加热系统及除霜方法与流程

本申请涉及热泵系统，具体而言涉及一种加热系统及除霜方法。

背景技术：

1、目前原油采集和输运多采用电加热或燃气加热的方案提升其温度，以降低流动粘度。电加热的能耗大，燃气加热存在环境污染等问题，为此，采用节能环保的空气源热泵加热方案成为原油加热的发展趋势。

2、传统的空气源热泵在低温环境下容易出现结霜问题，影响热泵机组的正常运行。

3、因此需要进行改进，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种加热系统，其包括：

3、换热器、节流装置、蒸发器、压缩机和除霜装置；

4、所述换热器、所述节流装置、所述蒸发器和所述压缩机通过主管路连接，构成第一冷媒循环的第一循环回路，其中，所述换热器用于供所述第一冷媒和待加热物质进行换热，以加热所述待加热物质；

5、所述除霜装置用于对所述蒸发器进行供热除霜，所述除霜装置包括用于储存热量的蓄热器，所述蓄热器通过第一分支管路与所述压缩机和所述换热器之间的所述主管路连接，所述蓄热器通过第二分支管路与所述换热器和所述蒸发器之间的所述主管路连接。

6、示例性地，所述加热系统还包括第一流量控制阀、第二流量控制阀和第三流量控制阀；所述第一流量控制阀设置于所述换热器和所述第一分支管路之间的所述主管路上，所述第二流量控制阀设置于所述第一分支管路上，所述第三流量控制阀设置于所述第二分支管路上。

7、示例性地，所述除霜装置还包括加热器，所述加热器用于对所述蓄热器供热。

8、示例性地，所述蒸发器包括第一冷媒管路和第一载冷剂管路，所述第一冷媒管路与所述主管路连通；

9、所述除霜装置还包括循环泵，所述循环泵、所述蓄热器和所述第一载冷剂管路通过次管路连接，构成第二冷媒循环的第二循环回路。

10、示例性地，所述加热系统还包括第四流量控制阀和第五流量控制阀；

11、所述第四流量控制阀设置于所述蓄热器和所述第一载冷剂管路之间的所述次管路上，所述第五流量控制阀设置于所述第一载冷剂管路和所述循环泵之间的所述次管路上。

12、示例性地，所述加热系统还包括回热器，所述回热器包括第二冷媒管路、第三冷媒管路和第二载冷剂管路；

13、所述第二冷媒管路位于所述换热器和所述节流装置之间的所述主管路上，所述第三冷媒管路位于所述第一冷媒管路和所述压缩机之间的所述主管路上，所述第二载冷剂管路位于所述循环泵与所述蓄热器之间的所述次管路上；

14、所述第二冷媒管路与所述第三冷媒管路换热，所述第二冷媒管路与所述第二载冷剂管路换热。

15、示例性地，所述蓄热器包括蓄热材料、第四冷媒管路和第三载冷剂管路，所述第四冷媒管路的两端分别与所述第一分支管路和所述第二分支管路连通，所述第三载冷剂管路与所述次管路连接；

16、所述第四冷媒管路和所述第三载冷剂管路均与所述蓄热材料换热。

17、示例性地，所述第四冷媒管路包括第一集流管、第二集流管和第一分流管，所述第一分流管有多个，多个所述第一分流管间隔设置，并均连接于所述第一集流管和第二集流管之间；

