高温热源(热水)中的一种装置。转移到高温热源中的热量包括消耗的电能和从低温热源(空气)中吸收的热量。因此，相对于电热水器、燃气热水器和太阳能热水器，空气源热泵热水器具有制热效率高，相同耗电量时，制热量是电热水器的4倍，燃气热水器的3倍，便于控制，安全性好和安装方便等优势。

单级蒸气压缩式空气源热泵能够在我国长江中下游、华南及西南等地区得到较好的应用。但在北方寒冷地区及冬季空气湿度较大的地区，如图4所示，随着蒸发温度T_e下降到T_e′，蒸发压力也由P_e下降到P_e′，而热泵的冷凝器必须达到较高的目标冷凝温度T_k，就会导致热泵循环中制冷剂比容增大、制冷剂质量流量下降、制热量不足、压缩比过大、蒸发器结霜等严重问题，影响热泵正常运行。

现有技术中，马最良等针对空气源热泵冷热水机组在寒冷地区冬季使用时结霜造成热效率低等问题，提出一种双级热泵系统，即由空气源热泵冷热水机组提供10-20℃温水，作为水源热泵的低位热源，组成水源热泵供热系统。该热泵系统虽然能够在寒冷地区供热，但系统过于复杂，作为高温级蒸发器和低温级冷凝器的水侧的设计复杂，存在冻结危险，造成系统安全隐患。陈则韶的实用新型专利(专利号ZL200620126599.4)中在蒸发器的迎风面增加一排用于制冷剂过冷和蒸发器辅助加热的“防霜换热器”。利用冷凝器流出的约50℃的热制冷剂液体在防霜换热器中与蒸发器的来风换热，提高蒸发器的来风温度和通过蒸发器翅片导热，有效减少风源热泵的结霜次数和结霜程度。该专利在长江中下游及以南地区能够提高热泵的效率，减少结霜次数，但不能在寒冷地区得到有效使用。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能够在寒冷地区高效运行且在蒸发器融霜时能够不间断制热的两级压缩制热融霜装置及两级压缩不间断制热融霜方法。

本发明提供了一种两级压缩不间断制热装置,包含有蒸发器且该蒸发器融霜时进行不间断制热，具有这样的特征，包括：制热回路，包含：用于将蒸气制冷剂压缩成为中间压力热蒸气制冷剂的低压级压缩机部、用于将中间压力热蒸气制冷剂冷却得到冷蒸气制冷剂的中间冷却器、用于将冷蒸气制冷剂进行进一步压缩得到冷凝压力过热蒸气的高压级压缩机部、用于对冷凝压力过热蒸气进行冷凝并对外界进行放热后形成过冷液态制冷剂的冷凝器部、用于吸收空气源的热量后进行蒸发输出蒸气制冷剂并且包含风机的蒸发器、设置在蒸发器和低压级压缩机部之间的气液分离器；以及融霜旁路，包含：设置在高压级压缩机部的出口和蒸发器的入口之间的融霜旁通管体、设置在融霜旁通管体中的第一电磁阀、设置在冷凝器部的出口和蒸发器的入口之间的第二电磁阀、设置在气液分离器中的电加热单元、以及用于控制第一电磁阀、第二电磁阀、电加热单元和风机的融霜控制单元，其中，当融霜控制单元控制第一电磁阀打开且控制第二电磁阀关闭、启动电加热单元并关闭风机时，冷凝压力过热蒸气中的一部分通过冷凝器部进行冷凝放热，冷凝压力过热蒸气的另一部分通过融霜旁通管体进入蒸发器中散发热量后成为融霜冷液制冷剂，融霜冷液制冷剂在气液分离器中被电加热单元加热蒸发后输出蒸气制冷剂。

本发明还提供一种两级压缩不间断制热装置，具有这样的特征，还包括：第一节流装置，包含设置在冷凝器部和中间冷却器之间的第一管体以及设置在第一管体内的第一节流阀，其中，第一节流阀将过冷液态制冷剂进行节流得到中间压力液态制冷剂后流入中间冷却器中。

