CN114963273A - 一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统。该供暖系统在空气源热泵的蒸发器空气入口段设置一组热水换热管，当环境温度低于设定温度时，通过控制策略使供暖回水按需流入热水换热管，加热蒸发器入口段空气和制冷剂来主动抑制蒸发器表面结霜，并提高蒸发温度和制热性能系数。与此同时，结合采用带中间隔板的承压保温水箱、合理设置承压保温水箱进出水口位置以及对压缩机进行变频的方法，实现进一步提高制热性能系数、按需供热、稳定运行以及在低温环境运行时仍保持较好的制热性能。与常规除霜的空气源热泵相比，该空气源热泵供暖系统在不消耗高品位电能的前提下主动抑霜的同时提高系统制热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，属于空气源热泵供暖技术领域。
背景技术
空气源热泵因具有高效、节能和环保等优势而被广泛应用到供暖系统中作为热源装置。然而，空气源热泵在低温工况下性能急剧下降，运行不稳定。一方面，因为环境温度较低，结霜频率增高。结霜现象不仅会阻碍盘管间的空气流动，并增加制冷剂与室外空气之间的传热热阻，使得蒸发器的传热过程恶化，而且降低蒸发器的蒸发温度，最终导致系统制热量和性能系数骤减。另一方面，空气源热泵在较低的环境温度下供暖时，供暖回水温度较高，致使供暖回水与冷凝器的制冷剂换热量减少，使得制热量衰减。同时冷凝器制冷剂出口比焓较高。冷凝器制冷剂出口比焓升高时会导致三个问题，一是冷凝器放出的热量减少，系统制热量下降；二是节流阀前制冷剂温度较高，节流损失增大；三是制冷剂不能够有效冷凝，导致运行不稳定。以上这些缺陷严重制约着空气源热泵的推广与应用。
为了解决低温环境下空气源热泵蒸发器翅片表面结霜问题，国内外提出了多种除霜方法，比如电热除霜、逆循环除霜和热气旁通除霜等。然而，电热除霜通过在蒸发器表面或翅片内安装电加热装置来除霜，不但除霜过程能耗较高，而且大量热量散失到环境中导致效率低。逆循环除霜通过四通换向阀交换制冷和制热工况进行除霜，热气旁通法是将压缩机排出的气体经旁通阀流入蒸发器来进行除霜。然而，逆循环除霜和热气旁通除霜方法在除霜期间室内换热器的风机均需停机，所以会影响室内的热舒适性。热气旁通除霜在除霜运行时，制热量急剧下降。另外，目前针对供暖回水温度高导致的冷凝器制热量下降的解决方法是采取过冷措施，将冷凝器出口制冷剂进一步过冷。常用的是回热循环，使用换热器将冷凝器出口制冷剂和蒸发器出口制冷剂产生换热。回热循环通过降低冷凝器出口制冷剂的温度，不仅加强制冷剂与热水的换热程度，而且减少节流损失。然而，回热循环将冷凝器出口的制冷剂过冷热量传递给压缩机吸气，压缩机吸气过热，排气温度升高，造成压缩机运行安全问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有空气源热泵在低温工况下运行时存在的上述缺陷，从降低结霜频率、提高蒸发温度、降低节流损失以及提高冷凝器的放热量(系统制热量)的角度出发，提出一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统。
本发明的技术方案是：一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，由带空气入口段热水加热的蒸发器4、压缩机1、冷凝器2、节流阀3、带中间隔板的承压保温水箱28、混水箱17、定压膨胀水箱50、定压循环泵53、三通阀14、流量调节阀13、分水器34、集水器44、供暖末端41等构成。压缩机1、冷凝器2、节流阀3以及带空气入口段热水加热的蒸发器4之间通过制冷剂循环管路10连接。从冷凝器2流出的供暖热水，经带中间隔板的承压保温水箱28和分水器34流入供暖末端41给用户供暖。供暖回水从供暖末端41流出后，经集水器44、定压循环泵53、三通阀14、流量调节阀13、带空气入口段热水加热的蒸发器4、混水箱17和带中间隔板的承压保温水箱28流入冷凝器2。
