CN105240919B - 一种蓄能型空气源热泵供暖系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及住宅供热系统技术领域，尤其涉及一种蓄能型空气源热泵供暖系统及其运行方法。该系统包括：空气源热泵回路，包括相变蓄能器、板式换热器、室外换热器、气液分离器、输入端与气液分离器的输出端连通的压缩机、与室外换热器的输入端和输出端、气液分离器的输入端及压缩机的输出端连通的四通换向阀，连通四通换向阀与室外换热器的输入端的管路上串联有膨胀阀，相变蓄能器和板式换热器分别与四通换向阀与膨胀阀之间的第一管路形成可通断旁通连接；供暖回路，包括室内换热器单元、输入端与室内换热器单元的输出末端连通、输出端与室内换热器单元的输入前端通过第二管路连通的泵，相变蓄能器和板式换热器分别与第二管路形成可通断旁通连接。

Description

一种蓄能型空气源热泵供暖系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及住宅供热系统技术领域，尤其涉及一种蓄能型空气源热泵供暖系统及其运行方法。

背景技术

空气源热泵是基于逆卡诺循环原理，以环境空气为热(冷)源，通过少量电能驱动压缩机运转，实现环境空气中热能的转移，从而制取热(冷)风或热(冷)水的设备。用于住宅供热的空气源热泵主要包括压缩机、与压缩机串联的气液分离器、以及依次串联的室内换热器、膨胀阀和室外换热器，压缩机、室内换热器、室外换热器和气液分离器分别与四通换向阀的四个端口连通形成制冷剂循环回路。低温低压的气态制冷剂由压缩机吸入，被压缩成高温高压气态制冷剂，高温高压气态制冷剂流入室内换热器，释放大量热能，可用于为住宅的室内供热。液化后的制冷剂经膨胀阀降压，然后流入室外换热器，吸收室外环境空气的热能并气化，气化后的制冷剂流经气液分离器，然后进入压缩机进行下一个循环。

空气源热泵的工作特性和运行实践表明其存在以下问题：空气源热泵的制热性能与住宅或建筑物的热负荷随室外温度的变化而相悖，室外温度越低，住宅或建筑物的热负荷越大时，空气源热泵的制热性能却越差。另一方面，空气源热泵对住宅或建筑的供能性能与人的用能需求难以实现协同一致，如日间室外温度较高时(热泵效率高)往往家中无人而不需要供暖。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是空气源热泵在低温环境下运行时制热性能差、供热量不足以及对住宅或建筑物的供能与人的用能需求难以实现协同一致的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种蓄能型空气源热泵供暖系统，包括：空气源热泵回路，包括相变蓄能器、板式换热器、室外换热器、气液分离器、输入端与气液分离器的输出端连通的压缩机、以及与室外换热器的输入端和输出端、气液分离器的输入端及压缩机的输出端连通的四通换向阀，连通四通换向阀与室外换热器的输入端的管路上串联有膨胀阀，相变蓄能器和板式换热器分别与四通换向阀与膨胀阀之间的第一管路形成可通断的旁通连接；以及供暖回路，包括室内换热器单元、以及输入端与室内换热器单元的输出末端连通的泵，泵的输出端与室内换热器单元的输入前端通过第二管路连通，相变蓄能器和板式换热器分别与第二管路形成可通断的旁通连接。

根据本发明，室内换热器单元包括一个或多个相互并联的室内换热器。

根据本发明，室内换热器为毛细管辐射换热器。

根据本发明，每个室内换热器的输入端均串联有一个双向电动阀。

根据本发明，相变蓄能器的第一输入端和板式换热器的第一输入端与第一管路的连接处分别设有第一三通换向阀和第二三通换向阀，相变蓄能器的第一输出端和板式换热器的第一输出端均与第一管路连通。

根据本发明，相变蓄能器的第二输入端和板式换热器的第二输入端与第二管路的连接处分别设有第三三通换向阀和第四三通换向阀，相变蓄能器的第二输出端和板式换热器的第二输出端均与第二管路连通。