本发明还提供一种两级压缩不间断制热装置，具有这样的特征，还包括：第二节流装置，包含设置在冷凝器部和蒸发器之间且穿过中间冷却器的第二管体以及设置在第二管体中中间冷却器和蒸发器之间的第二管体部内的第二节流阀，第二电磁阀设置在第二管体部上，其中，第二节流阀将一部分过冷液态制冷剂进行节流获得蒸发压力制冷剂后输出到蒸发器中。

本发明还提供一种两级压缩不间断制热装置，具有这样的特征，还包括：第三节流装置，包含设置在中间冷却器和蒸发器之间的第三管体以及设置在第三管体内的第三节流阀，其中，第二电磁阀设置在第三管体上，第三节流阀将中间压力制冷剂进行节流获得蒸发压力制冷剂后输出到蒸发器中。

在本发明提供的两级压缩不间断制热装置中，还可以具有这样的特征，包括：其中，中间冷却器中包含一端接收中间压力热蒸气制冷剂且另一端伸入中间冷却器内中间压力液态制冷剂中的第一气管，第一气管将中间压力热蒸气制冷剂引入中间压力制冷剂中被冷却得到饱和的冷蒸气制冷剂。

在本发明提供的两级压缩不间断制热装置中，还可以具有这样的特征，包括：中间冷却器中包含一端接收中间压力热蒸气制冷剂且另一端设置在中间冷却器内中间压力制冷剂的液面上方的第二气管，第二气管将中间压力热蒸气制冷剂引入中间冷却器中被冷却得到过热的冷蒸气制冷剂。

本发明还提供一种两级压缩不间断制热装置，具有这样的特征，还包括：第一保温层，包覆在第一管体中第一节流阀到中间冷却器之间的第一管体部和第一节流阀上；以及第二保温层，包覆第二节流阀到蒸发器之间的第二管体和第二节流阀上。

本发明还提供一种两级压缩不间断制热装置，具有这样的特征，还包括：第三保温层，包覆在第一管体中第一节流阀到中间冷却器之间的第一管体部和第一节流阀上；以及第四保温层，包覆在第三管体中第三节流阀到蒸发器之间的第三管体部上和第三节流阀上。

本发明还提供一种使用如上述任意一项的两级压缩不间断制热装置的两级压缩不间断制热融霜方法,其特征在于，具有以下步骤：通常循环制热步骤，将第一电磁阀关闭并开启第二电磁阀，通过低压级压缩机部、中间冷却器和高压级压缩机部将蒸气制冷剂进行压缩得到冷凝压力过热蒸气，冷凝压力过热蒸气进入冷凝器部进行冷凝散热后一部分输入中间冷却器中且另一部分输入蒸发器中被蒸发得到蒸气制冷剂；融霜启动步骤，将第一电磁阀开启、关闭第二电磁阀并且关闭风机，同时启动电加热单元；保持循环制热步骤，通过低压级压缩机部、中间冷却器和高压级压缩机部将蒸气制冷剂进行压缩得到冷凝压力过热蒸气，部分冷凝压力过热蒸气进入冷凝器部内进行散热后冷凝为过冷液状态的制冷剂，将过冷液状态的制冷剂的一部分通过第一节流阀进行节流后流入中间冷却器中；循环融霜步骤，将冷凝压力过热蒸气的另一部分经过融霜旁通管体进入蒸发器进行散热后转换为融霜冷液制冷剂，通过电加热单元对融霜冷液制冷剂进行加热蒸发后得到蒸气制冷剂，低压级压缩机部将蒸气制冷剂吸入并进行压缩。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及到的两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法，在通常制热情况时，融霜旁路关闭，冷凝压力过热蒸气全部进入冷凝器部对外界进行放热，当需要对蒸发器进行融霜时，通过第一电磁阀开启融霜旁路将冷凝压力过热蒸气的一部分输送到蒸发器中进行散热，进而融化蒸发器表面的霜层，同时冷凝压力过热蒸气的另一部分进入冷凝器部中对外界进行放热，实现在蒸发器融霜时不间断制热。通过低压级压缩机和高压压缩机组合使用对制冷剂进行两级压缩，使得本装置能够在寒冷地区高效运行、提高低压压缩机和高压压缩机的效率并且降低制冷剂的压缩比。因此，本发明实现了在寒冷地区高效制热并且在蒸发器融霜时能够不间断制热。

