CN110243101A - 一种蓄能型高效风冷热泵机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调热泵技术领域，特别是指一种蓄能型高效风冷热泵机组。包括制冷压缩机、四通换向阀、室外侧换热器、室外侧风机、蓄冷器、相变蓄冷介质、蓄冷用蒸发盘管、蓄冷用再冷盘管、蓄热器、相变蓄热介质、蓄热用蒸发盘管、蓄热用再冷盘管、室内侧换热器、室内侧风机、气液分离器、蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀、干燥过滤器、观察镜、主路膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀以及连接管道。本发明通过蓄冷器和蓄热器的辅助调节，以及一个四通换向阀和四个单向阀的巧妙切换组合，解决了极端工况条件下的供热、制冷问题，拓宽了空气源热泵的使用温度范围。

Description

一种蓄能型高效风冷热泵机组

技术领域

本发明涉及空调热泵技术领域，特别是指一种蓄能型高效风冷热泵机组。

背景技术

近年来，由于全国多处频发大面积、持续的雾霾天气，包括北京、河北、河南在内的各大城市、地方政府纷纷推出相关政策，加快淘汰分散燃煤小锅炉，因地制宜稳步推进“煤改电”替代改造，促进节能减排。目前，空气源热泵技术被认为国家“煤改电”的标配，但现有的空气源热泵存在以下突出问题：在低温环境条件下，由于压缩机压缩比过大，导致系统制取高温热能的能力迅速衰减，制热量小，能效比低，同时室外换热器结霜问题严重，化霜时间长、耗电增加；在高温环境下，由于系统冷凝压力过高，导致压缩机排气温度过高，制冷能力和能效比急剧下降，甚至可能导致压缩机经常保护性停机。因此，如何有效解决目前空气源热泵存在的不足，将影响空气源热泵应用范围的拓展。

针对现有空气源热泵装置存在的不足，目前常用的解决方案有四种：中压补气的“准双级压缩”热泵技术、双级压缩式热泵技术、复叠式热泵技术和蓄能互联热泵技术，这四种技术方案一定程度解决了空气源热泵高温工况制冷或低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高的问题，提高了机组制冷/制热能力以及能效比，但也存在如下问题：中压补气的“准双级压缩”热泵技术必需采用具有补气功能的制冷压缩机，且补气量的最优控制有待研究。双级压缩式热泵技术、复叠式热泵技术采用两个制冷压缩机、两个节流膨胀阀，因此系统循环耗功量较大、效率低、成本大、控制过于复杂，一般用于冷冻冷藏机组。而蓄能互联热泵技术是由水-水热泵、空气源热泵通过相变蓄能技术交叉互联、综合利用形成的应用技术，导致系统庞大、循环功耗较大、系统总效率偏低、控制调节过于复杂。另外，当冬季室外换热器结霜时，中压补气的“准双级压缩”热泵技术和双级压缩式热泵技术常采用逆循环除霜方式，在室内侧没有电加热辅助的情况下，会影响到室内用户侧的持续供热，而复叠式热泵技术常采用热气旁通除霜方式，但除霜速度不够快时，会引起压缩机进入保护性停机状态或产生液击现象，同时，在除霜过程中，因冷凝器进气量减少，会影响到室内用户侧的供热量。

发明内容

本发明提出一种蓄能型高效风冷热泵机组，以解决现有空气源热泵在高温工况制冷和低温工况制热时压缩机压缩比过大、排气温度过高、系统制冷量/制热量和能效比急剧下降等突出技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种蓄能型高效风冷热泵机组，包括制冷压缩机、四通换向阀、室外侧风机、室外侧风机、蓄冷器、相变蓄冷介质、蓄冷用蒸发盘管、蓄冷用再冷盘管、蓄热器、相变蓄热介质、蓄热用蒸发盘管、蓄热用再冷盘管、室内侧换热器、室内侧风机、气液分离器、蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀、干燥过滤器、观察镜、主路膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀以及连接管道。

所述制冷压缩机的排气口通过四通换向阀以及相应连接管路分别与室外侧风机、室内侧换热器、蒸发压力调节阀相应接口相连接；所述室外侧风机的另一接口分别与第一单向阀的进口和第二单向阀的出口相连接，室内侧换热器的另一接口分别与第三单向阀的进口和第四单向阀的出口相连接；所述蒸发压力调节阀的另一接口分别与第四电磁阀的出口、第五电磁阀的出口、气液分离器的进口相连接。