18、所述第三载冷剂管路包括第三集流管、第四集流管和第二分流管，所述第二分流管有多个，多个所述第二分流管间隔设置，并均连接于所述第三集流管和所述第四集流管之间；

19、所述蓄热材料包覆多个所述第一分流管和多个所述第二分流管。

20、示例性地，所述加热系统还包括气液分离器、过滤器和膨胀罐中的至少一者；

21、其中，所述气液分离器设置于所述第一冷媒管路和所述压缩机之间的所述主管路上；

22、所述过滤器设置于所述蓄热器与所述循环泵之间的所述次管路上；

23、所述膨胀罐设置于所述蓄热器与所述循环泵之间的所述次管路上。

24、示例性地，所述换热器的冷媒入口处设置有第一温度传感器、第一压力传感器和第一流量传感器，所述换热器的冷媒出口处设置有第二温度传感器；

25、所述第一冷媒管路处设置有环境温度传感器、管路温度传感器和空气压力传感器。

26、示例性地，所述冷媒包括二氧化碳。

27、根据本发明的第二方面，提供了一种除霜方法，所述除霜方法应用于如上所述的加热系统，所述除霜方法包括：

28、获取所述蒸发器上的霜层厚度；

29、当所述霜层厚度小于第一预设厚度时，所述蓄热器蓄热；

30、当所述霜层厚度大于或等于所述第一预设厚度时，所述除霜装置启动，所述蓄热器为所述蒸发器供热除霜，直至所述霜层厚度小于所述第一预设厚度。

31、示例性地，所述除霜装置启动后，所述除霜方法还包括：

32、获取所述换热器对所述待加热物质的供热量；

33、当所述换热器的供热量少于预设供热量时，所述压缩机调节频率和/或所述加热系统的第一流量控制阀、第二流量控制阀、第三流量控制阀的至少一个调节开度，直至所述换热器的供热量大于或等于所述预设供热量。

34、示例性地，所述除霜装置启动后，所述除霜方法还包括：

35、当所述压缩机的调节频率和所述第一流量控制阀的开度处于最大调节值，且所述换热器的供热量少于所述预设供热量时，所述加热系统的加热器启动，所述加热器为所述蓄热器提供热量。

36、示例性地，当所述霜层厚度大于第二预设厚度时，所述加热系统的加热器启动，所述加热器为所述蓄热器提供热量，直至所述霜层厚度小于所述第二预设厚度；

37、所述第二预设厚度大于所述第一预设厚度。

38、示例性地，所述除霜装置启动后，所述除霜装置的循环泵启动，所述除霜装置的第四流量控制阀和第五流量控制阀调节开度，以控制所述蓄热器对所述蒸发器的供热量。

39、根据本发明的加热系统及除霜方法，在加热系统正常运行时，来自压缩机的冷媒可以进入蓄热器中，蓄热器储存热量，在蒸发器结霜时，除霜装置可以利用蓄热器储存的热量对蒸发器进行除霜，可以有效解决低温环境下容易结霜的问题，保证加热系统的正常运行。

技术特征：

1.一种加热系统，其特征在于，包括：换热器、节流装置、蒸发器、压缩机和除霜装置；

2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的加热系统，其特征在于，

9.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，

10.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，

11.根据权利要求1-10中任一项所述的加热系统，其特征在于，

12.一种除霜方法，其特征在于，所述除霜方法应用于如权利要求1-11中任一项所述的加热系统，所述除霜方法包括：

13.根据权利要求12所述的除霜方法，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的除霜方法，其特征在于，

15.根据权利要求12所述的除霜方法，其特征在于，

16.根据权利要求12-15任一项所述的除霜方法，其特征在于，所述除霜装置启动后，所述除霜装置的循环泵启动，所述除霜装置的第四流量控制阀和第五流量控制阀调节开度，以控制所述蓄热器对所述蒸发器的供热量。

技术总结本申请公开了一种加热系统及除霜方法，其中，加热系统包括换热器、节流装置、蒸发器、压缩机和除霜装置；所述换热器、所述节流装置、所述蒸发器和所述压缩机通过主管路连接，构成第一冷媒循环的第一循环回路，其中，所述换热器用于供所述第一冷媒和待加热物质进行换热，以加热所述待加热物质；所述除霜装置用于对所述蒸发器进行供热除霜，所述除霜装置包括用于储存热量的蓄热器，所述蓄热器通过第一分支管路与所述压缩机和所述换热器之间的所述主管路连接，所述蓄热器通过第二分支管路与所述换热器和所述蒸发器之间的所述主管路连接。根据本申请的加热系统及除霜方法，能够稳定除霜。技术研发人员：韩兴旺,樊平燕,蒋云雨,张清波,李学良,程龙,孙和亮受保护的技术使用者：中集爱科德（黑龙江）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5