CN107796142B - 空气源热泵系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气源热泵系统及其控制方法，其涉及热泵技术领域，空气源热泵系统包括：第一子系统和第二子系统；所述第一子系统包括：第一压缩机，第一冷凝器，第一气液分离器，第一换热器，第一节流阀，第二节流阀，第一蒸发器；所述第二子系统包括：第二压缩机，第二冷凝器，第二气液分离器，第二换热器，第四节流阀，第五节流阀，第六节流阀，第二蒸发器。本发明中空气源热泵系统及其控制方法能够在持续进行制热情况下的同时对第一蒸发器进行除霜。

Description

空气源热泵系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体而言，涉及一种空气源热泵系统及其控制方法。

背景技术

自复叠式空气源热泵循环可实现高压缩比，能在大温差的工作环境下运行，尤其是在低环境温度时仍能正常提供65℃以上的热水，可广泛满足于人们的生产或生活供暖或用水。但是目前对自复叠空气源热泵除霜的研究较少，现有的自复叠空气源热泵循环在低温高湿环境下制热时，蒸发器结霜现象较为严重。当蒸发器结霜较厚时会导致制热效果较差的后果，若采用传统的压缩机排气直接引入蒸发器进行直接热气旁通除霜，所用的除霜能量只来自压缩机耗功，因而导致除霜速度慢、热气除霜后蒸发器产生的液态工质存在无法蒸发的问题，如此易造成除霜过程中压缩机吸气带液以及不能连续制热等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种能够在持续进行制热情况下的同时对第一蒸发器进行除霜的空气源热泵系统及其控制方法。

本发明提供了一种空气源热泵系统，包括：第一子系统和第二子系统；所述第一子系统包括：第一压缩机，第一冷凝器，第一气液分离器，第一换热器，第一节流阀，第二节流阀，第一蒸发器；所述第二子系统包括：第二压缩机，第二冷凝器，第二气液分离器，第二换热器，第四节流阀，第五节流阀，第六节流阀，第二蒸发器；所述第一冷凝器能与所述第一压缩机的出口端相连通，所述第一气液分离器的进口端与所述第一冷凝器相连接，所述第一气液分离器的气体出口端与所述第一换热器的第二管路的第二端相连通，所述第一气液分离器的液体出口端与所述第一节流阀相连接，所述第一节流阀与所述第一换热器的第三管路的第一端相连接，所述第一换热器的第三管路的第二端能与所述第一压缩机的进口端相连通，所述第一换热器的第二管路的第一端与所述第二节流阀相连接，所述第二节流阀与所述第一蒸发器的第一端相连接，所述第一蒸发器的第二端能与所述第一压缩机的进口端、所述第六节流阀相连通，所述第一蒸发器的第一端能与所述第一压缩机的出口端相连通，所述第六节流阀与所述第二换热器的第一管路第二端相连通，所述第二换热器的第一管路第一端能与所述第一压缩机的进口端相连通；所述第二冷凝器能与所述第二压缩机的出口端相连通，所述第二气液分离器的进口端与所述第二冷凝器相连接，所述第二气液分离器的气体出口端与所述第二换热器的第二管路的第一端相连通，所述第二气液分离器的液体出口端与所述第四节流阀相连接，所述第四节流阀与所述第二换热器的第三管路的第二端相连接，所述第二换热器的第三管路的第一端能与所述第二压缩机的进口端相连通，所述第二换热器的第二管路的第二端与所述第五节流阀相连接，所述第五节流阀与所述第二蒸发器的第一端相连接，所述第二蒸发器的第二端能与所述第二压缩机的进口端相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第一子系统还包括第三气液分离器，所述第三气液分离器的出口端与所述第一压缩机的进口端相连通，所述第三气液分离器的进口端能分别与所述第一蒸发器的第二端、所述第一换热器的第三管路的第二端、所述第二换热器的第一管路的第一端相连通；

在一种优选的实施方式中，所述第二子系统还包括第四气液分离器，所述第四气液分离器的出口端与所述第二压缩机的进口端相连通，所述第四气液分离器的进口端能分别与所述第二蒸发器的第二端、所述第二换热器的第三管路的第一端。

在一种优选的实施方式中，所述第一子系统还包括第三节流阀，所述第三节流阀一端能与所述第一气液分离器的液体出口端相连通，所述第三节流阀的另一端能与所述第一换热器的第一管路的第一端相连通，所述第一换热器的第一管路的第二端能与所述第一压缩机的补气口相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第一蒸发器上设置有第一温度测量装置。

