[發明專利]自除霜式空氣源熱量采集裝置及其運行方法

在審

• 申請號: 202010949137.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111998581A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李先庭;姜思航;石文星;王寶龍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F25B47/02
• 分類號: F25B47/02;F24D15/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李文麗

本發明涉及供熱及空調技術領域，提供自除霜式空氣源熱量采集裝置及其運行方法。自除霜式空氣源熱量采集裝置包括：采集系統和除霜系統，采集系統包括連接形成循環回路的三介質換熱器的載冷劑采集管路、第一循環泵和分散式供熱管路；除霜系統包括連接形成循環回路的熱泵蒸發器的制冷劑吸熱管路、壓縮機、三介質換熱器的制冷劑除霜管路以及節流裝置，制冷劑除霜管路適于向三介質換熱器放熱以用于除霜；熱泵蒸發器的載冷劑放熱管路與采集系統連接并與分散式供熱管路并聯。本發明提出的自除霜式空氣源熱量采集裝置及其運行方法，三介質換熱器采集空氣中的低品位熱量，在保證直膨除霜、持續采集熱量的同時，裝置簡化且運行可靠。

技術領域

本發明涉及供熱及空調技術領域，尤其涉及自除霜式空氣源熱量采集裝置及其運行方法。

背景技術

空氣源熱泵機組作為一種高效的供熱空調設備，在冬季被廣泛用于制取熱風或熱水。但在很多地區的應用中存在結霜的問題，尤其是室外氣溫較低且濕度較大的地區，室外換熱器的結霜現象尤其嚴重?，F有除霜方案主要有制冷劑逆向除霜、熱氣旁通除霜、蓄熱除霜、熱泵熱水除霜等，制冷劑逆向除霜往往需要從室內取熱，影響室內的舒適性；熱氣旁通和蓄熱除霜雖可緩減室內溫度的波動，但除霜熱量基本上來自壓縮機的電能，除霜能耗大；利用用戶熱泵機組制取的熱水通入室外風冷換熱器的除霜方式對于分散式熱泵供熱系統，尤其是住宅建筑及辦公建筑中常見的熱泵機組分散設置在用戶側的情況，效果不佳，其原因是介質輸送距離長、輸配能耗高、沿程熱量損失大、熱惰性大、難以及時除霜等。

為解決分散式熱泵用戶冬季供熱運行中存在的除霜問題，相關技術中提出一種帶有多個空氣源換熱器的采集裝置，當用于采集環境中熱量的部分空氣源換熱器需要除霜時，則將采集得到的一部分載冷劑通入另外設置的小型水源熱泵機組的蒸發器中，小型水源熱泵機組所制取的熱水，通入需要除霜的空氣源換熱器中完成除霜。該裝置可實現空氣源換熱器就地除霜且不影響熱量采集，但該裝置中，空氣源換熱器的除霜環路和采集環路共用同一通道，具有一定的熱量摻混損失，管路及閥門布置復雜，運行可靠性有待進一步提高。同時，將熱泵系統制取的熱量傳導給除霜系統的方式也存在較多的間接換熱損失。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種自除霜式空氣源熱量采集裝置，三介質換熱器采集空氣中的低品位熱量，在保證直膨除霜、持續采集熱量的同時，裝置簡化且運行可靠。

本發明還提出一種自除霜式空氣源熱量采集裝置的運行方法。

根據本發明第一方面實施例的自除霜式空氣源熱量采集裝置，包括：

采集系統，包括連接形成循環回路的三介質換熱器的載冷劑采集管路、第一循環泵和分散式供熱管路，所述載冷劑采集管路適于從外界環境吸熱；

除霜系統，包括連接形成循環回路的熱泵蒸發器的制冷劑吸熱管路、壓縮機、三介質換熱器的制冷劑除霜管路以及節流裝置，所述制冷劑除霜管路適于向所述三介質換熱器放熱以用于除霜；

所述熱泵蒸發器的載冷劑放熱管路與所述采集系統連接且所述載冷劑放熱管路與所述分散式供熱管路并聯，所述載冷劑放熱管路適于向所述制冷劑吸熱管路放熱；

其中，所述三介質換熱器設有多個且相并聯，每個所述載冷劑采集管路所在支路均設有第一調節閥，所述三介質換熱器配設有風機。

根據本發明的一個實施例，所述分散式供熱管路設有多個且相互并聯，每個所述分散式供熱管路所在支路均設有第二調節閥。

根據本發明的一個實施例，多個所述載冷劑采集管路與多個所述分散式供熱管路通過采集總流入管和采集總流出管連接，所述第一循環泵連接于所述采集總流入管和/或所述采集總流出管。

根據本發明的一個實施例，每個所述制冷劑除霜管路所在支路均設有所述節流裝置。

根據本發明的一個實施例，所述載冷劑放熱管路所在支路設有第三調節閥。