附图说明

图1是本发明实施例一中的两级压缩不间断制热装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的两级压缩不间断制热装置的热力循环LgP-h图；

图3是本发明实施例二中的两级压缩不间断制热装置的结构示意图；以及

图4是单级蒸气压缩式热泵循环蒸发温度下降时的热力分析LgP-h图。

具体实施案例

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法作具体阐述。

<实施例一>

图1是本发明实施例一中的两级压缩不间断制热装置的结构示意图。

如图1所示，在本实施例中两级压缩不间断制热装置1000适用于当制冷剂等熵指数较大，即压缩过程中制冷剂温升较大的制冷剂，如氨；以及对循环经济性要求高的热泵(制冷)系统，用于对水箱A中的水进行制热。

两级压缩不间断制热装置1000具体包含制热回路100和融霜旁路200。

制热回路100包含低压级压缩机部110、中间冷却器120、高压级压缩机部130、冷凝器部140、蒸发器150、气液分离器160、第一节流装置170、第二节流装置180和保温层(图中未画出)。

低压级压缩机部110设置在气液分离器160和中间冷却器120之间，包含顺次连接的压力控制器111、低压级压缩机112、压力控制器113和高效油分离器114。由气液分离器160分离出的蒸气制冷剂经过压力控制器111调节气压后输入低压级压缩机112中，蒸气制冷剂经过低压级压缩机112压缩以及压力控制器113调节压力后，蒸气制冷剂的气压被压缩至中间压力，从而蒸气制冷剂转换为中间压力热蒸气制冷剂。中间压力热蒸气制冷剂经过高效油分离器114分离出制冷剂中混合的润滑油后进入中间冷却器120。

中间冷却器120与高效油分离器114的出口连接，包含第一气管121。第一气管121的一端与高效油分离器114的出口连接用于接收中间压力热蒸气制冷剂，另一端伸入中间冷却器内的中间压力液态制冷剂中，即如图1所示第一气管121伸入中间压力液态制冷剂的液面以下。中间压力热蒸气制冷剂在中间冷却器120中被冷却成为冷蒸气制冷剂。

高压级压缩机部130与中间冷却器120的出口相连接，包含顺次连接的压力控制器131、高压级压缩机132和压力控制器133。压力控制器131将中间冷却器120的出口送出的冷蒸气制冷剂进行压力调节后被高压级压缩机132吸入。高压级压缩机132将冷蒸气制冷剂压缩后经过压力控制器133调节压力后排出冷凝压力过热蒸气。

冷凝器部140连接在压力控制器133和中间冷却器120之间，包含套管式冷凝器141、干燥过滤器142和视液镜143。

套管式冷凝器141位于水箱A附近，干燥过滤器142设置在套管式冷凝器141和视液镜143之间。套管式冷凝器141包含冷凝进气管141a、套管式冷凝器141b、冷凝出气管141c、冷水进水管141d、热水回水管141e。冷凝压力过热蒸气从冷凝进气管41a进入套管式冷凝器41进行冷凝放热后从冷凝出气管141c送出过冷液态制冷剂。过冷液态制冷剂由干燥过滤器42进行干燥。通过视液镜143监视过冷液态制冷剂的液面。水箱A中的冷水经过冷水进水管141d进入套管式冷凝器141中被冷凝压力过热蒸气释放的热量加热成为热水后从热水回水管141e流进水箱A中。

第一节流装置170位于液视镜143和中间冷却器120之间，用于对过冷液态制冷剂进行节，包含第一管体171和第一节流阀172。第一节流阀172位于第一管体171内。第一管体171的一端连接液视镜143的出液口另一端连接中间冷却器120的进液口，过冷液态制冷剂经第一管体171被第一节流阀172节流至中间压力液态制冷剂后流入中间冷却器20中。