在一种优选的实施方式中，所述第一子系统还包括第三节流阀；所述第二蒸发器的第一端能与所述第二压缩机的出口端相连通，所述第三节流阀与所述第一换热器的第一管路第一端相连通，所述第一换热器的第一管路第二端能与所述第二压缩机的进口端相连通；所述第三节流阀能与所述第二蒸发器的第二端相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第二气液分离器的液体出口端能与所述第六节流阀相连通，所述第二换热器的第一管路的第一端能与所述第二压缩机的补气口相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第二蒸发器上设置有第二温度测量装置。

本发明提供了一种根据上述所述的空气源热泵系统的控制方法，包括：当检测到第一蒸发器结霜时，连通所述第一压缩机的出口端与所述第一蒸发器的第一端、所述第一蒸发器的第二端与所述第六节流阀、所述第二换热器的第一管路的第一端与所述第一压缩机的进口端、所述第二压缩机的出口端与所述第二冷凝器、第二蒸发器的第二端与所述第二压缩机的进口端，断开所述第一压缩机的出口端与所述第一冷凝器、第一蒸发器的第二端与所述第一压缩机的进口端。

在一种优选的实施方式中，所述第一子系统还包括第三节流阀，所述第二蒸发器的第一端能与所述第二压缩机的出口端相连通，所述第三节流阀与所述第一换热器的第一管路第一端相连通，所述第一换热器的第一管路第二端能与所述第二压缩机的进口端相连通；所述第三节流阀能与所述第二蒸发器的第二端相连通；所述控制方法还包括：

当检测到第二蒸发器结霜时，连通所述第一压缩机的出口端与所述第一冷凝器、所述第一蒸发器的第二端与所述第一压缩机的进口端、所述第二压缩机的出口端与所述第二蒸发器的第一端、所述第一换热器的第一管路的第二端与所述第二压缩机的进口端、所述第二蒸发器的第二端与所述第一换热器的第一管路的第一端，断开所述第二换热器的第一管路的第一端与所述第一压缩机的进口端、所述第二换热器的第一管路的第二端与所述第一蒸发器的第二端、所述第二压缩机的出口端与所述第二冷凝器、所述第二蒸发器的第二端与所述第二压缩机的进口端。

在一种优选的实施方式中，所述控制方法还包括：

当检测到第一蒸发器和第二蒸发器均未结霜时，连通所述第一压缩机的出口端与所述第一冷凝器、所述第一蒸发器的第二端与所述第一压缩机的进口端、所述第二压缩机的出口端与所述第二冷凝器、所述第二蒸发器的第二端与所述第二压缩机的进口端，断开所述第一压缩机的出口端与所述第一蒸发器的第一端、所述第一蒸发器的第二端与所述第二换热器的第一管路的第二端、所述第二换热器的第一管路的第一端与所述第一压缩机的进口端。

1、本申请中的空气源热泵系统及其控制方法使得第一子系统的第一蒸发器产生的液态制冷剂蒸发所需热量由另外一个不化霜的第二子系统正常制热下从第二气液分离器分离出来气态工质冷凝乃至过冷提供，第二子系统正常制热从空气中吸取热量，故处于化霜的第一子系统除霜的热量来自本身第一压缩机的耗功和另外一个正常制热的第二子系统从环境中吸收的热量。通过上述方式增加除霜的第一子系统的能量，减少了除霜的第一子系统的除霜时间，解决了除霜的第一子系统的第一蒸发器液态制冷剂工质蒸发的问题。与此同时，还有效增强了制热的第二子系统中从第二气液分离器分离出来的气态工质的冷凝效果。

2、本申请中的空气源热泵系统及其控制方法能够在对第一蒸发器进行除霜的同时通过第二子系统持续进行制热，同时第一蒸发器除霜的效果相比于电加热除霜而言更好、时间更快，而且对第一蒸发器除霜时产生的液态制冷剂可以得到蒸发，从而可以避免对压缩机造成液击的风险。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的空气源热泵系统的系统图。

