[發明專利]一種燃氣熱泵多聯機空調系統及其高效化霜控制方法

有效

• 申請號: 202110060870.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112815570B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 胡亞飛;馮自平
• 申請（專利權）人: 中科廣能能源研究院（重慶）有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B27/02;F25B41/20;F25B47/02;F25B49/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

本發明公開了一種燃氣熱泵多聯機空調系統，涉及熱泵系統，所述系統至少包括動力單元、熱泵循環單元和余熱回收單元，系統內低溫低壓的氣態冷媒經壓縮機壓縮后形成的高溫高壓氣態冷媒流經冷凝器冷凝，冷凝后的高壓液態制冷劑流經節流裝置進行節流降壓，節流后低溫低壓氣液兩相態冷媒通過蒸發器蒸發成低溫低壓氣態冷媒，隨后低溫低壓氣態冷媒回到壓縮機而繼續壓縮成高溫高壓氣態冷媒排到冷凝器，從而構成完整的熱泵系統循環。該系統和方法具有化霜速度快、化霜期間制熱量衰減較小的舒適性高的特點。

技術領域

本發明涉及熱泵系統技術領域，具體涉及一種燃氣熱泵多聯機空調系統及其高效化霜控制方法。

背景技術

燃氣熱泵(Gas Engine Driven Heat Pump,以下簡稱GHP)系統是一種利用燃氣(包含天然氣、液化石油氣、沼氣等)作為高品位驅動能源，通過燃氣發動機做功直接驅動開啟式壓縮機工作，進而完成蒸氣壓縮式制冷循環而達到制冷或制熱目的的空調系統。燃氣熱泵相對比于使用電力作為高品位驅動能源的電動熱泵(簡稱EHP)而言在熱泵理論上沒有差別，是使用高效率的燃氣發動機代替了電動熱泵的電動機，因驅動源的改變會存在大量的發動機缸套熱和排煙廢熱可余熱回收構建分布式能源系統進行能源的梯級利用，于此顯著提高一次能源利用率。

EHP在冬季低溫運行制熱過程中會出現頻繁結霜問題，結霜后霜層的存在會增加冷媒與空氣間的換熱熱阻，同時換熱風量會大幅度衰減，致使換熱效果極差。與此同時，EHP系統通常采用逆循環化霜的方式進行融霜，此時因系統四通閥的換向致使系統切換成制冷模式，會極大地影響制熱房間舒適性。若EHP多聯機多臺外機采用并聯的形式，此時采取輪換化霜的方式(即化霜外機切換成制冷模式，非化霜外機仍運行制熱模式)雖可以略提高制熱房間舒適性，但仍存在系統制熱量不足、出風溫度低、化霜時間長及可能出現化霜不完全等問題。而對于GHP多聯機空調系統而言，雖可以回收發動機廢熱輔助用于系統化霜，但仍存在化霜時間長，制熱量衰減而影響用戶舒適性體驗等問題。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種燃氣熱泵多聯機空調系統及其高效化霜控制方法，該系統和方法具有化霜速度快、化霜期間制熱量幾乎不衰減、舒適性高的特點。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種燃氣熱泵多聯機空調系統，至少包括動力單元、熱泵循環單元和余熱回收單元，

所述熱泵循環單元包括壓縮機、油分離器、四通閥、室外機換熱器、室內機換熱器、節流裝置和氣液分離器，其中，所述壓縮機的排氣口與所述油分離器的入口連通，所述油分離器的第一出口接入所述四通閥，所述室外機換熱器的左端口接入所述四通閥，所述室外機換熱器的右端口與所述室內機換熱器的上端口連通，所述油分離器的第二出口連接至所述壓縮機的吸氣口，所述室內機換熱器的下端口接入所述四通閥，所述氣液分離器的入口接入所述四通閥，所述氣液分離器的出口連接至所述壓縮機的吸氣口；

所述動力單元包括用于驅動所述壓縮機的燃氣發動機；

所述余熱回收單元包括蓄熱裝置和冷媒-水換熱器、其中，所述冷媒-水換熱器的右端口分別通過兩獨立管道連接至所述室外機換熱器的左端口和所述室內機換熱器的上端口；所述冷媒-水換熱器的左端口通過兩獨立管道連接至所述氣液分離器的入口，其中一管道設有所述蓄熱裝置。

如上所述的燃氣熱泵多聯機空調系統，進一步地，所述余熱回收單元還包括發動機缸套、第一熱回收器、煙氣廢熱回收器，其中，

所述燃氣發動機連接所述發動機缸套，冷卻液經過所述發動機缸套和所述第一熱回收器流出，此時，冷水經過所述第一熱回收器和所述煙氣廢熱回收器回收熱量形成熱水并通過多條支路供應。

如上所述的燃氣熱泵多聯機空調系統，進一步地，所述燃氣發動機的煙氣經過所述煙氣廢熱回收器回收熱量并排走廢熱。