第二节流装置180位于液视镜143和蒸发器150之间，用于对过冷液态制冷剂进行节流，包含第二管体81和第二节流阀182。第二管体181的一端连接液视镜143的出液口，另一端连接蒸发器150的入口，并且从中间冷却器120中穿过。第二管体81包含位于中间冷却器120和蒸发器150之间的第二管体部181a。第二节流阀182设置在第二管体部181a中。过冷液态制冷剂经第二管体部181a被第二节流阀182节流至蒸发压力制冷剂后输入蒸发器150入口处。

保温层包含第一保温层和第二保温层。第一保温层包覆在第一节流阀172和第一管体171中位于第一节流阀172与中间冷却器120之间的管体上，用于对流过第一节流阀172的中间压力液态制冷剂进行保温。第二保温层包覆在第二节流阀182和第二管体181中位于第二节流阀182与蒸发器150之间的管体上，用于对该段第二管体181内的制冷剂进行保温。

蒸发器150的出口与气液分离器160的入口相连，用于将蒸发器150中的制冷剂进行蒸发输出蒸气制冷剂并吸收空气源的热量，包含风机151。蒸气制冷剂经过气液分离器160中进行气液分离送入低压级压缩部110中。使得制冷剂在制热循环回路100中对水箱持续加热，形成循环往复的制热。

融霜旁路200用于对蒸发器150的表面霜层进行融霜。包含融霜旁通管体210、第一电磁阀220、第二电磁阀230、电加热单元240和融霜控制单元240。

融霜旁通管体210连接在高级压缩机部130的压力控制器133的出口和蒸发器150的入口之间。第一电磁阀220位于融霜旁通管体210中。第二电磁阀230位于第二管体部181a中。电加热单元240位于气液分离器160中。

融霜控制单元250分别与第一电磁阀220、第二电磁阀230、风机151和电加热单元240相连，用于控制第一电磁阀220、第二电磁阀230、风机151和电加热单元240的开闭。

本实施例的两级压缩不间断制热装置1000中,蒸发器150蒸发制冷剂时吸收流经蒸发器150的空气的热量，低温工作情况下即在寒冷地区工作时，空气中的水蒸气比较容易在蒸发器150表面结霜，造成换热系数下降，以致堵塞蒸发器150上空气流动通道，进而造成系统效率下降甚至出现停机，因此，需要每间隔一段时间进行融霜循环从而去除蒸发器150表面的霜层。使用两级压缩不间断制热装置1000的两级压缩不间断制热融霜方法具有如下步骤：

通常制热步骤，首先将第一电磁阀220关闭即关闭融霜旁路200并开启第二电磁阀230即开启制热回路100，在制热回路100中由蒸发器150蒸发得到的蒸气制冷剂进入低压级压缩机部110中的低压级压缩机112中被压缩，低压级压缩机部110排出中间压力热蒸气制冷剂，中间压力热蒸气制冷剂通过第一气管121进入中间冷却器120内的中间压力液态制冷剂中进行冷却，冷却得到的冷蒸气制冷剂被高压级压缩机部130吸入并被压缩成为冷凝压力过热蒸气，冷凝压力过热蒸气进入套管式冷凝器141进行冷凝并对水箱A中的冷水进行加热。冷凝压力过热蒸气散热后成为过冷液态制冷剂，一部分冷液态制冷剂通过第一节流装置170中的第一节流阀172被节流成中间压力液态制冷剂后流入中间冷却器120中，中间压力液态制冷剂用于冷却低压级压缩机部110排出的中间压力热蒸气制冷剂；另外大部分冷液态制冷剂通过第二节流装置180的第二节流阀182节流成蒸发压力制冷剂后进入蒸发器150中，蒸发压力制冷剂被蒸发器150蒸发后得到蒸气制冷剂并经过气液分离器160后输入低压级压缩机部110中，如此循环使得制冷剂在制热回路100中对水箱A中的水进行循环制热。