附图标记说明：

1、第一压缩机；2、第一冷凝器；3、第一气液分离器；4、第一换热器；41、第一换热器的第一管路；42、第一换热器的第二管路；43、第一换热器的第三管路；5、第一蒸发器；51、第一温度测量装置；6、第一风机；7、第三气液分离器；8、第一节流阀；9、第二节流阀；10、第三节流阀；11、第一一阀门；12、第一二阀门；13、第一三阀门；14、第一四阀门；15、第一五阀门；16、第一六阀门；17、第一七阀门；21、第二一阀门；22、第二二阀门；23、第二三阀门；24、第二四阀门；25、第二五阀门；26、第二六阀门；27、第二七阀门；31、第二压缩机；32、第二冷凝器；33、第二气液分离器；34、第二换热器；341、第二换热器的第一管路；342、第二换热器的第二管路；343、第二换热器的第三管路；35、第二蒸发器；351、第二温度测量装置；36、第二风机；37、第四气液分离器；38、第四节流阀；39、第五节流阀；40、第六节流阀；A、第一端；B、第二端。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，根据本发明的空气源热泵系统的系统图，在本发明的实施例中提出了一种空气源热泵系统，该空气源热泵系统可以包括：第一子系统和第二子系统；第一子系统包括：第一压缩机1，第一冷凝器2，第一气液分离器3，第一换热器4，第一节流阀8，第二节流阀9，第一蒸发器5；第二子系统包括：第二压缩机31，第二冷凝器32，第二气液分离器33，第二换热器34，第四节流阀38，第五节流阀39，第六节流阀40，第二蒸发器35；第一冷凝器2能与第一压缩机1的出口端相连通，第一气液分离器3的进口端与第一冷凝器2相连接，第一气液分离器3的气体出口端与第一换热器的第二管路42的第二端B相连通，第一气液分离器3的液体出口端与第一节流阀8相连接，第一节流阀8与第一换热器的第三管路43的第一端A相连接，第一换热器的第三管路43的第二端B能与第一压缩机1的进口端相连通，第一换热器的第二管路42的第一端A与第二节流阀9相连接，第二节流阀9与第一蒸发器5的第一端A相连接，第一蒸发器5的第二端B能与第一压缩机1的进口端、第六节流阀40相连通，第一蒸发器5的第一端A能与第一压缩机1的出口端相连通，第六节流阀40与第二换热器的第一管路341第二端B相连通，第二换热器的第一管路341第一端A能与第一压缩机1的进口端相连通；第二冷凝器32能与第二压缩机31的出口端相连通，第二气液分离器33的进口端与第二冷凝器32相连接，第二气液分离器33的气体出口端与第二换热器的第二管路342的第一端A相连通，第二气液分离器33的液体出口端与第四节流阀38相连接，第四节流阀38与第二换热器的第三管路343的第二端B相连接，第二换热器的第三管路343的第一端A能与第二压缩机31的进口端相连通，第二换热器的第二管路342的第二端B与第五节流阀39相连接，第五节流阀39与第二蒸发器35的第一端A相连接，第二蒸发器的第二端B能与第二压缩机31的进口端相连通。

整个空气源热泵系统中使用的制冷剂可以为非共沸混合工质。第一冷凝器2和第二冷凝器32用于对水进行加热，以使空气源热泵系统能够向外供应热水。

如图1所示，在第一蒸发器5处可以设置有第一风机6，在第二蒸发器35处可以设置第二风机36，通过上述方式可以加强第一蒸发器5和第二蒸发器35的换热效果。为了使得进入第一压缩机1的进口端均为气体，第一子系统还包括第三气液分离器7，第三气液分离器7的出口端与第一压缩机1的进口端相连通，第三气液分离器7的进口端能分别与第一蒸发器5的第二端B、第一换热器的第三管路43的第二端B、第二换热器的第一管路341的第一端A相连通。同理，为了使得进入第二压缩机31的进口端均为气体，第二子系统还包括第四气液分离器37，第四气液分离器37的出口端与第二压缩机31的进口端相连通，第四气液分离器37的进口端能分别与第二蒸发器35的第二端B、第二换热器的第三管路343的第一端A。

