CN202973681U - 空气源热泵机组及空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气源热泵机组及空调系统，该空气源热泵机组包括压缩机、气液分离器、水侧换热器、四通阀、空气侧换热器，压缩机的排气口通过管路与四通阀的第一接口连接，压缩机的进气口通过管路与气液分离器的出气管连接，气液分离器的进气管通过管路与四通阀的第三接口连接，四通阀的第二接口通过管路与水侧换热器的气态制冷剂出入口连接；空气侧换热器包括至少两组通过电磁阀控制的可实现分组除霜的换热器单元；该空调系统包括前述空气源热泵机组。本实用新型提供的空气源热泵机组及空调，能够对翅片换热器进行分组除霜，除霜期间，四通阀无需切换为制冷模式，整机仍以制热模式持续制热，机组运行可靠，制热能力大幅提升。

Description

空气源热泵机组及空调系统

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，更具体地说，是涉及一种空气源热泵机组及空调系统。

背景技术

空气源热泵机组制热时面临除霜的问题。机组制热运行时，翅片换热器作为蒸发器，与空气换热，当翅片换热器中换热铜管表面温度低于0℃后，通过铜管表面的空气（含水蒸汽）的就会逐渐开始结霜。结霜会影响翅片换热器的换热效果，降低风量，增加热阻，降低换热系数，从而导致冷媒侧蒸发温度（压力）降低，机组能力衰减。所以当翅片换热器结霜到一定程度后，就需要除霜。

现在主流厂家，都是采用模式切换除霜的方式。即当机组需要除霜后，机组四通阀切换为制冷模式运行，让翅片换热器做冷凝器，压缩机高温高压排气进入翅片换热器中，从而进行除霜。

但模式切换除霜有如下缺点：（1）在冬季制热期间，机组切换为制冷模式运行，影响整机制热能力，影响客户侧空调使用；（2）模式切换期间，系统波动大，压缩机带液风险增大；（3）冬季除霜次数较多，增加了四通阀、单向阀以及其他模式切换期间，需动作的零部件的故障率；（4）很多报警会在除霜期间发生，增加了机组因故障停机的时间，影响客户正常制暖使用，降低客户使用满意度。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种空气源热泵机组，旨在实现对翅片换热器分组进行除霜，除霜期间，四通阀无需切换为制冷模式，整机仍以制热模式持续制热运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种空气源热泵机组，包括压缩机、气液分离器、水侧换热器、四通阀、空气侧换热器，所述压缩机的排气口通过管路与所述四通阀的第一接口连接，所述压缩机的进气口通过管路与所述气液分离器的出气管连接，所述气液分离器的进气管通过管路与所述四通阀的第三接口连接，所述四通阀的第二接口通过管路与所述水侧换热器的气态制冷剂出入口连接；

所述空气侧换热器包括至少两组换热器单元，各所述换热器单元包括一翅片换热器、第一电磁阀和第二电磁阀、第一膨胀阀和第一单向阀，所述第一电磁阀的一端与所述第二电磁阀的一端通过管路共同与所述翅片换热器的第一端口连接，所述第一电磁阀的另一端通过管路与所述四通阀的第一接口与所述压缩机的排气口之间的管路连接，所述第二电磁阀的另一端通过管路与所述四通阀的第四接口连接；所述第一膨胀阀与所述第一单向阀并联且一端通过管路与所述翅片换热器的第二端口连接，另一端通过管路与所述水侧换热器的液态制冷剂接口连接。