融霜启动步骤，融霜控制单元250根据预定间隔时间开启第一电磁阀220即打开融霜旁路200，关闭第二电磁阀230即断开制热回路100，关闭风机151即蒸发器150停止蒸发工作，开启电加热单元240。

保持制热步骤，冷凝压力过热蒸气的一部分通过冷凝进气管141a流入套管式冷凝器141进行制热，冷凝后的过冷液态制冷剂通过第一节流阀172节流后成为中间压力液态制冷剂流入中间冷却器120中。

循环融霜步骤，冷凝压力过热蒸气的另外一部分通过融霜旁通管体210进入蒸发器150中进行制热，进而融化蒸发器150表面的霜层成为融霜冷液制冷剂。融霜冷液制冷剂进入气液分离器160中被电加热单元240加热蒸发后成为蒸气制冷剂，蒸气制冷剂输入低压级压缩机部110中进行压缩，通过中间冷却器120和高压级压缩机部130后得到冷凝压力过热蒸气，一部分冷凝压力过热蒸气继续进入套管式冷凝器141进行冷凝制热，另一部分冷凝压力过热蒸气流入蒸发器150中进行融霜，如此循环预定一段时间后，即融霜完毕。

融霜关闭步骤，融霜控制单元250关闭第一电磁阀220开启第二电磁阀230，同时开启风机151，进入S-1通常制热步骤。

图2是是本发明实施例一中的两级压缩不间断制热装置的热力循环LgP-h图。

如图2所示，制冷剂在低压级压缩机112和高压级压缩机132进行两级压缩，使制冷剂从压力P₀经过低压级压缩机112压缩为压力P_m的制冷剂，然后经过高压级压缩机132压缩为压力P_k的制冷剂，使制冷剂的蒸发压力升高，从而降低冷凝器部140的冷凝温度，使得制冷剂的压缩比降低、提高压缩机的工作效率。

图4是背景技术中单级蒸气压缩式热泵循环蒸发温度下降时的热力分析LgP-h图。

如图2所示，背景技术中的单级蒸气压缩式热泵循环随着蒸发温度T_e下降到T_e′，蒸发压力也由P_e下降到P_e′，而冷凝器部140必须达到较高的目标冷凝温度T_k，就会导致热泵循环中制冷剂比容增大、制冷剂质量流量下降、制热量不足、压缩比过大、蒸发器结霜等严重问题。

实施例一的作用与效果

根据本实施例所涉及到的两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法，当需要对蒸发器进行融霜时，通过第一电磁阀开启融霜旁路将冷凝压力过热蒸气的一部分输送到蒸发器中进行散热，进而融化蒸发器表面的霜，同时冷凝压力过热蒸气的另一部分进入冷凝器部中对外界进行放热，实现在蒸发器融霜时不间断制热。通过低压级压缩机和高压压缩机组合使用对制冷剂进行两级压缩，使得本装置能够在寒冷地区高效运行、提高低压压缩机和高压压缩机的效率并且降低制冷剂的压缩比。因此，本发明实现了在寒冷地区高效制热并且在蒸发器融霜时不间断制热。

在本实施例中，由于第一气管使中间压力热蒸气制冷剂进入中间压力液态制冷剂中进行完全冷却，中间压力热蒸气制冷剂被冷却得到饱和状态的冷蒸气制冷剂，因此，本实施例使熵指数较大的制冷剂(氨)被完全冷却，使得本装置的使用效率更高。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

中间冷却器也不仅限为优选案例中包含伸入中间压力液态制冷剂的第一气管，在制冷剂等熵指数较小，即压缩过程中制冷剂温升较小的制冷剂，如氟利昂时；也可采位于中间压力液态制冷剂液面以上的第二气管，中间压力热蒸气制冷剂通过第二气管在中间冷却器中不完全冷却，即与中间冷却器中中间压力液态制冷剂饱和蒸气混合并冷却至过热状态的冷蒸气制冷剂。

<实施例二>

对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图3是是本发明实施例二中的两级压缩不间断制热装置的结构示意图。