第一蒸发器5上可以设置有第一温度测量装置51，其用于检测第一蒸发器5是否结霜。第一温度测量装置51具体可以包括化霜感温包。

如图1所示，为了能够使得第一子系统在制热时第一气液分离器3的液体出口端中小部分富含高沸点组分工质的非共沸混合工质能够降压后蒸发吸热变成过热蒸汽最终进入第一压缩机1的补气口中实现喷气增焓，第一子系统还可以包括第三节流阀10，第三节流阀10一端能与第一气液分离器3的液体出口端相连通，第三节流阀10的另一端能与第一换热器的第一管路41的第一端A相连通，第一换热器的第一管路41的第二端B能与第一压缩机1的补气口相连通。如此，第一气液分离器3的液体出口端中小部分富含高沸点组分工质的非共沸混合工质能够经第三节流阀10节流降压后进入第一换热器的第一管路41中蒸发吸热变成过热蒸气，然后由第一压缩机1的补气口进入第一压缩机1中，从而实现喷气增焓。

为了能够控制各个部件之间的连通和断开，如图1所示，第一压缩机1出口端与第一冷凝器2之前设置有第一一阀门11，第一压缩机1出口端与第一蒸发器5的第一端A之间设置有第一二阀门12，第一气液分离器3的液体出口端与第三节流阀10之间设置有第一三阀门13，第一压缩机1的补气口与第一换热器的第一管路41的第二端B之间设置有第一四阀门14，第一蒸发器5的第二端B与第一压缩机1的进口端之间设置有第一五阀门15，第一压缩机1的进口端与第二换热器的第一管路341的第一端A之间设置有第一六阀门16，第二换热器的第一管路341的第二端B与第一蒸发器5的第二端B之间设置有第一七阀门17，第二压缩机31出口端与第二冷凝器32之前设置有第二一阀门21，第二蒸发器35的第二端B与第二压缩机31的进口端之间设置有第二五阀门25。

在一种优选的实施方式中，为了也能够对第二蒸发器35进行除霜处理，第二蒸发器35上设置有第二温度测量装置351，其用于检测第二蒸发器35是否结霜，第二温度测量装置351具体可以包括化霜感温包。第二蒸发器35的第一端A能与第二压缩机31的出口端相连通，第三节流阀10与第一换热器的第一管路41第一端A相连通，第一换热器的第一管路41第二端B能与第二压缩机31的进口端相连通；第三节流阀10能与第二蒸发器35的第二端B相连通。为了能够控制各个部件之间的连通和断开，如图1所示，第二压缩机31出口端与第二蒸发器35的第一端A之间设置有第二二阀门22，第二压缩机31的进口端与第一换热器的第一管路41的第二端B之间设置有第二六阀门26，第一换热器的第一管路41的第一端A与第二蒸发器35的第二端B之间设置有第二七阀门27。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，为了能够使得第二子系统在制热时第二气液分离器33的液体出口端中小部分富含高沸点组分工质的非共沸混合工质能够降压后蒸发吸热变成过热蒸汽最终进入第二压缩机31的补气口中实现喷气增焓，第二气液分离器33的液体出口端能与第六节流阀40相连通，第二换热器的第一管路341的第一端A能与第二压缩机31的补气口相连通。第二气液分离器33的液体出口端与第六节流阀40之间设置有第二三阀门23，第二压缩机31的补气口与第二换热器的第一管路341的第一端A之间设置有第二四阀门24，

本申请中的空气源热泵系统的控制方法如下：当检测到第一蒸发器5和第二蒸发器35均未结霜时，空气源热泵系统处于制热模式，即第一子系统和第二子系统均正常制热。此时，关闭第一二阀门12、第一六阀门16、第一七阀门17、第二二阀门22、第二六阀门26、第二七阀门27，打开第一一阀门11、第一三阀门13、第一四阀门14、第一五阀门15、第二一阀门21、第二三阀门23、第二四阀门24、第二五阀门25，从而连通第一压缩机1的出口端与第一冷凝器2、第一蒸发器5的第二端B与第一压缩机1的进口端、第二压缩机31的出口端与第二冷凝器32、第二蒸发器35的第二端B与第二压缩机31的进口端、第三节流阀10一端与第一气液分离器3的液体出口端、第三节流阀10的另一端与第一换热器的第一管路41的第一端A、第一换热器的第一管路41的第二端B与第一压缩机1的补气口，断开第一压缩机1的出口端与第一蒸发器5的第一端A、第一蒸发器5的第二端B与第二换热器的第一管路341的第二端B、第二换热器的第一管路341的第一端A与第一压缩机1的进口端。第一风机6按照逻辑程序控制运转，第二风机36按照逻辑程序控制运转。第一节流阀8、第二节流阀9、第三节流阀10、第四节流阀38、第五节流阀39、第六节流阀40按照程序控制打开调节。