进一步地，所述空气源热泵机组还包括储液器和干燥过滤器，所述水侧换热器的液态制冷剂接口包括制冷运行时用的液态制冷剂进口和制热运行时用的液态制冷剂出口，所述储液器的进口通过管路与所述液态制冷剂出口连接，所述干燥过滤器的一端连接有第一截止阀，另一端连接有第二截止阀，所述储液器的出口连接有第二单向阀，该第二单向阀与所述第一截止阀连接，所述第二截止阀通过管路与所述第一膨胀阀和第一单向阀通向所述水侧换热器的一端连接，该管路上还设有方向与所述第一单向阀相反的第三单向阀，在所述第三单向阀和所述第一单向阀相连的管路与所述第二单向阀和所述第一截止阀相连的管路之间还设有方向与所述第二单向阀相反的第四单向阀，在所述第二截止阀与所述第三单向阀相连的管路与所述液态制冷剂进口之间还依次接有一第二膨胀阀与第五单向阀。

具体地，所述换热器单元为四组。

具体地，所述第一电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第一电磁阀的安装方向为所述压缩机到所述翅片换热器方向，所述第二电磁阀为双向截断电磁阀。

或者，具体地，所述第一电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第一电磁阀的安装方向为所述压缩机到所述翅片换热器方向，所述第二电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第二电磁阀的安装方向为所述翅片换热器到所述四通阀方向。

本实用新型提供的空气源热泵机组可对多组翅片换热器分组进行除霜，避免模式切换除霜时只能等所有翅片换热器都结霜比较严重、机组能力可能已经衰减到很低水平后再一起除霜，可以保证在大多数时间内，整机的结霜程度都是低于模式切换除霜类型机组的。由此带来的显著优点是：

（1）可以持续制热，不间断提供热源；（2）大大减少机组模式切换次数，除霜期间系统波动小，极大程度降低压缩机带液风险；（3）减少四通阀等零部件的动作次数，降低了需动作的零部件的故障率，提升机组可靠性；（4）整机平均制热能力以及产热量有很大提升。

本实用新型要解决的另一技术问题在于提供一种空调系统，包括控制单元，还包括上述的空气源热泵机组，各所述第一电磁阀与各所述第二电磁阀与所述控制单元电控连接。

本实用新型提供的的空调系统由于采用上述空气源热泵机组，其可对空气侧换热器的各组翅片换热器分组除霜，整个空调系统能够不间断供热，避免模式切换频繁带来的系统波动大的现象发生，系统故障率降低，可靠性大大提高，平均制热能力以及产热量有很大提升。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的空气源热泵机组的原理结构图；

图2为本实用新型第二实施例提供的空气源热泵机组的原理结构图；

图3为本实用新型第三实施例提供的空气源热泵机组的原理结构图；

图4为本实用新型实施例中换热器单元的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参照图1至图4，现对本实用新型提供的空气源热泵机组进行说明。所述空气源热泵机组，提供一种空气源热泵机组，包括压缩机1、气液分离器2、水侧换热器3、四通阀4、空气侧换热器5，所述压缩机1的排气口通过管路与所述四通阀4的第一接口41，所述压缩机1的进气口通过管路与所述气液分离器2的出气管连接，所述气液分离器2的进气管通过管路与所述四通阀4的第三接口43连接，所述四通阀4的第二接口42通过管路与所述水侧换热器3的气态制冷剂出入口31连接；所述空气侧换热器5包括至少两组换热器单元51，各所述换热器单元51包括一翅片换热器510、第一电磁阀511和第二电磁阀512、第一膨胀阀61和第一单向阀71，所述第一电磁阀511的一端与所述第二电磁阀512的一端通过管路共同与所述翅片换热器510的第一端口连接，所述第一电磁阀511的另一端通过管路与所述四通阀4的第一接口41与所述压缩机1的排气口之间的管路连接，所述第二电磁阀512的另一端通过管路与所述四通阀4的第四接口44连接；所述第一膨胀阀61与所述第一单向阀71并联且一端通过管路与所述翅片换热器510的第二端口连接，另一端通过管路与所述水侧换热器3的液态制冷剂接口32连接。