如图4所示，在本实施例中两级压缩不间断制热装置2000适用于制冷剂等熵指数较小，即压缩过程中制冷剂温升较小的制冷剂，如氟利昂；以及对循环经济性要求不高而要求系统简单、便于调节的热泵(制冷)系统。

两级压缩不间断制热装置2000具体包含制热回路300和融霜旁路200。

制热回路300包含低压级压缩机部110、中间冷却器220、高压级压缩机部130、冷凝器部140、蒸发器150、气液分离器160、第一节流装置170、第三节流装置280和保温层(图中未画出)。

中间冷却器220包含第二气管221，一端接收中间压力热蒸气制冷剂且另一端设置在中间冷却器内中间压力制冷剂的液面上方，用于将中间压力热蒸气制冷剂引入中间冷却器中被不完全冷却得到过热的冷蒸气制冷剂，中间压力热蒸气制冷剂通过第二气管221与中间冷却器220中中间压力液态制冷剂的饱和蒸气混合并被冷却至过热状态的冷蒸气制冷剂。

第三节流装置280位于中间冷却器120和蒸发器150之间。包含第三管体281和第三节流阀282。第三管体281的一端连接中间冷却器120的出液口，另一端连接蒸发器150的入口。第三节流阀282设置在第三管体281中，用于对从中间冷却器120中流出的中间压力液态制冷剂进行节流，使中间压力液态制冷剂节流至蒸发压力制冷剂。

保温层包含第三保温层和第四保温层。第三保温层包覆在第一节流阀172和第一管体171中位于第一节流阀172与中间冷却器120之间的管体上，用于对流过第一节流阀172的中间压力液态制冷剂进行保温。第四保温层包覆在第三节流阀282和第三管体281中位于第三节流阀282与蒸发器150之间的管体上，用于对该段第三管体281内的制冷剂进行保温。

融霜旁路200用于对蒸发器150的表面霜层进行融霜。包含融霜旁通管体210、第一电磁阀220、第二电磁阀230、电加热单元240和融霜控制单元240。第二电磁阀230位于第三管体281中。

本实施例的两级压缩不间断制热装置2000中，通常制热循环为：蒸发器150蒸发得到的蒸气制冷剂进入低压级压缩机部110中的低压级压缩机112中被压缩，低压级压缩机部110排出中间压力热蒸气制冷剂，中间压力热蒸气制冷剂通过第一气管121进入中间冷却器120内的中间压力液态制冷剂中进行冷却，冷却得到的冷蒸气制冷剂被高压级压缩机部130吸入并被压缩成为冷凝压力过热蒸气，冷凝压力过热蒸气进入套管式冷凝器141进行冷凝并对水箱A中的冷水进行加热。冷凝压力过热蒸气散热后成为过冷液态制冷剂，一部分冷液态制冷剂通过第一节流装置170中的第一节流阀172被节流成中间压力液态制冷剂后流入中间冷却器120中。中间压力液态制冷剂通过第三节流装置280的第三节流阀282节流成蒸发压力制冷剂后进入蒸发器150中，蒸发压力制冷剂被蒸发器150蒸发后得到蒸气制冷剂并经过气液分离器160后输入低压级压缩机部110中，如此循环使得制冷剂在制热回路100中对水箱A中的水进行循环制热。冷凝压力过热蒸气的一部分通过冷凝进气管141a流入套管式冷凝器141进行制热，冷凝后的过冷液态制冷剂通过第一节流阀172节流后成为中间压力液态制冷剂流入中间冷却器120中。