第一子系统中非共沸混合工质经第一压缩机1压缩后，经第一压缩机1的出口端排出高温高压的过热气体，经第一一阀门11后进入第一冷凝器2冷凝放热，第一冷凝器2持续不断提供热水。由于非共沸混合工质中两种组分工质的沸点不同，在第一冷凝器2中大量高沸点组分的工质和少量低沸点组分的工质先凝结成液体，而大部分低沸点组分工质和少量高沸点组分工质仍保持气体状态。非共沸混合工质进入第一气液分离器3分离为气液两路，液路中大部分富含高沸点组分工质的液态非共沸混合工质从第一气液分离器3的液体出口端流出，经第一节流阀8节流降压后进入第一换热器的第三管路43中蒸发吸热变成气态工质。液路中小部分富含高沸点组分工质的非共沸混合工质通过第一三阀门13后经第三节流阀10节流降压后进入第一换热器的第一管路41中蒸发吸热变成过热蒸气后通过第一四阀门14后由第一压缩机1的补气口进入第一压缩机1中，实现喷气增焓；气路富含低沸点组分工质的气态非共沸混合工质从第一气液分离器3的气体出口端流出，在第一换热器4中放热冷凝为液体后经第二节流阀9节流降压，而后进入第一蒸发器5蒸发吸热后经第一五阀门15和从第一换热器4中出来的气态工质混合，经过混合后的工质经第三气液分离器7气液分离后由第一压缩机1的进口端被第一压缩机1吸入、压缩，从而完成整个循环。

第二子系统中非共沸混合工质经第二压缩机31压缩后，经第二压缩机31的出口端排出高温高压的过热气体，经第二一阀门21后进入第二冷凝器32冷凝放热，第二冷凝器32持续不断提供热水。由于非共沸混合工质中两种组分工质的沸点不同，在第二冷凝器32中大量高沸点组分的工质和少量低沸点组分的工质先凝结成液体，而大部分低沸点组分工质和少量高沸点组分工质仍保持气体状态。非共沸混合工质进入第二气液分离器33分离为气液两路，液路中大部分富含高沸点组分工质的液态非共沸混合工质从第二气液分离器33的液体出口端流出，经第四节流阀38节流降压后进入第二换热器的第三管路343中蒸发吸热变成气态工质。液路中小部分富含高沸点组分工质的非共沸混合工质通过第二三阀门23后经第六节流阀40节流降压后进入第二换热器的第一管路341中蒸发吸热变成过热蒸气后通过第二四阀门24后由第二压缩机31的补气口进入第二压缩机31中，实现喷气增焓；气路富含低沸点组分工质的气态非共沸混合工质从第二气液分离器33的气体出口端流出，在第二换热器34中放热冷凝为液体后经第五节流阀39节流降压，而后进入第二蒸发器35蒸发吸热后经第二五阀门25和从第二换热器34中出来的气态工质混合，经过混合后的工质经第四气液分离器37气液分离后由第二压缩机31的进口端被第二压缩机31吸入、压缩，从而完成整个循环。

当检测到第一蒸发器5结霜时，即设置在第一蒸发器5上的第一温度测量装置51检测到达到设置的除霜温度时，空气源热泵系统处于第一蒸发器5除霜模式，即第一子系统进行除霜、第二子系统正常制热。此时，关闭第一一阀门11、第一三阀门13、第一四阀门14、第一五阀门15、第二二阀门22、第二三阀门23、第二四阀门24、第二六阀门26、第二七阀门27，打开第一二阀门12、第一六阀门16、第一七阀门17、第二一阀门21、第二五阀门25，从而连通第一压缩机1的出口端与第一蒸发器5的第一端A、第一蒸发器5的第二端B与第六节流阀40、第二换热器的第一管路341的第一端A与第一压缩机1的进口端、第二压缩机31的出口端与第二冷凝器32、第二蒸发器35的第二端B与第二压缩机31的进口端，断开第一压缩机1的出口端与第一冷凝器2、第一蒸发器5的第二端B与第一压缩机1的进口端。关闭第一节流阀8、第二节流阀9、第三节流阀10、第一风机6；第四节流阀38、第五节流阀39、第六节流阀40按照程序控制打开调节，第二风机36按照程序控制运转。