本实用新型提供的空气源热泵机组在制热模式运行时达到除霜条件时，通过对第一电磁阀511和第二电磁阀512的控制可实现对多组翅片换热器510分组进行除霜，当其中某一块翅片换热器510在除霜时，其它组翅片换热器510仍然是在作为蒸发器，保证制热模式运行，避免模式切换除霜时只能等所有翅片换热器510都结霜比较严重、机组能力可能已经衰减到很低水平后再一起除霜，可以保证在大多数时间内整机的结霜程度都是低于模式切换除霜类型机组的。由此，整个机组可以持续制热，不间断提供热源；大大减少机组模式切换次数，除霜期间系统波动小，极大程度降低压缩机1的带液风险；也减少四通阀4等零部件的动作次数，降低了需动作的零部件的故障率，提升机组可靠性；整机平均制热能力以及产热量有很大提升。

进一步地，请一并参见图1至图3，作为本实用新型提供的空气源热泵机组的一种具体实施方式，所述空气源热泵机组还包括储液器8和干燥过滤器9，所述水侧换热器3的液态制冷剂接口32包括制冷运行时用的液态制冷剂进口321和制热运行时用的液态制冷剂出口322，所述储液器8的进口通过管路与所述液态制冷剂出口322连接，所述干燥过滤器9的一端连接有第一截止阀101，另一端连接有第二截止阀102，所述储液器8的出口连接有第二单向阀72，该第二单向阀72与所述第一截止阀101连接，所述第二截止阀102通过管路与所述第一膨胀阀61和第一单向阀71通向所述水侧换热器3的一端连接，该管路上还设有方向与所述第一单向阀71相反的第三单向阀73，在所述第三单向阀73和所述第一单向阀71相连的管路与所述第二单向阀72和所述第一截止阀101相连的管路之间还设有方向与所述第二单向阀72相反的第四单向阀74，在所述第二截止阀102与所述第三单向阀73相连的管路与所述液态制冷剂进口321之间还依次接有第二膨胀阀62与第五单向阀75。这样，管路中设置储液器8可以起到贮藏、气液分离、消音和制冷剂缓冲的作用；干燥过滤器9起到杂质过滤和吸收制冷剂中水分的作用，利于机组运作的可靠性和稳定性。

请参见图3，作为本实用新型提供的空气源热泵机组的一种具体实施方式，换热器单元51的数量一般设为四组，当然，也可以根据需要设为两组、三组或者其它需要的组数，只要分组是大于等于两组即可，且不限制分组数量。

参见图1至图3，作为本实用新型提供的空气源热泵机组的一种具体实施方式，所述第一电磁阀511为单向截断电磁阀，其安装方向为所述压缩机1到所述空气侧换热器换热单元510，若为双向截断电磁阀，无安装方向要求，所述第二电磁阀512为双向截断电磁阀，该类电磁阀不通电时，正向、反向都不能导通，本实施方式中，具体的循环如下：

（1）当机组为制冷模式时：各第一电磁阀511均不通电，各第二电磁阀512均通电；

（2）当机组为制热模式且不除霜时：各第一电磁阀511均不通电，各第二电磁阀512均通电；

（3）当机组为制热模式且除霜时：若某一翅片换热器510达到除霜条件后，与该翅片换热器510对应的第一电磁阀511通电，同时，与该翅片换热器510对应的第二电磁阀512断电。

请参见图1至图3，作为本实用新型提供的空气源热泵机组的一种具体实施方式，所述第一电磁阀511为单向截断电磁阀，其安装方向为所述压缩机1到所述空气侧换热器换热单元510，若为双向截断电磁阀，无安装方向要求，所述第二电磁阀512为单向截断电磁阀，即不通电时，正向截断，反向导通，各所述第二电磁阀512的安装方向为所述翅片换热器510到所述四通阀4的方向，亦为制热模式运行时流路方向。本实施方式中，具体的循环如下：

