一种燃气热泵多联机空调系统及其高效化霜控制方法与流程

文档序号:25095147发布日期:2021-05-18 21:34阅读:212来源:国知局
一种燃气热泵多联机空调系统及其高效化霜控制方法与流程

1.本发明涉及热泵系统技术领域,具体涉及一种燃气热泵多联机空调系统及其高效化霜控制方法。


背景技术:

2.燃气热泵(gas engine driven heat pump,以下简称ghp)系统是一种利用燃气(包含天然气、液化石油气、沼气等)作为高品位驱动能源,通过燃气发动机做功直接驱动开启式压缩机工作,进而完成蒸气压缩式制冷循环而达到制冷或制热目的的空调系统。燃气热泵相对比于使用电力作为高品位驱动能源的电动热泵(简称ehp)而言在热泵理论上没有差别,是使用高效率的燃气发动机代替了电动热泵的电动机,因驱动源的改变会存在大量的发动机缸套热和排烟废热可余热回收构建分布式能源系统进行能源的梯级利用,于此显著提高一次能源利用率。
3.ehp在冬季低温运行制热过程中会出现频繁结霜问题,结霜后霜层的存在会增加冷媒与空气间的换热热阻,同时换热风量会大幅度衰减,致使换热效果极差。与此同时,ehp系统通常采用逆循环化霜的方式进行融霜,此时因系统四通阀的换向致使系统切换成制冷模式,会极大地影响制热房间舒适性。若ehp多联机多台外机采用并联的形式,此时采取轮换化霜的方式(即化霜外机切换成制冷模式,非化霜外机仍运行制热模式)虽可以略提高制热房间舒适性,但仍存在系统制热量不足、出风温度低、化霜时间长及可能出现化霜不完全等问题。而对于ghp多联机空调系统而言,虽可以回收发动机废热辅助用于系统化霜,但仍存在化霜时间长,制热量衰减而影响用户舒适性体验等问题。


技术实现要素:

4.针对现有技术中的不足,本发明提供一种燃气热泵多联机空调系统及其高效化霜控制方法,该系统和方法具有化霜速度快、化霜期间制热量几乎不衰减、舒适性高的特点。
5.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
6.一种燃气热泵多联机空调系统,至少包括动力单元、热泵循环单元和余热回收单元,
7.所述热泵循环单元包括压缩机、油分离器、四通阀、室外机换热器、室内机换热器、节流装置和气液分离器,其中,所述压缩机的排气口与所述油分离器的入口连通,所述油分离器的第一出口接入所述四通阀,所述室外机换热器的左端口接入所述四通阀,所述室外机换热器的右端口与所述室内机换热器的上端口连通,所述油分离器的第二出口连接至所述压缩机的吸气口,所述室内机换热器的下端口接入所述四通阀,所述气液分离器的入口接入所述四通阀,所述气液分离器的出口连接至所述压缩机的吸气口;
8.所述动力单元包括用于驱动所述压缩机的燃气发动机;
9.所述余热回收单元包括蓄热装置和冷媒

水换热器、其中,所述冷媒

水换热器的右端口分别通过两独立管道连接至所述室外机换热器的左端口和所述室内机换热器的上
端口;所述冷媒

水换热器的左端口通过两独立管道连接至所述气液分离器的入口,其中一管道设有所述蓄热装置。
10.如上所述的燃气热泵多联机空调系统,进一步地,所述余热回收单元还包括发动机缸套、第一热回收器、烟气废热回收器,其中,
11.所述燃气发动机连接所述发动机缸套,冷却液经过所述发动机缸套和所述第一热回收器流出,此时,冷水经过所述第一热回收器和所述烟气废热回收器回收热量形成热水并通过多条支路供应。
12.如上所述的燃气热泵多联机空调系统,进一步地,所述燃气发动机的烟气经过所述烟气废热回收器回收热量并排走废热。
13.一种高效化霜控制方法,应用于如上所述的燃气热泵多联机空调系统,所述方法包括制冷运行模式、第一制热模式、第二制热模式、高效化霜运行模式、外机并联制热模式和外机并联高效化霜运行模式:
14.在所述制冷运行模式下,所述燃气发动机驱动所述压缩机工作,所述压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,第三温压状态的气态冷媒经油分离器进入作冷凝器的室外换热器进行冷凝,冷凝后形成的第二温压状态的液态制冷剂流经室内机换热器的电子膨胀阀exv进行节流降压降温,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒通过用于蒸发器的室内机换热器蒸发形成第一温压状态的气态冷媒,随后第一温压状态的气态冷媒沿气液分离器回到压缩机的吸气口;
15.在所述第一制热模式下,所述燃气发动机驱动所述压缩机工作,所述压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,随后第三温压状态的气态冷媒流经油分离器进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,冷凝后的形成的第二温压状态的液态制冷剂流经室外机换热器的电子膨胀阀exv1进行节流降压降温,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒通过作蒸发器的室外机换热器蒸发形成第一温压状态的气态冷媒,随后第一温压状态的气态冷媒沿气液分离器回到压缩机的吸气口;同时,所述余热回收单元回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水;
16.在所述第二制热模式下,所述燃气发动机驱动所述压缩机工作,所述压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,随后第三温压状态的气态冷媒流经油分离器进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,此时控制电子膨胀阀exv1关闭,冷凝后的第二温压状态的液态制冷剂不再流经室外机换热器而是流经电子膨胀阀exv2进行节流降压降温,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒通过作蒸发器的冷媒