第一子系统中非共沸混合工质经第一压缩机1压缩后，经第一压缩机1的出口端排出高温高压的过热气体，经第一二阀门12进入第一蒸发器5中放热除霜，后经第一七阀门17进入第二子系统的第六节流阀40节流降压，而后进入第二换热器的第一管路341中蒸发吸热变成气态工质，而后经第一六阀门16，最后经第三气液分离器7气液分离后由第一压缩机1的进口端被第一压缩机1吸入、压缩，从而完成整个循环。

第二子系统中非共沸混合工质经第二压缩机31压缩后，经第二压缩机31的出口端排出高温高压的过热气体，经第二一阀门21后进入第二冷凝器32冷凝放热，第二冷凝器32持续不断提供热水。由于非共沸混合工质中两种组分工质的沸点不同，在第二冷凝器32中大量高沸点组分的工质和少量低沸点组分的工质先凝结成液体，而大部分低沸点组分工质和少量高沸点组分工质仍保持气体状态。非共沸混合工质进入第二气液分离器33分离为气液两路，液路富含高沸点组分工质的液态非共沸混合工质从第二气液分离器33的液体出口端流出，经第四节流阀38节流降压后进入第二换热器的第三管路343中蒸发吸热变成气态工质。气路富含低沸点组分工质的气态非共沸混合工质从第二气液分离器33的气体出口端流出，在第二换热器34中放热冷凝为液体后经第五节流阀39节流降压，而后进入第二蒸发器35蒸发吸热后经第二五阀门25和从第二换热器34中出来的气态工质混合，经过混合后的工质经第四气液分离器37气液分离后由第二压缩机31的进口端被第二压缩机31吸入、压缩，从而完成整个循环。

当检测到第二蒸发器35结霜时，即设置在第二蒸发器35上的第二温度测量装置351检测到达到设置的除霜温度时，空气源热泵系统处于第二蒸发器35除霜模式，即第二子系统进行除霜、第一子系统正常制热。此时，关闭第一二阀门12、第一三阀门13、第一四阀门14、第一六阀门16、第一七阀门17、第二一阀门21、第二三阀门23、第二四阀门24、第二五阀门25，打开第一一阀门11、第一五阀门15、第二二阀门22、第二六阀门26、第二七阀门27，从而连通第一压缩机1的出口端与第一冷凝器2、第一蒸发器5的第二端B与第一压缩机1的进口端、二压缩机的出口端与第二蒸发器35的第一端A、第一换热器的第一管路41的第二端B与第二压缩机31的进口端、第二蒸发器35的第二端B与第一换热器的第一管路41的第一端A，断开第二换热器的第一管路341的第一端A与第一压缩机1的进口端、第二换热器的第一管路341的第二端B与第一蒸发器5的第二端B、第二压缩机31的出口端与第二冷凝器32、第二蒸发器35的第二端B与第二压缩机31的进口端。第一节流阀8、第二节流阀9、第三节流阀10按照程序控制打开调节，第一风机6按照程序控制运转。关闭第四节流阀38、第五节流阀39、第六节流阀40、第二风机36。

第二子系统中非共沸混合工质经第二压缩机31压缩后，经第二压缩机31的出口端排出高温高压的过热气体，经第二二阀门22进入第二蒸发器35中放热除霜，后经第二七阀门27进入第三节流阀10节流降压，而后进入第一换热器的第一管路41中蒸发吸热变成气态工质，而后经第二六阀门26，最后经第四气液分离器37气液分离后由第二压缩机31的进气口被第二压缩机31吸入、压缩，从而完成整个循环。

第一子系统中非共沸混合工质经第一压缩机1压缩后，经第一压缩机1的出口端排出高温高压的过热气体，经第一一阀门11后进入第一冷凝器2冷凝放热，第一冷凝器2持续不断提供热水。由于非共沸混合工质中两种组分工质的沸点不同，在第一冷凝器2中大量高沸点组分的工质和少量低沸点组分的工质先凝结成液体，而大部分低沸点组分工质和少量高沸点组分工质仍保持气体状态。非共沸混合工质进入第一气液分离器3分离为气液两路，液路富含高沸点组分工质的液态非共沸混合工质从第一气液分离器3的液体出口端流出，经第一节流阀8节流降压后进入第一换热器的第三管路43中蒸发吸热变成气态工质。气路富含低沸点组分工质的气态非共沸混合工质从第一气液分离器3的气体出口端流出，在第一换热器4中放热冷凝为液体后经第二节流阀9节流降压，而后进入第一蒸发器5蒸发吸热后经第一五阀门15和第一换热器4中出来的气态工质混合，经过混合后的工质经第三气液分离器7气液分离后由第一压缩机1的进口端被第一压缩机1吸入、压缩，从而完成整个循环。