所述第一单向阀的出口分别与蓄能用膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的进口以及第三单向阀的出口相连接；所述蓄能用膨胀阀的出口分别与蓄冷用蒸发盘管、蓄热用蒸发盘管的进口相连接。

所述蓄冷用蒸发盘管的出口通过第四电磁阀分别与第五电磁阀的出口、蒸发压力调节阀的出口、气液分离器的进口相连接；所述蓄热用蒸发盘管的出口通过第五电磁阀分别与第四电磁阀的出口、蒸发压力调节阀的出口、气液分离器的进口相连接。

所述第一电磁阀的出口通过蓄冷用再冷盘管分别与蓄热用再冷盘管、第三电磁阀的出口以及干燥过滤器的进口相连接；所述第二电磁阀的出口通过蓄热用再冷盘管分别与蓄冷用再冷盘管、第三电磁阀的出口以及干燥过滤器的进口相连接，干燥过滤器的出口依次通过观察镜、主路膨胀阀分别与第二单向阀、第四单向阀的进口相连接。

所述气液分离器的出口与制冷压缩机的吸气口相连接；所述相变蓄冷介质、蓄冷用蒸发盘管和蓄冷用再冷盘管分别安装于蓄冷器的内部；所述相变蓄热介质、蓄热用蒸发盘管和蓄热用再冷盘管分别安装于蓄热器的内部。

所述制冷压缩机为定频制冷压缩机、变转速制冷压缩机、数码涡旋式制冷压缩机、双阶制冷压缩机中的任意一种形式。

所述室外侧换热器、室内侧换热器为翅片管式换热器、层叠式换热器、平行流式换热器中的任意一种结构形式；所述室外侧风机、室内侧风机为变频风机、定频风机、调挡风机中的任意一种形式。

所述蒸发压力调节阀是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为直动式蒸发压力调节阀、继动式蒸发压力调节阀中的任意一种调节机构形式；所述蓄能用膨胀阀、主路膨胀阀为手动膨胀阀、阻流式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀中的任意一种节流机构形式。

所述相变蓄冷介质、相变蓄热介质为固-液相变材料、固-固相变材料、固-气相变材料、液-气相变材料中的任意一种相变蓄能材料形式。

本发明的有益效果在于：

本发明提供一种蓄能型高效风冷热泵机组，其构思新颖，机组设计优化巧妙，与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

（1）通过蓄冷器和蓄热器的辅助调节，以及一个四通换向阀和四个单向阀的巧妙切换组合，该风冷热泵机组解决了极端工况条件下的供热、制冷问题，改善了机组的季节能效比，拓宽了空气源热泵的使用温度范围（室外空气温度-21℃~50℃之间），减少了机组的运行费用，延长了设备使用寿命，提高了空气源热泵全年运行的可靠性、稳定性和经济性。

（2）该风冷热泵机组可在高峰期间减少设备的电力消耗，并将该部分的用电需求转移到电力低谷期，有助于平衡国家电网负荷，同时利用“峰谷电价”鼓励政策，制定不同工况下的节能运行控制策略，减少系统运行电费，获取经济和环保效益。

（3）冬季采用逆循环除霜方式运行时，可以吸取蓄热器储蓄的热量，实现室外侧换热器表面霜层的快速融解，同时在室内侧没有电加热器辅助的情况下，又完全不影响室内的制热效果。

本发明的一种蓄能型高效风冷热泵机组可以广泛应用于民用建筑、公共建筑、别墅建筑、新能源汽车等所有可以采用空气源热泵的场所。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构原理图。