该系统利用供暖回水加热带空气入口段热水加热的蒸发器4入口段空气和制冷剂来主动抑制蒸发器表面结霜和提高制热性能系数；流入蒸发器的供暖回水流量控制策略综合考虑制热功率、性能系数以及结霜频率，同时根据环境温度将流入蒸发器的供暖回水流量分为若干档；采用带中间隔板的承压保温水箱28，隔板31上设有导流孔32，且在带中间隔板的承压保温水箱28上合理设置进水口和出水口的位置，用于实现水箱最大程度的温度分层和最大程度地利用水的热量；通过对压缩机1进行变频的方法，进而提高制热量，同时达到按需供热与稳定运行的效果。
进一步地，所述带空气入口段热水加热的蒸发器4空气入口段设置与蒸发器制冷剂换热管5相平行的一组U型蒸发器热水换热管6；供暖回水通过三通阀14分为两个支路，支路a15流入混水箱17，支路b11流入蒸发器热水换热管6；当环境温度低于设定温度时，采用供暖回水流量控制策略控制流量调节阀13，使供暖回水流入蒸发器热水换热管6，以此利用供暖回水加热蒸发器入口段空气和制冷剂，受热后的空气与蒸发器翅片7表面和蒸发器制冷剂换热管5管壁进行换热，另外被加热后的制冷剂蒸发温度升高，从而达到主动抑制蒸发器结霜的效果。
所述的供暖回水同时也与蒸发器制冷剂换热管中的制冷剂换热，制冷剂被加热，因此提高了制冷剂蒸发温度，随之提高压缩机1的吸气压力与吸气质量流量，最终提高制热量、制热功率以及制热性能系数。
所述的制冷剂蒸发温度升高后，压缩机1的排气温度也增加，另外供暖回水流经蒸发器4后水流温度降低，可以更有效地冷却冷凝器2中的制冷剂，致使制冷剂出口比焓降低，冷凝器的制热量增加。
所述的冷凝器制冷剂出口比焓降低后，节流阀3中的节流损失降低，制热量和性能系数再次得到提升。
进一步地，供暖回水从供暖末端41流出后经回水水平支管流入回水立管42，回水水平支管和回水立管42上分别安装了阀门h40和阀门g43，采用集水器44汇集所有回水立管42的供暖回水；供暖回水由回水干管45流出集水器44，再由定压循环泵53输送至三通阀14；定压补水装置是定压膨胀水箱50，安装在集水器44和定压循环泵53之间的供水干管上，由定压补水管46为系统补水，并将膨胀水量输送至定压膨胀水箱50内；定压膨胀水箱50上设置了溢流管49、排水管47和自来水管52，排水管47和自来水管52上分别装设阀门e48和阀门f51。
进一步地，三通阀将供暖回水分流为两个支路后，在流入蒸发器的支路b11上安装流量调节阀13调节此支路的供暖回水流量，并安装流量传感器12检测此支路供暖回水流量；确定流入蒸发器的供暖回水流量时应充分考虑系统制热功率、性能系数以及结霜频率，具体控制策略是依据环境温度值，将环境温度分为若干温度段，同时将流入蒸发器的供暖回水流量分为若干档，每个温度段对应一确定的供暖回水流量档；最后依据实际运行情况，每个环境温度段建立一个最佳流量。
进一步地，混水箱17将未流经蒸发器的那部分供暖回水支路a15和流经蒸发器热水换热管6后的供暖回水支路c16混合，从混水箱17流出的混水既可以通过支路d26输送至带中间隔板的承压保温水箱中下部进水口27，又可以通过支路e20输送至冷凝器2用于冷凝制冷剂；支路d26和支路e20分别装设阀门a25和阀门b19；承压保温水箱28最下部设置承压保温水箱最下部出水口24，通过支路f21将最下部的水输送至冷凝器2，支路f21水管上安装温度传感器a23检测承压保温水箱最下部水温，且支路f21水管上装设阀门c22；另外，混水箱17的出水管上也安装温度传感器b18检测混水温度；采用冷凝器入口水流控制策略控制承压保温水箱最下部水和混水箱混水流入冷凝器：