本申请中的空气源热泵系统及其控制方法使得第一子系统的第一蒸发器5产生的液态制冷剂蒸发所需热量由另外一个不化霜的第二子系统正常制热下从第二气液分离器33分离出来气态工质冷凝乃至过冷提供，第二子系统正常制热从空气中吸取热量，故处于化霜的第一子系统除霜的热量来自本身第一压缩机1的耗功和另外一个正常制热的第二子系统从环境中吸收的热量。通过上述方式增加除霜的第一子系统的能量，减少了除霜的第一子系统的除霜时间，解决了除霜的第一子系统的第一蒸发器5液态制冷剂工质蒸发的问题。与此同时，还有效增强了制热的第二子系统中从第二气液分离器33分离出来的气态工质的冷凝效果。

本申请中的空气源热泵系统及其控制方法能够在对第一蒸发器5进行除霜的同时通过第二子系统持续进行制热，同时第一蒸发器5除霜的效果相比于电加热除霜而言更好、时间更快，而且对第一蒸发器5除霜时产生的液态制冷剂可以得到蒸发，从而可以避免对压缩机造成液击的风险。

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空气源热泵系统，其特征在于，包括：第一子系统和第二子系统；所述第一子系统包括：第一压缩机(1)，第一冷凝器(2)，第一气液分离器(3)，第一换热器(4)，第一节流阀(8)，第二节流阀(9)，第一蒸发器(5)；所述第二子系统包括：第二压缩机(31)，第二冷凝器(32)，第二气液分离器(33)，第二换热器(34)，第四节流阀(38)，第五节流阀(39)，第六节流阀(40)，第二蒸发器(35)；所述第一冷凝器(2)能与所述第一压缩机(1)的出口端相连通，所述第一气液分离器(3)的进口端与所述第一冷凝器(2)相连接，所述第一气液分离器(3)的气体出口端与所述第一换热器的第二管路(42)的第二端(B)相连通，所述第一气液分离器(3)的液体出口端与所述第一节流阀(8)相连接，所述第一节流阀(8)与所述第一换热器的第三管路(43)的第一端(A)相连接，所述第一换热器的第三管路(43)的第二端(B)能与所述第一压缩机(1)的进口端相连通，所述第一换热器的第二管路(42)的第一端(A)与所述第二节流阀(9)相连接，所述第二节流阀(9)与所述第一蒸发器(5)的第一端(A)相连接，所述第一蒸发器(5)的第二端(B)能与所述第一压缩机(1)的进口端、所述第六节流阀(40)相连通，所述第一蒸发器(5)的第一端(A)能与所述第一压缩机(1)的出口端相连通，所述第六节流阀(40)与所述第二换热器的第一管路(341)第二端(B)相连通，所述第二换热器的第一管路(341)第一端(A)能与所述第一压缩机(1)的进口端相连通；所述第二冷凝器(32)能与所述第二压缩机(31)的出口端相连通，所述第二气液分离器(33)的进口端与所述第二冷凝器(32)相连接，所述第二气液分离器(33)的气体出口端与所述第二换热器的第二管路(342)的第一端(A)相连通，所述第二气液分离器(33)的液体出口端与所述第四节流阀(38)相连接，所述第四节流阀(38)与所述第二换热器的第三管路(343)的第二端(B)相连接，所述第二换热器的第三管路(343)的第一端(A)能与所述第二压缩机(31)的进口端相连通，所述第二换热器的第二管路(342)的第二端(B)与所述第五节流阀(39)相连接，所述第五节流阀(39)与所述第二蒸发器(35)的第一端(A)相连接，所述第二蒸发器的第二端(B)能与所述第二压缩机(31)的进口端相连通。

2.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第三气液分离器(7)，所述第三气液分离器(7)的出口端与所述第一压缩机(1)的进口端相连通，所述第三气液分离器(7)的进口端能分别与所述第一蒸发器(5)的第二端(B)、所述第一换热器的第三管路(43)的第二端(B)、所述第二换热器的第一管路(341)的第一端(A)相连通。