根据本发明，相变蓄能器内填充有相变蓄热材料。

本发明还提供了一种蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，包括：制热蓄热模式、蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式和制热取热模式；其中，制热蓄热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入相变蓄能器，从相变蓄能器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路停止运行；蓄热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀依次进入相变蓄能器和板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质流经板式换热器后进入室内换热器单元；相变蓄能器供热模式为：空气源热泵回路停止运行，供暖回路中的介质流经相变蓄能器后进入室内换热器单元；制热取热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质依次流经相变蓄能器和板式换热器后进入室内换热器单元。

根据本发明，还包括制热供热模式，制热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质流经板式换热器后进入室内换热器单元。

根据本发明，在蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式、制热取热模式和制热供热模式其中的一种模式下，供暖回路中的介质可选择地流入室内换热器单元中的一个或多个室内换热器中。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

(1)本发明的蓄能型空气源热泵供暖系统，在空气源热泵回路中增加了相变蓄能器，空气源热泵回路和供暖回路在相变蓄能器和板式换热器处耦合，通过相变蓄能器和板式换热器与空气源热泵回路和供暖回路分别形成可通断的旁通连接，使得高温高压的气态制冷剂和供暖回路中的介质可选择地流入相变蓄能器和板式换热器其中的一个或者同时流经二者，因此制冷剂释放的热量可由相变蓄能器储存或向室内供热，也可由板式换热器向室内供热，从而可根据室外温度情况选择该蓄能型空气源热泵供暖系统的运行模式。在室外温度较高时，可充分利用处于高效运行状态的空气源热泵制热，制取的热量可根据需要选择由相变蓄能器储存或通过供暖回路用于向室内供热；在室外温度较低时，相变蓄能器储存的热能可对供暖回路提供热能，或作为空气源热泵单独供热不足的补充。由此，本发明的蓄能型空气源热泵供暖系统可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下供热不足，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。

(2)本发明的蓄能型空气源热泵供暖系统，供暖回路中的室内换热器单元包括一个或多个相互并联的室内换热器，每个室内换热器置于不同的房间内，根据房间的实际使用情况，供暖回路中的介质可选择地流入需要供热的房间的室内换热器中。且室内换热器采用毛细管换热器，其对供暖回路中的介质的温度要求与空气源热泵匹配良好，且毛细管辐射供暖热响应速度较快，适合空气源热泵非连续性按需供暖。从而实现对住宅的高效、节能供暖。

(3)本发明的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，包括制热蓄热模式、蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式和制热取热模式，可根据室外温度情况和相变蓄能器储存热量的多少进行选择。在室外温度较高时，可充分利用处于高效运行状态的空气源热泵制热，制取的热量可根据需要选择由相变蓄能器储存或通过供暖回路用于向室内供热；在室外温度较低时，相变蓄能器储存的热量可对供暖回路提供热能，或与空气源热泵单独供热不足互为补充。由此，可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下供热不足，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。

(4)本发明的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，供暖回路中的介质可选择地流入室内换热器单元中的一个或多个室内换热器中，每个室内换热器置于不同的房间内，因此可根据房间的实际使用情况，仅对需要供暖的房间供热。从而实现对住宅的高效、节能供暖。

附图说明

图1是本发明实施例蓄能型空气源热泵供暖系统的结构示意图。

图中：1：压缩机；2：四通换向阀；3：相变蓄能器；4：板式换热器；5：膨胀阀；6：室外换热器；7：气液分离器；8：泵；9：室内换热器；10：第一三通换向阀；11：第三三通换向阀；12：第二三通换向阀；13：第四三通换向阀；14：双向电动阀；15：第一管路；16：第二管路；17：室内换热器单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种蓄能型空气源热泵供暖系统，其包括：空气源热泵回路和供暖回路。空气源热泵回路包括：相变蓄能器3、板式换热器4、室外换热器6、气液分离器7、压缩机1和四通换向阀2。其中，压缩机1的输入端与气液分离器7的输出端连通，四通换向阀2的四个端口分别与室外换热器6的输入端、室外换热器6的输出端、气液分离器7的输入端及压缩机1的输出端连通，从而形成制冷剂循环回路。连通四通换向阀2与室外换热器6的输入端的管路上串联有膨胀阀5，相变蓄能器3和板式换热器4分别与四通换向阀2与膨胀阀5之间的第一管路15形成可通断的旁通连接。即，相变蓄能器3与第一管路15形成可通断的旁通连接；板式换热器4与第一管路15形成可通断的旁通连接。供暖回路包括：室内换热器单元17和泵8，泵8的输入端与室内换热器单元17的输出末端连通，泵8的输出端与室内换热器单元17的输入前端通过第二管路16连通，相变蓄能器3和板式换热器4分别与第二管路16形成可通断的旁通连接。即，相变蓄能器3与第二管路16形成可通断的旁通连接；板式换热器4与第二管路16形成可通断的旁通连接。