当混水箱17的混水温度低于承压保温水箱28最下部水温时，阀门a25和阀门c22关闭、阀门b19开启，使混水直接流入冷凝器2；相反，当混水箱17的混水温度高于承压保温水箱28最下部水温时，阀门a25和阀门c22开启、阀门b19关闭，混水流入承压保温水箱中下部进水口27，而使温度更低的承压保温水箱28最下部的水流入冷凝器。
此策略可以保证温度最低的水流入冷凝器冷却制冷剂，从而最大程度地降低冷凝器制冷剂出口比焓。
进一步地，所述承压保温水箱28的中间位置设置一隔板31，同时隔板31上设有若干导流孔32；隔板可以抑制水箱里不同温度的水自然对流混合，而导流孔又可以保证水箱上下部的水进行交换。与没有隔板相比，此带中间隔板的承压保温水箱通过自然对流产生的换热已经减弱，最大程度地保证水箱温度分层。另外，在承压保温水箱28的不同高度设置四个进出水口，分别为承压保温水箱最下部出水口24、中下部进水口27、中上部进水口30和最上部出水口29。最下部出水口和中下部进水口最大程度地降低了冷凝器入口水温。从冷凝器流出的水从中上部进水口流进承压保温水箱，当冷凝器出口水温高于承压保温水箱最上部的水温，则高温水往上流动，然后经最上部出水口输送至供暖末端；当冷凝器出口水温低于承压保温水箱最上部的水温，则低温水往下流动，先把水箱之前蓄在最上部的高温水供给末端。将供给末端的出水口设置在承压保温水箱最上部可最大程度地提高供水温度，保证把温度最高的水供给热用户。承压保温水箱上设置的带导流孔的中间隔板和四个开口位置可最大程度地利用水的热量，提高系统性能和效率。
进一步地，从承压保温水箱28的最上部出水口流出的高温热水经供水干管33流入分水器34，分水器34将供水分为若干个供水立管37支路，供暖末端41通过供水水平支管与供水立管37连接；供水水平支管和供水立管37上分别安装了阀门i36和阀门j35。
进一步地，为应对低环境温度下供暖负荷增大、而空气源热泵制热量衰减导致的制热量不足的情况，采用压缩机1变频的方法，进一步提高制热量，并实现按需供热与稳定运行。压缩机1通过变频器的频率控制改变压缩机电动机的转数。
进一步地，压缩机1、冷凝器2、节流阀3以及带空气入口段热水加热的蒸发器4之间通过制冷剂循环管路10连接。
进一步地，在供水立管37和回水立管42上分别装设自动放气阀39，且供暖末端41也安装排气阀38用于供暖系统排气。
进一步地，所述带空气入口段热水加热的蒸发器4上设置除霜水排水管9，并在除霜水排水管9上安装排水阀门d8，用于排出蒸发器除霜之后产生的除霜水。
该供暖系统在空气源热泵的蒸发器空气入口段设置一组热水换热管，当环境温度低于设定温度时，通过控制策略使供暖回水按需流入热水换热管，加热蒸发器入口段空气和制冷剂来实现主动抑制蒸发器表面结霜的效果。此种抑霜方法不仅无需消耗高品位电能，而且还可以提高蒸发温度、压缩机吸气压力与吸气质量流量，从而提高制热性能系数与制热功率。另外，供暖回水与蒸发器入口段空气和制冷剂进行换热后供暖回水温度降低，从而解决了低温工况下供暖回水温度高的难题。供暖回水温度降低后，制冷剂得到充分冷凝，冷凝器制冷剂出口比焓随之下降，从而不仅提高冷凝器放出的热量，还降低节流损失。同时，结合采用带中间隔板的承压保温水箱、合理设置承压保温水箱进出水口位置以及对压缩机进行变频的方法，实现水箱最大程度的温度分层和最大程度地利用水的热量，进一步提高系统性能、按需供热、稳定运行以及在低温环境运行时仍保持较好的制热性能的效果。因此，该供暖系统的优势是不额外耗功的前提下主动抑霜协同增效。