当进行循环融霜时，融霜控制单元250根据预定间隔时间开启第一电磁阀220即打开融霜旁路200，关闭第二电磁阀230即断开制热回路300，关闭风机151即蒸发器150停止蒸发工作，开启电加热单元240。融霜循环流程为：冷凝压力过热蒸气的另外一部分通过融霜旁通管体210进入蒸发器150中进行制热，进而融化蒸发器150表面的霜层成为融霜冷液制冷剂。融霜冷液制冷剂进入气液分离器160中被电加热单元240加热蒸发后成为蒸气制冷剂，蒸气制冷剂输入低压级压缩机部110中进行压缩，通过中间冷却器120和高压级压缩机部130后得到冷凝压力过热蒸气，一部分冷凝压力过热蒸气继续进入套管式冷凝器141进行冷凝制热，另一部分冷凝压力过热蒸气流入蒸发器150中进行融霜，如此循环预定一段时间后，即融霜完毕。融霜控制单元250关闭第一电磁阀220开启第二电磁阀230，同时开启风机151，融霜结束，进入通常制热循环。

实施例二的作用与效果

根据本实施例所涉及到的两级压缩不间断制热装置及两级压缩不间断制热融霜方法，当需要对蒸发器进行融霜时，通过第一电磁阀开启融霜旁路将冷凝压力过热蒸气的一部分输送到蒸发器中进行散热，进而融化蒸发器表面的霜，同时冷凝压力过热蒸气的另一部分进入冷凝器部中对外界进行放热，实现在蒸发器融霜时不间断制热。通过低压级压缩机和高压压缩机组合使用对制冷剂进行两级压缩，使得本装置能够在寒冷地区高效运行、提高低压压缩机和高压压缩机的效率并且降低制冷剂的压缩比。因此，本发明实现了在寒冷地区高效制热并且在蒸发器融霜时不间断制热。

在本实施例中，由于第二气管使中间压力热蒸气制冷剂进入中间压力液态制冷剂中进行不完全冷却，中间压力热蒸气制冷剂被冷却得到过热状态的冷蒸气制冷剂，因此，本实施例使熵指数较小的制冷剂(如氟利昂)被不完全完全冷却，使得本装置的使用效率更高。

中间冷却器也不仅限为优选案例中包含位于中间压力液态制冷剂液面以上的第二气管，在制冷剂等熵指数较大，即压缩过程中制冷剂温升较大的制冷剂，如氨时；也可采伸入中间压力液态制冷剂的第一气管，中间压力热蒸气制冷剂通过第二气管在中间冷却器中完全冷却，即被中间冷却器中中间压力液态制冷剂冷却至饱和状态的冷蒸气制冷剂。

Claims (9)

1.一种两级压缩不间断制热装置,包含有蒸发器且在该蒸发器融霜时能够进行不间断制热，其特征在于，包括：

制热回路，包含：用于将蒸气制冷剂压缩成为中间压力热蒸气制冷剂的低压级压缩机部、用于将所述中间压力热蒸气制冷剂冷却得到冷蒸气制冷剂的中间冷却器、用于将所述冷蒸气制冷剂进行进一步压缩得到冷凝压力过热蒸气的高压级压缩机部、用于对冷凝压力过热蒸气进行冷凝并对外界进行放热后形成过冷液态制冷剂的冷凝器部、用于吸收空气源的热量后进行蒸发输出所述蒸气制冷剂并且包含风机的所述蒸发器、设置在所述蒸发器和所述低压级压缩机部之间的气液分离器；以及

融霜旁路，包含：设置在所述高压级压缩机部的出口和所述蒸发器的入口之间的融霜旁通管体、设置在所述融霜旁通管体中的第一电磁阀、设置在所述冷凝器部的出口和所述蒸发器的入口之间的第二电磁阀、设置在所述气液分离器中的电加热单元、以及用于控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述电加热单元和所述风机的融霜控制单元，

其中，当所述融霜控制单元控制所述第一电磁阀打开且控制所述第二电磁阀关闭、启动所述电加热单元并关闭所述风机时，所述冷凝压力过热蒸气中的一部分通过所述冷凝器部进行冷凝放热，所述冷凝压力过热蒸气的另一部分通过所述融霜旁通管体进入所述蒸发器中散发热量后成为融霜冷液制冷剂，所述融霜冷液制冷剂在所述气液分离器中被所述电加热单元加热蒸发后输出所述蒸气制冷剂。