本实施例的上述蓄能型空气源热泵供暖系统，在空气源热泵回路中增加了相变蓄能器3，空气源热泵回路和供暖回路在相变蓄能器3和板式换热器4处耦合，通过相变蓄能器3和板式换热器4与空气源热泵回路和供暖回路分别形成可通断的旁通连接，使得高温高压的气态制冷剂和供暖回路中的介质可选择地流入相变蓄能器3和板式换热器4其中的一个或者同时流经二者，因此制冷剂释放的热量可由相变蓄能器3储存或向室内供热，也可由板式换热器4向室内供热，从而可根据室外温度情况选择该蓄能型空气源热泵供暖系统的运行模式。在室外温度较高时，可充分利用处于高效运行状态的空气源热泵制热，制取的热量可根据需要选择由相变蓄能器3储存或通过供暖回路用于向室内供热；在室外温度较低时，相变蓄能器3储存的热能可对供暖回路提供热能，或作为空气源热泵单独供热不足的补充。由此，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下供热不足，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。

进一步，在本实施例中，室内换热器单元17包括一个室内换热器9，或者多个相互并联的室内换热器9。每个室内换热器9置于不同的房间内，根据房间的实际使用情况，供暖回路中的介质可选择地流入需要供热的房间的室内换热器9中。从而实现对住宅的高效、节能供暖。

进一步，在本实施例中，室内换热器9为毛细管辐射换热器。毛细管辐射换热器对供暖回路中的介质的温度要求与空气源热泵匹配良好，且毛细管辐射供暖热响应速度较快，适合空气源热泵非连续性按需供暖。

进一步，在本实施例中，每个室内换热器9的输入端均串联有一个双向电动阀14。由双向电动阀14的开启或关闭，可控制供暖回路中的介质是否流入与双向电动阀14连接的室内换热器9中，进而对是否对室内换热器9所在的房间供热进行控制。通过双向电动阀14还可以对进入每个室内换热器9的介质的流量进行调节和控制，从而对供暖回路对室内换热器9所在房间的供热量进行调节和控制，进一步达到按需供暖的目的。

进一步，在本实施例中，相变蓄能器3的第一输入端和板式换热器4的第一输入端与第一管路15的连接处分别设有第一三通换向阀10和第二三通换向阀12，相变蓄能器3的第一输出端和板式换热器4的第一输出端均与第一管路15连通。换言之，相变蓄能器3的第一输入端与第一管路15通过第一三通换向阀10可通断连接，相变蓄能器3的第一输出端与第一管路15连通，由此实现相变蓄能器3与第一管路15的可通断的旁通连接；板式换热器4的第一输入端与第一管路15通过第二三通换向阀12可通断连接，板式换热器4的第一输出端与第一管路15连通，由此实现板式换热器4与第一管路15的可通断的旁通连接。进一步，相变蓄能器3的第二输入端和板式换热器4的第二输入端与第二管路16的连接处分别设有第三三通换向阀11和第四三通换向阀13，相变蓄能器3的第二输出端和板式换热器4的第二输出端均与第二管路15连通。换言之，相变蓄能器3的第二输入端与第二管路16通过第三三通换向阀11可通断连接，相变蓄能器3的第二输出端与第二管路16连通，由此实现相变蓄能器3与第二管路16的可通断的旁通连接；板式换热器4的第二输入端与第二管路16通过第四三通换向阀13可通断连接，板式换热器4的第二输出端与第二管路16连通，由此实现板式换热器4与第二管路16的可通断的旁通连接。

进一步，在本实施例中，相变蓄能器3内填充有相变蓄热材料，当空气源热泵回路中高温高压的制冷剂流经相变蓄能器3时，可将热能传递给相变蓄热材料，使相变蓄热材料发生相变并蓄热。当供暖回路中温度较低的介质进入相变蓄能器3时，相变蓄热材料发生相变并释热，从而将热能传递给介质。