本发明的有益效果是：本发明利用供暖回水加热空气源热泵的蒸发器部件入口段空气来主动抑制蒸发器表面结霜，降低结霜频率，从而提高制热运行时间。供暖回水同时也加热蒸发器中的制冷剂，因此提高了制冷剂蒸发温度，随之提高变频压缩机的吸气压力与吸气质量流量，最终提高制热量、制热功率以及制热性能系数。制冷剂蒸发温度升高后，变频压缩机的排气温度也增加，另外供暖回水流经蒸发器后水流温度降低，且采用冷凝器入口水流控制策略可以保证温度最低的水流入冷凝器冷却制冷剂，可以更有效地冷却冷凝器中的制冷剂，从而最大程度地降低制冷凝器制冷剂出口比焓，致使冷凝器的制热量增加。冷凝器制冷剂出口比焓降低后，节流阀中的节流损失降低，制热量和性能系数再次得到提升。承压保温水箱上设置的带导流孔的中间隔板和四个开口位置可最大程度地保持承压保温水箱热分层、提高水的热量利用效率，以及提高系统性能和效率。变频压缩机可应对低环境温度下供暖负荷增大、而空气源热泵制热量衰减导致的制热量不足的情况，同时达到按需供热与稳定运行的效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图1中各标号：1-压缩机，2-冷凝器，3-节流阀，4-带空气入口段热水加热的蒸发器(简称蒸发器)，5-蒸发器制冷剂换热管，6-蒸发器热水换热管，7-蒸发器翅片，8-排水阀门d，9-除霜水排水管，10-制冷剂循环管路，11-支路b，12-流量传感器，13-流量调节阀，14-三通阀，15-支路a，16-支路c，17-混水箱，18-温度传感器b，19-阀门b，20-支路e，21-支路f，22-阀门c，23-温度传感器a，24-承压保温水箱最下部出水口，25-阀门a，26-支路d，27-承压保温水箱中下部进水口，28-承压保温水箱，29-承压保温水箱最上部出水口，30-承压保温水箱中上部进水口，31-隔板，32-导流孔，33-供水干管，34-分水器，35-阀门j，36-阀门i，37-供水立管，38-排气阀，39-自动放气阀，40-阀门h，41-供暖末端，42-回水立管，43-阀门g，44-集水器，45-回水干管，46-定压补水管，47-排水管，48-阀门e，49-溢流管，50-定压膨胀水箱，51-阀门f，52-自来水管，53-定压循环泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1、一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，包括带空气入口段热水加热的蒸发器4、压缩机1、冷凝器2、节流阀3、承压保温水箱28、混水箱17、定压膨胀水箱50、定压循环泵53、三通阀14、流量调节阀13、分水器34、集水器44、供暖末端41等主要部件。所述带空气入口段热水加热的蒸发器4、压缩机1、冷凝器2、节流阀3依次连接，带空气入口段热水加热的蒸发器4还与节流阀3连接，冷凝器2、承压保温水箱28、混水箱17依次连接，冷凝器2还与混水箱17连接，承压保温水箱28还与分水器34连接，分水器34再与供暖末端41连接，供暖末端41再与集水器44连接，集水器44分别再与定压循环泵53、定压膨胀水箱50连接，定压循环泵53通过三通阀14分别与混水箱17、带空气入口段热水加热的蒸发器4连接。本发明利用供暖回水加热带空气入口段热水加热的蒸发器4入口段空气和制冷剂来主动抑制蒸发器表面结霜和提高制热性能系数；流入蒸发器的供暖回水流量控制策略综合考虑制热功率、性能系数以及结霜频率，同时根据环境温度将流入蒸发器的供暖回水流量分为若干档；采用带中间隔板的承压保温水箱28，隔板31上设有导流孔32，且在承压保温水箱28上合理设置进水口和出水口的位置，用于实现水箱最大程度的温度分层和最大程度地利用水的热量；通过对压缩机1进行变频的方法，进而提高制热量，同时达到按需供热与稳定运行的效果。
进一步地，所述带空气入口段热水加热的蒸发器4空气入口段设置与蒸发器制冷剂换热管5相平行的一组两排的U型的蒸发器热水换热管6；供暖回水通过三通阀14分为两个支路，支路a15流入混水箱17，支路b11流入蒸发器热水换热管6；当环境温度低于设定温度时，采用供暖回水流量控制策略控制流量调节阀13，使供暖回水流入蒸发器热水换热管6，以此利用供暖回水加热蒸发器入口段空气和制冷剂，受热后的空气与蒸发器翅片7表面和蒸发器制冷剂换热管5管壁进行换热，另外被加热后的制冷剂蒸发温度升高，从而达到主动抑制蒸发器结霜的效果。