图2为空气源制冷工作模式流程图。

图3为制冷+蓄冷工作模式流程图。

图4为蓄冷工作模式流程图。

图5为空气源+蓄冷源制冷工作模式流程图。

图6为空气源制热工作模式流程图。

图7为制热+蓄热工作模式流程图。

图8为空气源+蓄热源制热工作模式流程图。

图9为蓄热源制热工作模式流程图。

图10为室内无冷感快速除霜工作模式流程图。

图中各部件的序号和名称如下：1-制冷压缩机、2-四通换向阀、3-室外侧换热器、4-室外侧风机、5-蓄冷器、6-相变蓄冷介质、7-蓄冷用蒸发盘管、8-蓄冷用再冷盘管、9-蓄热器、10-相变蓄热介质、11-蓄热用蒸发盘管、12-蓄热用再冷盘管、13-室内侧换热器、14-室内侧风机、15-气液分离器、16-蒸发压力调节阀、17-蓄能用膨胀阀、18-干燥过滤器、19-观察镜、20-主路膨胀阀、21-第一电磁阀、22-第二电磁阀、23-第三电磁阀、24-第四电磁阀、25-第五电磁阀、26-第一单向阀、27-第二单向阀、28-第三单向阀、29-第四单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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付出创造性劳动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。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种蓄能型高效风冷热泵机组，包括制冷压缩机1、四通换向阀2、室外侧换热器3、室外侧风机4、蓄冷器5、相变蓄冷介质6、蓄冷用蒸发盘管7、蓄冷用再冷盘管8、蓄热器9、相变蓄热介质10、蓄热用蒸发盘管11、蓄热用再冷盘管12、室内侧换热器13、室内侧风机14、气液分离器15、蒸发压力调节阀16、蓄能用膨胀阀17、干燥过滤器18、观察镜19、主路膨胀阀20、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第四电磁阀24、第五电磁阀25、第一单向阀26、第二单向阀27、第三单向阀28、第四单向阀29以及连接管道。其中所述制冷压缩机1的排气口通过四通换向阀2以及相应连接管路分别与室外侧风机4、室内侧换热器13、蒸发压力调节阀16相应接口相连接；所述室外侧风机4的另一接口分别与第一单向阀26的进口和第二单向阀27的出口相连接；所述室内侧换热器13的另一接口分别与第三单向阀28的进口和第四单向阀29的出口相连接；所述蒸发压力调节阀16的另一接口分别与第四电磁阀24的出口、第五电磁阀25的出口、气液分离器15的进口相连接；所述第一单向阀26的出口分别与蓄能用膨胀阀17、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23的进口以及第三单向阀28的出口相连接；所述蓄能用膨胀阀17的出口分别与蓄冷用蒸发盘管7、蓄热用蒸发盘管11的进口相连接；所述蓄冷用蒸发盘管7的出口通过第四电磁阀24分别与第五电磁阀25的出口、蒸发压力调节阀16的出口、气液分离器15的进口相连接；所述蓄热用蒸发盘管11的出口通过第五电磁阀25分别与第四电磁阀24的出口、蒸发压力调节阀16的出口、气液分离器15的进口相连接；所述第一电磁阀21的出口通过蓄冷用再冷盘管8分别与蓄热用再冷盘管12、第三电磁阀23的出口以及干燥过滤器18的进口相连接；所述第二电磁阀22的出口通过蓄热用再冷盘管12分别与蓄冷用再冷盘管8、第三电磁阀23的出口以及干燥过滤器18的进口相连接；所述干燥过滤器18的出口依次通过观察镜19、主路膨胀阀20分别与第二单向阀27、第四单向阀29的进口相连接；所述气液分离器15的出口与制冷压缩机1的吸气口相连接；所述相变蓄冷介质6、蓄冷用蒸发盘管7和蓄冷用再冷盘管8分别安装于蓄冷器5的内部；所述相变蓄热介质10、蓄热用蒸发盘管11和蓄热用再冷盘管12分别安装于蓄热器9的内部。

本发明所述的制冷压缩机1为数码涡旋式制冷压缩机、室外侧换热器3和室内侧换热器13为翅层叠式换热器和平行流式换热器、室外侧风机4和室内侧风机14为变频风机和定频风机、蒸发压力调节阀16是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为继动式蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀17和主路膨胀阀20为浮球式膨胀阀和热力膨胀阀、相变蓄冷介质6和相变蓄热介质10为固-气相变材料和液-气相变材料。