水换热器进行蒸发形成第一温压状态的气态冷媒,随后第一温压状态的气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口,同时,所述余热回收单元回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水;
17.在所述高效化霜运行模式下,所述燃气发动机驱动所述压缩机工作,所述压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,随后第三温压状态的气态冷媒流经油分离器分成两路,其中,一路经四通换向阀通过作冷凝器的室内机换热器冷凝,另一路流经也作冷凝器的室外机换热器进行冷
凝,两路冷凝过后的第二温压状态的液态制冷剂合并流经电子膨胀阀exv2进行节流降压降温,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒先通过作蒸发器的冷媒

水换热器进行第一次蒸发吸热,未完全蒸发的第一温压状态的气液两相态冷媒继续流经作蒸发器的蓄热装置进行第二次蒸发吸热,随后蒸发过后形成的第一温压状态的气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口;同时,所述余热回收单元回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水;
18.在所述外机并联制热模式下,两燃气热泵空调系统并联使用且两空调系统分别使用各自的燃气发动机驱动所述压缩机工作,两空调系统的压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,随后两空调系统的第三温压状态的气态冷媒流经各自的油分离器再沿着各自空调系统的气管汇合一同进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,冷凝后的第二温压状态的液态制冷剂分流经两台室外机换热器的电子膨胀阀exv1进行节流降压降温,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒通过对应作蒸发器的室外机换热器蒸发形成第一温压状态的气态冷媒,随后第一温压状态的气态冷媒沿各自气液分离器回到对应的压缩机吸气口;
19.在所述外机并联高效化霜运行模式下,两燃气热泵空调系统并联使用且两空调系统分别处于高效化霜运行模式和第一制热模式,对于处于高效化霜模式的空调系统,压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,随后第三温压状态的气态冷媒流经油分离器分成两路,其中,一路经四通换向阀并在随后与相对的另一空调系统的冷媒汇合通过作冷凝器的室内机换热器冷凝,另一路流经也作冷凝器的室外机换热器进行冷凝;对于处于第一制热模式的空调系统,压缩机将从其吸气口吸入的第一温压状态的气态冷媒压缩形成第三温压状态的气态冷媒并从压缩机排气口排出,第三温压状态的气态冷媒经油分离器流出后与相对的另一空调系统的第三温压状态的气态冷媒汇合一同进入到室内机换热器冷凝;室内机换热器冷凝后的第二温压状态的液态制冷剂分成两路,一路流向处于第一制热模式的空调系统的室外机换热器,另一路流向处于高效化霜模式的空调系统的冷媒

水换热器,其中,
20.在流向处于第一制热模式的空调系统的室外机换热器中,先经过电子膨胀阀exv1进行节流降温降压,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒通过作蒸发器的室外机换热器蒸发吸热,随后蒸发过后形成的形成第一温压状态的气态冷媒,沿气液分离器回到的压缩机吸气口;
21.在流向处于高效化霜模式的空调系统的冷媒

水换热器中,先与经室外机换热器冷凝后的第二温压状态的液态制冷剂汇合,先经过电子膨胀阀exv2进行节流降温降压,节流后的第一温压状态的气液两相态冷媒先通过作蒸发器的冷媒

水换热器进行第一次蒸发吸热,未完全蒸发的第一温压状态的气液两相态冷媒继续流经作蒸发器的蓄热装置进行第二次蒸发吸热,随后蒸发过后形成的第一温压状态的气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口。
22.本发明与现有技术相比,其有益效果在于:本发明针对ehp多联机空调系统化霜期间制热量不足、出风温度低、化霜时间长及可能出现化霜不完全的问题,同时通常的ghp多联机空调系统化霜时间长、制热量衰减而影响用户舒适性体验的问题,提出了一种新的ghp空调系统及其控制方法,该系统和方法具有化霜速度快、化霜期间制热量衰减较小的舒适
性高的特点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例的带蓄热装置的燃气热泵系统图;
25.图2为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统制冷运行模式图;
26.图3为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统普通制热运行模式图;
27.图4为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统寒冷地区制热运行模式图;
28.图5为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统高效化霜运行模式图;
29.图6为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联普通制热运行模式图;
30.图7为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机01高效化霜运行模式图;
31.图8为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机02高效化霜运行模式图;
32.图9为本发明实施例的带蓄热装置单台燃气热泵外机系统高效化霜运行模式流程图;
33.图10为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联系统轮换高效化霜运行模式流程图。
34.其中:1、压缩机;2、油分离器;3、室外机换热器;4、室内机换热器;5、气液分离器;6、燃气发动机;7、蓄热装置;8、冷媒

水换热器;9、发动机缸套;10、第一热回收器;11、烟气废热回收器。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
36.实施例:
37.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够在除了这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、