所述的供暖回水同时也与蒸发器制冷剂换热管中的制冷剂换热，制冷剂被加热，因此提高了制冷剂蒸发温度，随之提高压缩机1的吸气压力与吸气质量流量，最终提高制热量、制热功率以及制热性能系数。
所述的制冷剂蒸发温度升高后，压缩机1的排气温度也增加，另外供暖回水流经蒸发器4后水流温度降低，可以更有效地冷却冷凝器2中的制冷剂，致使制冷剂出口比焓降低，冷凝器的制热量增加。
所述的冷凝器制冷剂出口比焓降低后，节流阀3中的节流损失降低，制热量和性能系数再次得到提升。
进一步地，供暖回水从供暖末端41流出后经回水水平支管流入回水立管42，回水水平支管和回水立管42上分别安装了阀门h40和阀门g43，采用集水器44汇集所有回水立管42的供暖回水；供暖回水由回水干管45流出集水器44，再由定压循环泵53输送至三通阀14；定压补水装置是定压膨胀水箱50，安装在集水器44和定压循环泵53之间的供水干管上，由定压补水管46为系统补水，并将膨胀水量输送至定压膨胀水箱50内；定压膨胀水箱50上设置了溢流管49、排水管47和自来水管52，排水管47和自来水管52上分别装设阀门e48和阀门f51。
进一步地，三通阀将供暖回水分流为两个支路后，在流入蒸发器的支路b11上安装流量调节阀13调节此支路的供暖回水流量，并安装流量传感器12检测此支路供暖回水流量；确定流入蒸发器的供暖回水流量时应充分考虑系统制热功率、性能系数以及结霜频率，具体控制策略是依据环境温度值，将环境温度分为5个温度段，同时将流入蒸发器的供暖回水流量分为5个档，每个温度段对应一确定的供暖回水流量档。具体地，环境温度为-25℃以下时流入蒸发器的供暖回水流量为100％，环境温度为-25℃到-15℃时流入蒸发器的供暖回水流量为80％，环境温度为-15度℃到-5℃时流入蒸发器的供暖回水流量为60％，环境温度为-5℃到5℃时流入蒸发器的供暖回水流量为40％。最后依据实际运行情况，每个环境温度段建立一个最佳流量。
进一步地，混水箱17将未流经蒸发器的那部分供暖回水支路a15和流经蒸发器热水换热管6后的供暖回水支路c16混合，从混水箱17流出的混水既可以通过支路d26输送至带中间隔板的承压保温水箱中下部进水口27，又可以通过支路e20输送至冷凝器2用于冷凝制冷剂；支路d26和支路e20分别装设阀门a25和阀门b19；承压保温水箱28最下部设置承压保温水箱最下部出水口24，通过支路f21将最下部的水输送至冷凝器2，支路f21水管上安装温度传感器a23检测承压保温水箱最下部水温，且支路f21水管上装设阀门c22；另外，混水箱17的出水管上也安装温度传感器b18检测混水温度；采用冷凝器入口水流控制策略控制承压保温水箱最下部水和混水箱混水流入冷凝器：
当混水箱17的混水温度低于承压保温水箱28最下部水温时，阀门a25和阀门c22关闭、阀门b19开启，使混水直接流入冷凝器2；相反，当混水箱17的混水温度高于承压保温水箱28最下部水温时，阀门a25和阀门c22开启、阀门b19关闭，混水流入承压保温水箱中下部进水口27，而使温度更低的承压保温水箱28最下部的水流入冷凝器。
此策略可以保证温度最低的水流入冷凝器冷却制冷剂，从而最大程度地降低冷凝器制冷剂出口比焓。