实施例2

本实施例所述的制冷压缩机1为定频制冷压缩机、室外侧换热器3和室内侧换热器13为翅片管式换热器、室外侧风机4和室内侧风机14为变频风机、蒸发压力调节阀16是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为直动式蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀17和主路膨胀阀20为手动膨胀阀、相变蓄冷介质6和相变蓄热介质10为固-液相变材料和液-气相变材料。其它结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例所述的制冷压缩机1为变转速制冷压缩机、室外侧换热器3和室内侧换热器13为层叠式换热器、室外侧风机4和室内侧风机14为调挡风机、蒸发压力调节阀16是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为继动式蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀17和主路膨胀阀20为阻流式膨胀阀、相变蓄冷介质6和相变蓄热介质10为固-固相变材料和固-气相变材料。其它结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例所述的制冷压缩机1为双阶制冷压缩机、室外侧换热器3、室内侧换热器13为平行流式换热器、室外侧风机4和室内侧风机14为变频风机和调挡风机、蒸发压力调节阀16是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为直动式蒸发压力调节阀、蓄能用膨胀阀17和主路膨胀阀20为热力膨胀阀和电子膨胀阀、相变蓄冷介质6和相变蓄热介质10为固-液相变材料和固-固相变材料。

通过蓄冷器和蓄热器的辅助调节，以及一个四通换向阀和四个单向阀的巧妙切换组合，该风冷热泵机组可实现九种工作模式：

（1）空气源制冷工作模式

图2为空气源制冷工作模式流程图，当夏季室外空气温度大约位于30℃~40℃之间时，或者当室内冷负荷较大时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第三电磁阀23启动，第一电磁阀21、第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈不通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室外侧换热器3释放热量加热经室外侧风机4引入的室外空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，然后依次通过第一单向阀26、第三电磁阀23、干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，通过第四单向阀29进入室内侧换热器13吸收室内侧风机14引入的室内空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室内侧换热器13的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力较低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（2）制冷+蓄冷工作模式

图3为制冷+蓄冷工作模式流程图，当夏季室外空气温度大约位于26℃~30℃之间时，或者当室内冷负荷较小时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第三电磁阀23、第四电磁阀24启动，第一电磁阀21、第二电磁阀22、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈不通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室外侧换热器3释放热量加热经室外侧风机4引入的室外空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，经过第一单向阀26后分为两路，其中一路液态制冷剂依次通过第三电磁阀23、干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，通过第四单向阀29进入室内侧换热器13吸收室内侧风机14引入的室内空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室内侧换热器13的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力更低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15，而另一路液态制冷剂经过蓄能用膨胀阀17的节流膨胀后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后进入蓄冷用蒸发盘管7，蒸发吸收蓄冷器5内的相变蓄冷介质6的热量，变为低压的过热制冷剂蒸汽，再经过第四电磁阀24也进入气液分离器15，两路制冷剂在气液分离器15内进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（3）蓄冷工作模式

图4为蓄冷工作模式流程图，当夏季室外空气温度大约位于21℃~26℃之间时，或者当室内冷负荷为零时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、第四电磁阀24启动，室内侧风机14、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈不通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室外侧换热器3释放热量加热经室外侧风机4引入的室外空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，通过第一单向阀26进入蓄能用膨胀阀17，经蓄能用膨胀阀17的节流膨胀后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后进入蓄冷用蒸发盘管7，蒸发吸收蓄冷器5内的相变蓄冷介质6的热量，变为低压的过热制冷剂蒸汽，再经过第四电磁阀24进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（4）空气源+蓄冷源制冷工作模式

图5为空气源+蓄冷源制冷工作模式流程图，当夏季室外空气温度大约位于40℃~50℃之间时，或者当室内冷负荷非常高时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第一电磁阀21启动，第二电磁阀22、第三电磁阀23、第四电磁阀24、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈不通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室外侧换热器3释放热量加热经室外侧风机4引入的室外空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，然后依次通过第一单向阀26、第一电磁阀21进入蓄冷用再冷盘管8，释放热量加热蓄冷器5内的相变蓄冷介质6，进一步过冷为过冷度较大的液态制冷剂，再依次通过干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后经第四单向阀29进入室内侧换热器13吸收室内侧风机14引入的室内空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室内侧换热器13的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力较低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（5）空气源制热工作模式

图6为空气源制热工作模式流程图，当冬季室外空气温度大约位于0℃~10℃之间时，或者当室内热负荷较大时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第三电磁阀23启动，第一电磁阀21、第二电磁阀22、第四电磁阀24、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室内侧换热器13释放热量加热经室内侧风机14引入的室内空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，然后依次通过第三单向阀28、第三电磁阀23、干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，通过第二单向阀27进入室外侧换热器3吸收室外侧风机4引入的室外空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室外侧换热器3的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力较低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（6）制热+蓄热工作模式

