一种可连续融霜供暖的空气源热泵及其运行方法与流程

本发明涉及空气源热泵，具体涉及一种可连续融霜供暖的空气源热泵及其运行方法。

背景技术：

1、对于在冬季低温高湿地区采用空气源热泵供暖，在制冷循环时蒸发器很容易结霜，导致热泵系统无法正常运行，蒸发器结霜后通常采电热辅助融霜和热泵融霜这两种方式。热泵融霜的耗电量低，但融霜速度较电辅助融霜慢。传统热泵融霜的原理是系统利用四通换向阀将原有室外蒸发器与室内冷凝器的功能互相切换，使实现热泵循环，完成室外换热器融霜。这种融霜方法有一个缺点，就是无法同时实现融霜与供暖，而且融霜时间过长，整体性能效率低，四通换向阀频繁切换导致寿命短。目前采用热气旁通除霜方式则存在除霜时间长，除霜时压缩机需要高负荷运行及会出现压缩机液压缩等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中无法同时实现融霜与供暖以及制冷效率较低的问题，本发明提供一种可连续融霜供暖的空气源热泵及其运行方法，可以同时实现室外融霜和室内供暖，以及具有较高的制冷效率。

2、为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

3、第一方面，本发明提供一种可连续融霜供暖的空气源热泵，其包括：

4、压缩机、反应器组、液体换热器、气体换热器、节流和气液分离器、室内换热器和室外换热器，所述反应器组包括至少一第一反应器和至少一第二反应器；

5、其中，所述压缩机的出口与所述液体换热器的第一接口通过管道连接，所述液体换热器的第二接口与所述第二反应器的第一接口通过管道连接，所述第二反应器的第二接口与所述压缩机的入口通过管道连接，所述第二反应器的第三接口与所述液体换热器的第三接口通过管道连接，所述室外换热器的第二接口与所述节流和气液分离器的第一接口通过管道，所述节流和气液分离器的第二接口分别与所述第二反应器的第四接口和所述第一反应器的第一接口通过管道连接，所述节流和气液分离器的第三接口与所述室内换热器的第一接口通过管道连接，所述第一反应器的第二接口与所述压缩机的入口通过管道连接，所述第一反应器的第三接口与所述气体换热器的第一接口通过管道连接，所述气体换热器的第二接口与所述第一反应器的第四接口通过管道连接，所述气体换热器的第三接口与所述室外换热器的第三接口通过管道连接，所述液体换热器的第四接口、所述室外换热器的第一接口、所述室内换热器的第二接口和所述压缩机的入口通过管道连接，所述气体换热器的第四接口、所述室外换热器的第四接口、所述室内换热器的第三接口和第四接口均与大气连通。

6、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵，进一步地，所述液体换热器的第四接口、所述室外换热器的第一接口、所述室内换热器的第二接口和所述压缩机的入口之间的管道上设置有四通阀。

7、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵，进一步地，所述第一反应器的第二接口与所述压缩机的入口之间的管道上设置有第一阀门，所述第二反应器的第二接口与所述压缩机的入口之间的管道上设置有第二阀门，所述节流和气液分离器的第二接口与所述第一反应器的第一接口之间的管道上设置有第三阀门，所述节流和气液分离器的第二接口与所述第二反应器的第四接口之间的管道上设置有第四阀门。

8、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵，进一步地，所述第一反应器和所述第二反应器内均设置有吸附剂。

9、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵，进一步地，所述吸附剂包括物理吸附剂和化学吸附剂，所述物理吸附剂为活性炭、沸石、硅胶或有机金属骨架材料中的一种或者几种组合，所述化学吸附剂为金属盐。

10、第二方面，本发明提供一种可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，基于上述的可连续融霜供暖的空气源热泵进行运行，运行模式具体包括：

11、供暖模式：反应器组进行高压吸附和低压解吸，高压吸附后的流体经气体换热器进入室外换热器，再与低压解吸后的流体一同进入压缩机中压缩，最后经液体加热器进入室内换热器中向室内空气进行放热；