进一步地，所述承压保温水箱28的中间位置设置一隔板31，同时隔板31上设有若干导流孔32；隔板可以抑制水箱里不同温度的水自然对流混合，而导流孔又可以保证水箱上下部的水进行交换。与没有隔板相比，此带中间隔板的承压保温水箱通过自然对流产生的换热已经减弱，最大程度地保证水箱温度分层。另外，在承压保温水箱28的不同高度设置四个进出水口，分别为承压保温水箱最下部出水口24、中下部进水口27、中上部进水口30和最上部出水口29。最下部出水口和中下部进水口最大程度地降低了冷凝器入口水温。从冷凝器流出的水从中上部进水口流进承压保温水箱，当冷凝器出口水温高于承压保温水箱最上部的水温，则高温水往上流动，然后经最上部出水口输送至供暖末端；当冷凝器出口水温低于承压保温水箱最上部的水温，则低温水往下流动，先把水箱之前蓄在最上部的高温水供给末端。将供给末端的出水口设置在承压保温水箱最上部可最大程度地提高供水温度，保证把温度最高的水供给热用户。承压保温水箱上设置的带导流孔的中间隔板和四个开口位置可最大程度地利用水的热量，提高系统性能和效率。
进一步地，从承压保温水箱28的最上部出水口流出的高温热水经供水干管33流入分水器34，分水器34将供水分为若干个供水立管37支路，供暖末端41通过供水水平支管与供水立管37连接；供水水平支管和供水立管37上分别安装了阀门i36和阀门j35。
进一步地，所述压缩机1变频的措施，通过变频器的频率控制改变压缩机电动机的转数来调节压缩机单位时间内的排气量，进而进一步提高空气源热泵在低温工况下的制热能力，并实现按需供热与稳定运行。
进一步地，压缩机1、冷凝器2、节流阀3以及带空气入口段热水加热的蒸发器4之间通过制冷剂循环管路10连接。
进一步地，在供水立管37和回水立管42上分别装设自动放气阀39，且供暖末端41也安装排气阀38用于供暖系统排气。
进一步地，所述带空气入口段热水加热的蒸发器4上设置除霜水排水管9，并在除霜水排水管9上安装排水阀门d8，用于排出蒸发器除霜之后产生的除霜水。
本发明的工作原理为：
制冷剂经压缩机1压缩至高温高压气体后进入冷凝器2，并与水进行热交换，水被加热，制冷剂被冷凝为高压液态。高压液态制冷剂经节流阀3节流、降压，变成低温低压液态制冷剂，然后流入带空气入口段热水加热的蒸发器4，制冷剂吸收空气热能后变为气体，再流入压缩机1开始下一循环。
在低温高湿环境下，当环境温度低于设定温度时，供暖回水流量控制策略根据环境温度值确定流入带空气入口段热水加热的蒸发器4的供暖回水流量。供暖回水加热蒸发器入口段空气和制冷剂，受热后的空气与蒸发器翅片7表面和制冷剂换热管管壁进行换热，另外制冷剂被加热后蒸发温度升高。混水箱将未流经蒸发器的那部分供暖回水和流经蒸发器热水换热管后的供暖回水混合。当混水箱的混水温度低于承压保温水箱最下部水温时，阀门a25和阀门c22关闭、阀门b19开启，使混水直接流入冷凝器冷却制冷剂。相反，当混水箱的混水温度高于承压保温水箱最下部水温时，阀门a25和阀门c22开启、阀门b19关闭，混水流入承压保温水箱的中下部进水口，而使温度更低的承压保温水箱最下部的水流入冷凝器冷却制冷剂。从冷凝器流出的水从中上部进水口流进承压保温水箱，且从最上部出水口向用户供热。承压保温水箱上带导流孔的中间隔板抑制水箱里不同温度的水自然对流混合，同时保证水箱上下部的水进行交换。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：利用供暖回水加热带空气入口段热水加热的蒸发器(4)入口段空气和制冷剂来主动抑制蒸发器表面结霜和提高制热性能系数；流入蒸发器的供暖回水流量控制策略综合考虑制热功率、性能系数以及结霜频率，同时根据环境温度将流入蒸发器的供暖回水流量分为若干档；采用带中间隔板的承压保温水箱(28)，隔板(31)上设有导流孔(32)，且在承压保温水箱(28)上合理设置进水口和出水口的位置，用于实现水箱最大程度的温度分层和最大程度地利用水的热量。