图7为制热+蓄热工作模式流程图，当冬季室外空气温度大约位于10℃~21℃之间时，或者当室内热负荷较小时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第二电磁阀22启动，第一电磁阀21、第三电磁阀23、第四电磁阀24、第五电磁阀25关闭，四通换向阀2的电磁线圈通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室内侧换热器13释放热量加热经室内侧风机14引入的室内空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，然后依次通过第三单向阀28、第二电磁阀22进入蓄热用再冷盘管12，释放热量加热蓄热器9内的相变蓄热介质10，进一步过冷变为过冷度较大的液态制冷剂，再依次通过干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后通过第二单向阀27进入室外侧换热器3吸收室外侧风机4引入的室外空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室外侧换热器3的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力较低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（7）空气源+蓄热源制热工作模式

图8为空气源+蓄热源制热工作模式流程图，当冬季室外空气温度大约位于-10℃~0℃之间时，或者当室内热负荷很大时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室外侧风机4、室内侧风机14、第三电磁阀23、第五电磁阀25启动，第一电磁阀21、第二电磁阀22、第四电磁阀24关闭，四通换向阀2的电磁线圈通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室内侧换热器13释放热量加热经室内侧风机14引入的室内空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，经过第三单向阀28后分为两路，其中一路液态制冷剂依次通过第三电磁阀23、干燥过滤器18、观察镜19进入主路膨胀阀20，经过主路膨胀阀20的节流调节后变为低温低压的气液两相制冷剂，通过第二单向阀27进入室外侧换热器3吸收室外侧风机4引入的室外空气热量，蒸发变为低压的过热制冷剂蒸汽，然后经四通换向阀2切换，进入蒸发压力调节阀16调节（其作用是维持室外侧换热器3的制冷剂蒸发压力和蒸发温度相对稳定），变为压力更低的过热制冷剂蒸汽，然后再进入气液分离器15，而另一路液态制冷剂经过蓄能用膨胀阀17的节流膨胀后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后进入蓄热用蒸发盘管11，蒸发吸收蓄热器9内的相变蓄热介质10的热量，变为低压的过热制冷剂蒸汽，再经过第五电磁阀25也进入气液分离器15，两路制冷剂在气液分离器15内进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（8）蓄热源制热工作模式

图9为蓄热源制热工作模式流程图，当冬季室外空气温度大约位于-21℃~-10℃之间时，或者当室内热负荷非常高时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、室内侧风机14、第五电磁阀25启动，室外侧风机4、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第四电磁阀24关闭，四通换向阀2的电磁线圈通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室内侧换热器13释放热量加热经室内侧风机14引入的室内空气，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，然后通过第三单向阀28进入蓄能用膨胀阀17，经蓄能用膨胀阀17的节流膨胀后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后进入蓄热用蒸发盘管11，蒸发吸收蓄热器9内的相变蓄热介质10的热量，变为低压的过热制冷剂蒸汽，再经过第五电磁阀25进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

（9）室内无冷感快速除霜工作模式

图10为室内无冷感快速除霜工作模式流程图，当冬季室外空气湿度比较大、室外侧换热器3结霜比较严重时，可采用此工作模式。此时制冷压缩机1、第五电磁阀25启动，室外侧风机4、室内侧风机14、第一电磁阀21、第二电磁阀22、第三电磁阀23、第四电磁阀24关闭，四通换向阀2的电磁线圈不通电。系统的工作流程：制冷压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经四通换向阀2切换后，进入室外侧换热器3释放热量加热换热器外表面的冰霜，冷凝为过冷或饱和液态制冷剂，通过第一单向阀26进入蓄能用膨胀阀17，经蓄能用膨胀阀17的节流膨胀后变为低温低压的气液两相制冷剂，然后进入蓄热用蒸发盘管11，蒸发吸收蓄热器9内的相变蓄热介质10的热量，变为低压的过热制冷剂蒸汽，再经过第五电磁阀25进入气液分离器15进行气液分离，分离后的低压气态制冷剂进入制冷压缩机1的吸气口，经过制冷压缩机1的压缩后，排出高温高压气态制冷剂，开始进入下一循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：包括制冷压缩机（1）、四通换向阀（2）、室外侧换热器（3）、室外侧风机（4）、蓄冷器（5）、相变蓄冷介质（6）、蓄冷用蒸发盘管（7）、蓄冷用再冷盘管（8）、蓄热器（9）、相变蓄热介质（10）、蓄热用蒸发盘管（11）、蓄热用再冷盘管（12）、室内侧换热器（13）、室内侧风机（14）、气液分离器（15）、蒸发压力调节阀（16）、蓄能用膨胀阀（17）、干燥过滤器（18）、观察镜（19）、主路膨胀阀（20）、第一电磁阀（21）、第二电磁阀（22）、第三电磁阀（23）、第四电磁阀（24）、第五电磁阀（25）、第一单向阀（26）、第二单向阀（27）、第三单向阀（28）、第四单向阀（29）以及连接管道。