本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在运行时，能够实现以下运行模式：

(1)制热蓄热模式：开启第一三通换向阀10，使得相变蓄能器3与第一管路15连通，关闭第二三通换向阀12，使得板式换热器4与第一管路15不连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入相变蓄能器3，从相变蓄能器3输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路停止运行。本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在制热蓄热模式下，只通过相变蓄能器3储存热能，而不向室内供热。因此，制热蓄热模式适合在室外温度较高且用户不需要供暖时运行，空气源热泵回路中产生的热能全部由相变蓄能器3储存。

(2)蓄热供热模式：开启第一三通换向阀10和第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3和板式换热器4均连通，关闭第三三通换向阀11、开启第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2依次进入相变蓄能器3和板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路中的介质流经板式换热器4后进入室内换热器单元17。此时，供暖回路中的介质仅流经板式换热器4，而不流经相变蓄能器3。本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在蓄热供热模式下，既通过相变蓄能器3储存一部分热能，又通过板式换热器4向供暖回路提供热能，从而向室内供热。因此，蓄热供热模式适合在室外温度偏高时运行，空气源热泵回路中产生的热能一部分用于向室内供热以满足供暖需求，另一部分则由相变蓄能器3储存。

(3)制热供热模式：关闭第一三通换向阀10、开启第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通，关闭第三三通换向阀11、开启第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中，供暖回路中的介质流经板式换热器4后进入室内换热器单元17。此时，供暖回路中的介质仅流经板式换热器4，而不流经相变蓄能器3。本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在制热供热模式下，仅通过板式换热器4向供暖回路提供热能，从而向室内供热。因此，制热供热模式适合在相变蓄能器3蓄热已满或所蓄热量释放完毕时运行，空气源热泵回路中产生的热能全部用于向室内供热，以满足供暖需求。

(4)相变蓄能器供热模式：空气源热泵回路停止运行，开启第三三通换向阀11、关闭第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3连通、与板式换热器4不连通。供暖回路中的介质流经相变蓄能器3后进入室内换热器单元17。此时，供暖回路中的介质仅流经相变蓄能器3，而不流经板式换热器4。本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在相变蓄能器供热模式下，空气源热泵回路停止运行而不产生热能，仅通过相变蓄能器3储存的热能向室内供热。因此，相变蓄能器供热模式适合在仅依靠相变蓄能器3所储存的热能即可满足供暖需求时运行。

(5)制热取热模式：关闭第一三通换向阀10、开启第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通，开启第三三通换向阀11和第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3和板式换热器4均连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中，供暖回路中的介质依次流经相变蓄能器3和板式换热器4后进入室内换热器单元17。此时，供暖回路中的介质不仅流经板式换热器4，而且流经相变蓄能器3。本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统在制热取热模式下，同时通过板式换热器4和相变蓄能器3向供暖回路提供热能，从而向室内供热。因此，制热取热模式适合室外温度较低但仅依靠空气源热泵或相变蓄能器不能满足供暖需求时运行。

综上，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统可根据室外温度、建筑物或住宅需热量及相变蓄能器3的蓄热量情况选择不同的运行模式。由此，可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下的长时间运行而造成系统性能差、供热量不足的问题，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。换言之，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统能够实现室外空气温度变化、空气源热泵运行特性与建筑物或住宅中供暖时间、空间需求的协同。

本实施例还提供了一种蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，包括：制热蓄热模式、蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式和制热取热模式。其中，制热蓄热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入相变蓄能器，从相变蓄能器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路停止运行。在制热蓄热模式下，只通过相变蓄能器储存热能，而不向室内供热。因此，制热蓄热模式适合在室外温度较高且用户不需要供暖时运行，空气源热泵回路中产生的热能全部由相变蓄能器储存。蓄热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀依次进入相变蓄能器和板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质流经板式换热器后进入室内换热器单元。在蓄热供热模式下，供暖回路中的介质仅流经板式换热器，而不流经相变蓄能器。蓄热供热模式既通过相变蓄能器储存一部分热能，又通过板式换热器向供暖回路提供热能，从而向室内供热，适合在室外温度偏高时运行，空气源热泵回路中产生的热能一部分用于向室内供热以满足供暖需求，另一部分则由相变蓄能器储存。相变蓄能器供热模式为：空气源热泵回路停止运行，供暖回路中的介质流经相变蓄能器后进入室内换热器单元。在相变蓄能器供热模式下，供暖回路中的介质仅流经相变蓄能器，而不流经板式换热器。相变蓄能器供热模式仅通过相变蓄能器储存的热能向室内供热，适合在仅依靠相变蓄能器所储存的热能即可满足供暖需求时运行。制热取热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质依次流经相变蓄能器和板式换热器后进入室内换热器单元。在制热取热模式下，同时通过板式换热器和相变蓄能器向供暖回路提供热能，从而向室内供热，适合室外温度较低但仅依靠空气源热泵或相变蓄能器不能满足供暖需求时运行。