2.根据权利要求1所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，还包括：

第一节流装置，包含设置在所述冷凝器部和所述中间冷却器之间的第一管体以及设置在所述第一管体内的第一节流阀，

其中，所述第一节流阀将所述过冷液态制冷剂进行节流得到中间压力液态制冷剂后流入所述中间冷却器中。

3.根据权利要求2所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，还包括：

第二节流装置，包含设置在所述冷凝器部和所述蒸发器之间且穿过所述中间冷却器的第二管体以及设置在所述第二管体中所述中间冷却器和所述蒸发器之间的第二管体部内的第二节流阀，

所述第二电磁阀设置在所述第二管体部上，

其中，所述第二节流阀将一部分所述过冷液态制冷剂进行节流获得蒸发压力制冷剂后输出到所述蒸发器中。

4.根据权利要求2所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，还包括：

第三节流装置，包含设置在所述中间冷却器和所述蒸发器之间的第三管体以及设置在所述第三管体内的第三节流阀，

其中，所述第二电磁阀设置在所述第三管体上，

所述第三节流阀将所述中间压力制冷剂进行节流获得蒸发压力制冷剂后输出到所述蒸发器中。

5.根据权利要求1所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，包括：其中，所述中间冷却器中包含一端接收所述中间压力热蒸气制冷剂且另一端伸入所述中间冷却器内所述中间压力液态制冷剂中的第一气管，

所述第一气管将所述中间压力热蒸气制冷剂引入所述中间压力制冷剂中被冷却得到饱和的所述冷蒸气制冷剂。

6.根据权利要求1所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于：

其中，所述中间冷却器中包含一端接收所述中间压力热蒸气制冷剂且另一端设置在所述中间冷却器内所述中间压力制冷剂的液面上方的第二气管，

所述第二气管将所述中间压力热蒸气制冷剂引入所述中间冷却器中被冷却得到过热的所述冷蒸气制冷剂。

7.根据权利要求3所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，还包括：

第一保温层，包覆在所述第一管体中所述第一节流阀到所述中间冷却器之间的第一管体部和所述第一节流阀上；以及

第二保温层，包覆所述第二节流阀到所述蒸发器之间的第二管体和所述第二节流阀上。

8.根据权利要求4所述的两级压缩不间断制热装置，其特征在于，还包括：

第三保温层，包覆在所述第一管体中所述第一节流阀到所述中间冷却器之间的第一管体部和所述第一节流阀上；以及

第四保温层，包覆在所述第三管体中所述第三节流阀到所述蒸发器之间的第三管体部上和所述第三节流阀上。

9.一种使用如权利要求1至8中任意一项的两级压缩不间断制热装置的两级压缩不间断制热融霜方法,其特征在于，具有以下步骤：

通常循环制热步骤，将所述第一电磁阀关闭并开启所述第二电磁阀，通过所述低压级压缩机部、所述中间冷却器和所述高压级压缩机部将所述蒸气制冷剂进行压缩得到所述冷凝压力过热蒸气，所述冷凝压力过热蒸气进入所述冷凝器部进行冷凝散热后一部分输入所述中间冷却器中且另一部分输入所述蒸发器中被蒸发得到所述蒸气制冷剂；

融霜启动步骤，将所述第一电磁阀开启、关闭所述第二电磁阀并且关闭所述风机，同时启动所述电加热单元；

保持循环制热步骤，通过所述低压级压缩机部、所述中间冷却器和所述高压级压缩机部将所述蒸气制冷剂进行压缩得到所述冷凝压力过热蒸气，部分所述冷凝压力过热蒸气进入所述冷凝器部内进行散热后冷凝为所述过冷液状态的制冷剂，将所述过冷液状态的制冷剂的一部分通过所述第一节流阀进行节流后流入所述中间冷却器中；

循环融霜步骤，将所述冷凝压力过热蒸气的另一部分经过所述融霜旁通管体进入所述蒸发器进行散热后转换为所述融霜冷液制冷剂，通过所述电加热单元对所述融霜冷液制冷剂进行加热蒸发后得到所述蒸气制冷剂，所述低压级压缩机部将所述蒸气制冷剂吸入并进行压缩。