3.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第二子系统还包括第四气液分离器(37)，所述第四气液分离器(37)的出口端与所述第二压缩机(31)的进口端相连通，所述第四气液分离器(37)的进口端能分别与所述第二蒸发器(35)的第二端(B)、所述第二换热器的第三管路(343)的第一端(A)。

4.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第三节流阀(10)，所述第三节流阀(10)一端能与所述第一气液分离器(3)的液体出口端相连通，所述第三节流阀(10)的另一端能与所述第一换热器的第一管路(41)的第一端(A)相连通，所述第一换热器的第一管路(41)的第二端(B)能与所述第一压缩机(1)的补气口相连通。

5.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第一蒸发器(5)上设置有第一温度测量装置(51)。

6.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第三节流阀(10)；所述第二蒸发器(35)的第一端(A)能与所述第二压缩机(31)的出口端相连通，所述第三节流阀(10)与所述第一换热器的第一管路(41)第一端(A)相连通，所述第一换热器的第一管路(41)第二端(B)能与所述第二压缩机(31)的进口端相连通；所述第三节流阀(10)能与所述第二蒸发器(35)的第二端(B)相连通。

7.根据权利要求1所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第二气液分离器(33)的液体出口端能与所述第六节流阀(40)相连通，所述第二换热器的第一管路(341)的第一端(A)能与所述第二压缩机(31)的补气口相连通。

8.根据权利要求6所述的空气源热泵系统，其特征在于，所述第二蒸发器(35)上设置有第二温度测量装置(351)。

9.一种根据如权利要求1中所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，包括：

当检测到第一蒸发器(5)结霜时，连通所述第一压缩机(1)的出口端与所述第一蒸发器(5)的第一端(A)、所述第一蒸发器(5)的第二端(B)与所述第六节流阀(40)、所述第二换热器的第一管路(341)的第一端(A)与所述第一压缩机(1)的进口端、所述第二压缩机(31)的出口端与所述第二冷凝器(32)、第二蒸发器(35)的第二端(B)与所述第二压缩机(31)的进口端，断开所述第一压缩机(1)的出口端与所述第一冷凝器(2)、第一蒸发器(5)的第二端(B)与所述第一压缩机(1)的进口端。

10.根据权利要求9所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，所述第一子系统还包括第三节流阀(10)，所述第二蒸发器(35)的第一端(A)能与所述第二压缩机(31)的出口端相连通，所述第三节流阀(10)与所述第一换热器的第一管路(41)第一端(A)相连通，所述第一换热器的第一管路(41)第二端(B)能与所述第二压缩机(31)的进口端相连通；所述第三节流阀(10)能与所述第二蒸发器(35)的第二端(B)相连通；所述控制方法还包括：

当检测到第二蒸发器(35)结霜时，连通所述第一压缩机(1)的出口端与所述第一冷凝器(2)、所述第一蒸发器(5)的第二端(B)与所述第一压缩机(1)的进口端、所述第二压缩机的出口端与所述第二蒸发器(35)的第一端(A)、所述第一换热器的第一管路(41)的第二端(B)与所述第二压缩机(31)的进口端、所述第二蒸发器(35)的第二端(B)与所述第一换热器的第一管路(41)的第一端(A)，断开所述第二换热器的第一管路(341)的第一端(A)与所述第一压缩机(1)的进口端、所述第二换热器的第一管路(341)的第二端(B)与所述第一蒸发器(5)的第二端(B)、所述第二压缩机(31)的出口端与所述第二冷凝器(32)、所述第二蒸发器(35)的第二端(B)与所述第二压缩机(31)的进口端。

11.根据权利要求9所述的空气源热泵系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当检测到第一蒸发器(5)和第二蒸发器(35)均未结霜时，连通所述第一压缩机(1)的出口端与所述第一冷凝器(2)、所述第一蒸发器(5)的第二端(B)与所述第一压缩机(1)的进口端、所述第二压缩机(31)的出口端与所述第二冷凝器(32)、所述第二蒸发器(35)的第二端(B)与所述第二压缩机(31)的进口端，断开所述第一压缩机(1)的出口端与所述第一蒸发器(5)的第一端(A)、所述第一蒸发器(5)的第二端(B)与所述第二换热器的第一管路(341)的第二端(B)、所述第二换热器的第一管路(341)的第一端(A)与所述第一压缩机(1)的进口端。