12、制冷模式：反应器组进行高压吸附和低压解吸，高压吸附后的流体经气体换热器进入室外换热器，再经节流和气液分离器分别回到反应器组中进行循环和进入室内换热器中对室内空气进行冷却。

13、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，进一步地，所述供暖模式的运行中，进入室内换热器后的流体还经节流和气液分离器回到反应器组中进行循环和再次进入室外换热器。

14、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，进一步地，所述制冷模式的运行中，进入室内换热器后的流体与低压解吸后的流体一同进入压缩机中压缩，再经液体加热器后进入室外换热器。

15、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，进一步地，所述反应器组同时进行高压吸附和低压解吸，第一反应器进行高压吸附，第二反应器进行低压解吸。

16、如上述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，进一步地，当进行高压吸附时，控制第一阀门处于关闭状态，控制第三阀门处于打开状态；当进行低压解吸时，控制第二阀门处于打开状态，控制第四阀门处于关闭状态。

17、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

18、1、本发明通过反应器组同时进行高压吸附和低压解吸来使室内换热器和室外换热器同时放热，从而可以同时实现室外融霜和室内供暖；

19、2、本发明利用吸附剂的吸放热特性，与反应器组配合来提高制冷效率。

技术特征：

1.一种可连续融霜供暖的空气源热泵，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可连续融霜供暖的空气源热泵，其特征在于，所述液体换热器的第四接口、所述室外换热器的第一接口、所述室内换热器的第二接口和所述压缩机的入口之间的管道上设置有四通阀。

3.根据权利要求1所述的可连续融霜供暖的空气源热泵，其特征在于，所述第一反应器的第二接口与所述压缩机的入口之间的管道上设置有第一阀门，所述第二反应器的第二接口与所述压缩机的入口之间的管道上设置有第二阀门，所述节流和气液分离器的第二接口与所述第一反应器的第一接口之间的管道上设置有第三阀门，所述节流和气液分离器的第二接口与所述第二反应器的第四接口之间的管道上设置有第四阀门。

4.根据权利要求1所述的可连续融霜供暖的空气源热泵，其特征在于，所述第一反应器和所述第二反应器内均设置有吸附剂。

5.根据权利要求4所述的可连续融霜供暖的空气源热泵，其特征在于，所述吸附剂包括物理吸附剂和化学吸附剂，所述物理吸附剂为活性炭、沸石、硅胶或有机金属骨架材料中的一种或者几种组合，所述化学吸附剂为金属盐。

6.一种可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，其特征在于，基于如权利要求1至5任一项所述的可连续融霜供暖的空气源热泵进行运行，运行模式具体包括：

7.根据权利要求6所述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，其特征在于，所述供暖模式的运行中，进入室内换热器后的流体还经节流和气液分离器回到反应器组中进行循环和再次进入室外换热器。

8.根据权利要求6所述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，其特征在于，所述制冷模式的运行中，进入室内换热器后的流体与低压解吸后的流体一同进入压缩机中压缩，再经液体加热器后进入室外换热器。

9.根据权利要求6所述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，其特征在于，所述反应器组同时进行高压吸附和低压解吸，第一反应器进行高压吸附，第二反应器进行低压解吸。

10.根据权利要求9所述的可连续融霜供暖的空气源热泵运行方法，其特征在于，当进行高压吸附时，控制第一阀门处于关闭状态，控制第三阀门处于打开状态；当进行低压解吸时，控制第二阀门处于打开状态，控制第四阀门处于关闭状态。

技术总结本发明公开了一种可连续融霜供暖的空气源热泵及其运行方法，涉及空气源热泵技术领域，其包括压缩机、反应器组、液体换热器、气体换热器、节流和气液分离器、室内换热器和室外换热器，所述反应器组包括至少一第一反应器和至少一第二反应器。本发明通过反应器组同时进行高压吸附和低压解吸来使室内换热器和室外换热器同时放热，从而可以同时实现室外融霜和室内供暖，并且，利用吸附剂的吸放热特性，与反应器组配合来提高制冷效率。技术研发人员：洪彬倬,冯开达,张扬帆,关荃文,孙光远,莫昀霖,邓立生,何兆红受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司阳江供电局技术研发日：技术公布日：2024/9/9