本实施例的上述蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法包括制热蓄热模式、蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式和制热取热模式，可根据室外温度情况和相变蓄能器储存热量的多少进行选择。在室外温度较高时，可充分利用处于高效运行状态的空气源热泵制热，制取的热量可根据需要选择由相变蓄能器储存或通过供暖回路用于向室内供热；在室外温度较低时，相变蓄能器储存的热量可对供暖回路提供热能，或与空气源热泵单独供热不足互为补充。由此，可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下供热不足，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。

进一步，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法还包括制热供热模式。制热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至压缩机中，供暖回路中的介质流经板式换热器后进入室内换热器单元。在制热供热模式下，供暖回路中的介质仅流经板式换热器，而不流经相变蓄能器。制热供热模式仅通过板式换热器向供暖回路提供热能，从而向室内供热，适合在相变蓄能器蓄热已满或所蓄热量释放完毕时运行，空气源热泵回路中产生的热能全部用于向室内供热，以满足供暖需求。

进一步，在本实施例中，在蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式、制热供热模式和制热取热模式其中的一种模式下，供暖回路中的介质可选择地流入室内换热器单元中的一个或多个室内换热器中。每个室内换热器置于不同的房间内，因此可根据房间的实际使用情况，仅对需要供暖的房间按需供热。从而实现对住宅的高效、节能供暖。

本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法应用于本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统时，具体为：

(1)制热蓄热模式：开启第一三通换向阀10，使得相变蓄能器3与第一管路15连通，关闭第二三通换向阀12，使得板式换热器4与第一管路15不连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入相变蓄能器3，从相变蓄能器3输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路停止运行。

(2)蓄热供热模式：开启第一三通换向阀10和第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3和板式换热器4均连通，关闭第三三通换向阀11、开启第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2依次进入相变蓄能器3和板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路中的介质流经板式换热器4后进入室内换热器单元17。

(3)制热供热模式：关闭第一三通换向阀10、开启第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通，关闭第三三通换向阀11、开启第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路中的介质流经板式换热器4后进入室内换热器单元17。

(4)相变蓄能器供热模式：空气源热泵回路停止运行，开启第三三通换向阀11、关闭第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3连通、与板式换热器4不连通。供暖回路中的介质流经相变蓄能器3后进入室内换热器单元17。

(5)制热取热模式：关闭第一三通换向阀10、开启第二三通换向阀12，使得第一管路15与相变蓄能器3不连通、与板式换热器4连通，开启第三三通换向阀11和第四三通换向阀13，使得第二管路16与相变蓄能器3和板式换热器4均连通。空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机1的输出端输出，经四通换向阀2进入板式换热器4，从板式换热器4输出后依次经过膨胀阀5、室外换热器6、四通换向阀2和气液分离器7，回流至压缩机1中。供暖回路中的介质依次流经相变蓄能器3和板式换热器4后进入室内换热器单元17。

在蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式、制热供热模式和制热取热模式其中的一种模式下，根据房间的实际使用情况，开启或关闭与该房间内的室内换热器9连接的双向电动阀14，使供暖回路中的介质流入或不流入该房间的室内换热器9中。同时根据房间对供热量需求的大小，调节双向电动阀14以调节控制进入室内换热器9中的介质的流量。