2.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述带空气入口段热水加热的蒸发器(4)空气入口段设置与蒸发器制冷剂换热管(5)相平行的一组U型蒸发器热水换热管(6)；供暖回水通过三通阀(14)分为两个支路，支路a(15)流入混水箱(17)，支路b(11)流入蒸发器热水换热管(6)；当环境温度低于设定温度时，采用供暖回水流量控制策略控制流量调节阀(13)，使供暖回水流入蒸发器热水换热管(6)，以此利用供暖回水加热蒸发器入口段空气和制冷剂，受热后的空气与蒸发器翅片(7)表面和蒸发器制冷剂换热管(5)管壁进行换热，另外被加热后的制冷剂蒸发温度升高，从而达到主动抑制蒸发器结霜的效果。
3.根据权利要求2所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：在支路b(11)上安装流量调节阀(13)调节此支路的供暖回水流量，并安装流量传感器(12)检测此支路供暖回水流量；确定流入蒸发器的供暖回水流量时应充分考虑系统制热功率、性能系数以及结霜频率，具体控制策略是依据环境温度值，将环境温度分为若干温度段，同时将流入蒸发器的供暖回水流量分为若干档，每个温度段对应一确定的供暖回水流量档；最后依据实际运行情况，每个环境温度段建立一个最佳流量。
4.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：混水箱(17)将未流经蒸发器的那部分供暖回水支路a(15)和流经蒸发器热水换热管(6)后的供暖回水支路c(16)混合，从混水箱(17)流出的混水既可以通过支路d(26)输送至带中间隔板的承压保温水箱中下部进水口(27)，又可以通过支路e(20)输送至冷凝器(2)用于冷凝制冷剂；支路d(26)和支路e(20)分别装设阀门a(25)和阀门b(19)；承压保温水箱(28)最下部设置承压保温水箱最下部出水口(24)，通过支路f(21)将最下部的水输送至冷凝器(2)，支路f(21)水管上安装温度传感器a(23)检测承压保温水箱最下部水温，且支路f(21)水管上装设阀门c(22)；另外，混水箱(17)的出水管上也安装温度传感器b(18)检测混水温度；采用冷凝器入口水流控制策略控制承压保温水箱最下部水和混水箱混水流入冷凝器：
当混水箱(17)的混水温度低于承压保温水箱(28)最下部水温时，阀门a(25)和阀门c(22)关闭、阀门b(19)开启，使混水直接流入冷凝器(2)；相反，当混水箱(17)的混水温度高于承压保温水箱(28)最下部水温时，阀门a(25)和阀门c(22)开启、阀门b(19)关闭，混水流入承压保温水箱中下部进水口(27)，而使温度更低的承压保温水箱(28)最下部的水流入冷凝器。
5.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述承压保温水箱(28)的中间位置设置一隔板(31)，同时隔板(31)上设有若干导流孔(32)；另外，在承压保温水箱(28)的不同高度设置四个进出水口，分别为承压保温水箱最下部出水口(24)、中下部进水口(27)、中上部进水口(30)和最上部出水口(29)。
6.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：为应对低环境温度下供暖负荷增大、而空气源热泵制热量衰减导致的制热量不足的情况，采用压缩机(1)变频的方法，进一步提高制热量，并实现按需供热与稳定运行。
7.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：压缩机(1)、冷凝器(2)、节流阀(3)以及带空气入口段热水加热的蒸发器(4)之间通过制冷剂循环管路(10)连接。
8.根据权利要求1所述的采用供暖回水主动抑霜的协同增效空气源热泵供暖系统，其特征在于：所述带空气入口段热水加热的蒸发器(4)上设置除霜水排水管(9)，并在除霜水排水管(9)上安装排水阀门d(8)，用于排出蒸发器除霜之后产生的除霜水。
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