2.根据权利要求1所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述制冷压缩机（1）的排气口通过四通换向阀（2）以及相应连接管路分别与室外侧风机（4）、室内侧换热器（13）、蒸发压力调节阀（16）相应接口相连接；所述室外侧风机（4）的另一接口分别与第一单向阀（26）的进口和第二单向阀（27）的出口相连接，室内侧换热器（13）的另一接口分别与第三单向阀（28）的进口和第四单向阀（29）的出口相连接；所述蒸发压力调节阀（16）的另一接口分别与第四电磁阀（24）的出口、第五电磁阀（25）的出口、气液分离器（15）的进口相连接。

3.根据权利要求2所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述第一单向阀（26）的出口分别与蓄能用膨胀阀（17）、第一电磁阀（21）、第二电磁阀（22）、第三电磁阀（23）的进口以及第三单向阀（28）的出口相连接；所述蓄能用膨胀阀（17）的出口分别与蓄冷用蒸发盘管（7）、蓄热用蒸发盘管（11）的进口相连接。

4.根据权利要求3所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述蓄冷用蒸发盘管（7）的出口通过第四电磁阀（24）分别与第五电磁阀（25）的出口、蒸发压力调节阀（16）的出口、气液分离器（15）的进口相连接；所述蓄热用蒸发盘管（11）的出口通过第五电磁阀（25）分别与第四电磁阀（24）的出口、蒸发压力调节阀（16）的出口、气液分离器（15）的进口相连接。

5.根据权利要求4所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述第一电磁阀（21）的出口通过蓄冷用再冷盘管（8）分别与蓄热用再冷盘管（12）、第三电磁阀（23）的出口以及干燥过滤器（18）的进口相连接；所述第二电磁阀（22）的出口通过蓄热用再冷盘管（12）分别与蓄冷用再冷盘管（8）、第三电磁阀（23）的出口以及干燥过滤器（18）的进口相连接，干燥过滤器（18）的出口依次通过观察镜（19）、主路膨胀阀（20）分别与第二单向阀（27）、第四单向阀（29）的进口相连接。

6.根据权利要求4所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述气液分离器（15）的出口与制冷压缩机（1）的吸气口相连接；所述相变蓄冷介质（6）、蓄冷用蒸发盘管（7）和蓄冷用再冷盘管（8）分别安装于蓄冷器（5）的内部；所述相变蓄热介质（10）、蓄热用蒸发盘管（11）和蓄热用再冷盘管（12）分别安装于蓄热器（9）的内部。

7.根据权利要求1-6任一项所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述制冷压缩机（1）为定频制冷压缩机、变转速制冷压缩机、数码涡旋式制冷压缩机、双阶制冷压缩机中的任意一种形式。

8.根据权利要求1-6任一项所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述室外侧换热器（3）、室内侧换热器（13）为翅片管式换热器、层叠式换热器、平行流式换热器中的任意一种结构形式；所述室外侧风机（4）、室内侧风机（14）为变频风机、定频风机、调挡风机中的任意一种形式。

9.根据权利要求1-6任一项所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述蒸发压力调节阀（16）是一种受阀前压力控制的比例型调节阀，为直动式蒸发压力调节阀、继动式蒸发压力调节阀中的任意一种调节机构形式；所述蓄能用膨胀阀（17）、主路膨胀阀（20）为手动膨胀阀、阻流式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀中的任意一种节流机构形式。

10.根据权利要求1-6任一项所述的蓄能型高效风冷热泵机组，其特征在于：所述相变蓄冷介质（6）、相变蓄热介质（10）为固-液相变材料、固-固相变材料、固-气相变材料、液-气相变材料中的任意一种相变蓄能材料形式。