综上所述，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法在室外温度较高时，可充分利用处于高效运行状态的空气源热泵制热，制取的热量可根据需要选择由相变蓄能器储存或通过供热环路用于向室内供热；在室外温度较低时，相变蓄能器储存的热能可对供暖回路提供热能，或与空气源热泵单独供热不足互为补充。由此，可大大改善空气源热泵在低温环境下的供热性能，避免空气源热泵在低温环境下供热不足，实现空气源热泵运行与建筑物或住宅的用能需求的协同，达到按需高效供暖的目的。而对于室内供暖回路，则可根据房间的实际使用情况，介质可选择地流入室内换热器单元中的一个或多个室内换热器中，仅对需要供暖的房间按需供热。因此，本实施例的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法能够实现室外空气温度变化、空气源热泵运行特性与建筑物或住宅中供暖时间、空间需求的协同。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，包括：

空气源热泵回路，包括相变蓄能器(3)、板式换热器(4)、室外换热器(6)、气液分离器(7)、输入端与所述气液分离器(7)的输出端连通的压缩机(1)、以及与所述室外换热器(6)的输入端和输出端、所述气液分离器(7)的输入端及所述压缩机(1)的输出端连通的四通换向阀(2)，连通所述四通换向阀(2)与所述室外换热器(6)的输入端的管路上串联有膨胀阀(5)，所述相变蓄能器(3)和所述板式换热器(4)分别与所述四通换向阀(2)与所述膨胀阀(5)之间的第一管路(15)形成可通断的旁通连接；以及

供暖回路，包括室内换热器单元(17)、以及输入端与所述室内换热器单元(17)的输出末端连通的泵(8)，所述泵(8)的输出端与所述室内换热器单元(17)的输入前端通过第二管路(16)连通，所述相变蓄能器(3)和所述板式换热器(4)分别与所述第二管路(16)形成可通断的旁通连接。

2.根据权利要求1所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，所述室内换热器单元(17)包括一个或多个相互并联的室内换热器(9)。

3.根据权利要求2所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，所述室内换热器(9)为毛细管辐射换热器。

4.根据权利要求2所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，每个所述室内换热器(9)的输入端均串联有一个双向电动阀(14)。

5.根据权利要求1所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，所述相变蓄能器(3)的第一输入端和所述板式换热器(4)的第一输入端与所述第一管路(15)的连接处分别设有第一三通换向阀(10)和第二三通换向阀(12)，所述相变蓄能器(3)的第一输出端和所述板式换热器(4)的第一输出端均与所述第一管路(15)连通。

6.根据权利要求5所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，所述相变蓄能器(3)的第二输入端和所述板式换热器(4)的第二输入端与所述第二管路(16)的连接处分别设有第三三通换向阀(11)和第四三通换向阀(13)，所述相变蓄能器(3)的第二输出端和所述板式换热器(4)的第二输出端均与所述第二管路(16)连通。

7.根据权利要求1所述的蓄能型空气源热泵供暖系统，其特征在于，所述相变蓄能器(3)内填充有相变蓄热材料。

8.一种蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，其特征在于，利用权利要求1-7中任意一项的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法包括：制热蓄热模式、蓄热供热模式、相变蓄能器供热模式和制热取热模式；

其中，所述制热蓄热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入相变蓄能器，从所述相变蓄能器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至所述压缩机中，供暖回路停止运行；

所述蓄热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀依次进入相变蓄能器和板式换热器，从所述板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至所述压缩机中，供暖回路中的介质流经所述板式换热器后进入室内换热器单元；

所述相变蓄能器供热模式为：空气源热泵回路停止运行，供暖回路中的介质流经所述相变蓄能器后进入室内换热器单元；

所述制热取热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从所述板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至所述压缩机中，供暖回路中的介质依次流经所述相变蓄能器和所述板式换热器后进入室内换热器单元。

9.根据权利要求8所述的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，其特征在于，还包括制热供热模式，所述制热供热模式为：空气源热泵回路中的制冷剂从压缩机的输出端输出，经四通换向阀进入板式换热器，从所述板式换热器输出后依次经过膨胀阀、室外换热器、四通换向阀和气液分离器，回流至所述压缩机中，供暖回路中的介质流经所述板式换热器后进入室内换热器单元。

10.根据权利要求9所述的蓄能型空气源热泵供暖系统的运行方法，其特征在于，在所述蓄热供热模式、所述相变蓄能器供热模式、所述制热取热模式和所述制热供热模式其中的一种模式下，所述供暖回路中的介质可选择地流入所述室内换热器单元中的一个或多个室内换热器中。