（1）当机组为制冷模式时：各第一电磁阀511均不通电，各第二电磁阀512均不通电；

（2）当机组为制热模式且不除霜时：各第一电磁阀511均不通电，各第二电磁阀512均通电；

（3）当机组为制热模式且除霜时：若一翅片换热器510达到除霜条件后，与该翅片换热器510对应的第一电磁阀511通电，同时，与该翅片换热器510对应的第二电磁阀512断电。

当然，可以理解地，在本实用新型的其它实施方式中，上述第一电磁阀511也可以为双向截断电磁阀，但是成本会更高，所以推荐单向截断电磁阀。

本实用新型还提供一种空调系统（未图示）。所述空调系统包括控制单元，还包括上述的空气源热泵机组，各所述第一电磁阀511与各所述第二电磁阀512与所述控制单元电控连接。

本实用新型提供的空调系统由于采用上述空气源热泵机组，其可对空气侧换热器5的各组翅片换热器510分组除霜，整个空调系统能够不间断供热，避免模式切换频繁带来的系统波动大的现象发生，系统故障率降低，可靠性大大提高，平均制热能力以及产热量有很大提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空气源热泵机组，包括压缩机、气液分离器、水侧换热器、四通阀、空气侧换热器，所述压缩机的排气口通过管路与所述四通阀的第一接口连接，所述压缩机的进气口通过管路与所述气液分离器的出气管连接，所述气液分离器的进气管通过管路与所述四通阀的第三接口连接，所述四通阀的第二接口通过管路与所述水侧换热器的气态制冷剂出入口连接；其特征在于：

所述空气侧换热器包括至少两组换热器单元，各所述换热器单元包括一翅片换热器、第一电磁阀和第二电磁阀、第一膨胀阀和第一单向阀，所述第一电磁阀的一端与所述第二电磁阀的一端通过管路共同与所述翅片换热器的第一端口连接，所述第一电磁阀的另一端通过管路与所述四通阀的第一接口与所述压缩机的排气口之间的管路连接，所述第二电磁阀的另一端通过管路与所述四通阀的第四接口连接；所述第一膨胀阀与所述第一单向阀并联且一端通过管路与所述翅片换热器的第二端口连接，另一端通过管路与所述水侧换热器的液态制冷剂接口连接。

2.如权利要求1所述的空气源热泵机组，其特征在于：还包括储液器和干燥过滤器，所述水侧换热器的液态制冷剂接口包括制冷运行时用的液态制冷剂进口和制热运行时用的液态制冷剂出口，所述储液器的进口通过管路与所述液态制冷剂出口连接，所述干燥过滤器的一端连接有第一截止阀，另一端连接有第二截止阀，所述储液器的出口连接有第二单向阀，该第二单向阀与所述第一截止阀连接，所述第二截止阀通过管路与所述第一膨胀阀和第一单向阀通向所述水侧换热器的一端连接，该管路上还设有方向与所述第一单向阀相反的第三单向阀，在所述第三单向阀和所述第一单向阀相连的管路与所述第二单向阀和所述第一截止阀相连的管路之间还设有方向与所述第二单向阀相反的第四单向阀，在所述第二截止阀与所述第三单向阀相连的管路与所述液态制冷剂进口之间还依次接有一第二膨胀阀与一第五单向阀。 

3.如权利要求1所述的空气源热泵机组，其特征在于：所述换热器单元为四组。

4.如权利要求1至3任一项所述的空气源热泵机组，其特征在于：所述第一电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第一电磁阀的安装方向为所述压缩机到所述翅片换热器方向，所述第二电磁阀为双向截断电磁阀。

5.如权利要求1至3任一项所述的空气源热泵机组，其特征在于：所述第一电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第一电磁阀的安装方向为所述压缩机到所述翅片换热器方向，所述第二电磁阀为单向截断电磁阀，各所述第二电磁阀的安装方向为所述翅片换热器到所述四通阀方向。

6.一种空调系统，包括控制单元，其特征在于：还包括权利要求1至5任一项所述的空气源热泵机组，各所述第一电磁阀与各所述第二电磁阀与所述控制单元电控连接。 

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