前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.参见图1至图10,图1为本发明实施例的带蓄热装置的燃气热泵系统图;图2为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统制冷运行模式图;图3为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统普通制热运行模式图;图4为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统寒冷地区制热运行模式图;图5为本发明实施例的带蓄热装置燃气热泵系统高效化霜运行模式图;图6为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联普通制热运行模式图;图7为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机01高效化霜运行模式图;图8为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机02高效化霜运行模式图;图9为本发明实施例的带蓄热装置单台燃气热泵外机系统高效化霜运行模式流程图;图10为本发明实施例的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联系统轮换高效化霜运行模式流程图。
42.参见图1,一种燃气热泵多联机空调系统,包括动力单元、热泵循环单元和余热回收单元,在某些实施例中,还包括控制器单元,燃气(包括天然气、液化石油气、煤制气或沼气等)送入燃气发动机6(内燃机)燃烧后,释放的热能一部分转化成机械能来驱动热泵系统的压缩机1,其余的热能则以废热(包括烟气废热、气缸冷却水及机油带走的热量)的形式展现,需要添加相关余热回收系统才能对废热加以回收利用。其中动力单元为提供动力源的燃气发动机6;控制器单元则由各种传感器和控制器本体组成;热泵循环单元由压缩机1、冷凝器、蒸发器、节流装置等组成;余热回收系统单元由蓄热装置7、发动机缸套9和烟气废热回收器11等组成。
43.所述热泵循环单元包括压缩机1、油分离器2、四通阀、室外机换热器3、室内机换热器4、节流装置和气液分离器5,其中,所述压缩机1的排气口与所述油分离器2的入口连通,所述油分离器2的第一出口接入所述四通阀,所述室外机换热器3的左端口接入所述四通阀,所述室外机换热器3的右端口与所述室内机换热器4的上端口连通,所述油分离器2的第二出口连接至所述压缩机1的吸气口,所述室内机换热器4的下端口接入所述四通阀,所述气液分离器5的入口接入所述四通阀,所述气液分离器5的出口连接至所述压缩机1的吸气口;所述动力单元包括用于驱动所述压缩机1的燃气发动机6;所述余热回收单元包括蓄热装置7和冷媒

水换热器8、其中,所述冷媒

水换热器8的右端口分别通过两独立管道连接至
所述室外机换热器3的左端口和所述室内机换热器4的上端口;所述冷媒

水换热器8的左端口通过两独立管道连接至所述气液分离器5的入口,其中一管道设有所述蓄热装置7。
44.作为一种可选的实施方式,在某些实施例中,所述余热回收单元还包括发动机缸套9、第一热回收器10、烟气废热回收器11,其中,所述燃气发动机6连接所述发动机缸套9,冷却液经过所述发动机缸套9和所述第一热回收器10流出,此时,冷水经过所述第一热回收器10和所述烟气废热回收器11回收热量形成热水并通过多支路供应。
45.本系统的工作原理如下:对于热泵系统而言,系统内低温低压的气态冷媒经压缩机1压缩后形成的高温高压气态冷媒流经冷凝器冷凝,冷凝后的高压液态制冷剂流经节流装置进行节流降压,节流后低温低压气液两相态冷媒通过蒸发器蒸发成低温低压气态冷媒,随后低温低压气态冷媒回到压缩机1而继续压缩成高温高压气态冷媒排到冷凝器,从而构成完整的热泵系统循环。对于余热回收系统而言,燃气发动机6的冷却水热回收器和烟气热回收器中含有大量热量可供回收利用,可根据需要将该热量回收到热泵系统中或者外接的水系统中进行针对性利用,另外本系统加有蓄热装置7在制热时进行蓄热,需要化霜时将所蓄热量释放出来。在夏季余热回收系统的热量可以加热制得生活热水而进行使用,而在冬季供暖模式下运行的热泵,正好将这些废热加以回收利用,这使得整个热泵系统的制热性能得到进一步提高。
46.如图2所示,为带有蓄热装置燃气热泵系统制冷运行模式图,此时燃气发动机通过皮带传输动力给开启式压缩机,压缩机将从其吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,随后冷媒流经油分离器进入作冷凝器的室外换热器进行冷凝,冷凝后的中温高压液态制冷剂流经室内机(本发明中所有系统图中室内机换热器仅是示意说明,是指代若干台室内机换热器的总称)电子膨胀阀exv进行节流降压降温,节流后的低温低压气液两相态冷媒通过作蒸发器的室内机蒸发形成低温低压气态冷媒,随后低温低压气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成完整的热泵系统循环。此时系统的余热回收系统可回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水,然后将该热水提供给用户作为生活热水,若不利用该热水就可直接通到散热器中进行散热排放掉,此时散热器可以安置在燃气热泵系统室外机换热器附近,利用室外风机的大风量排走热量。
47.如图3所示,为带有蓄热装置燃气热泵系统普通制热运行模式图(即第一制热模式),此时燃气发动机通过皮带传输动力给开启式压缩机,压缩机将从其吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,随后冷媒流经油分离器进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,冷凝后的中温高压液态制冷剂流经室外机电子膨胀阀exv1进行节流降压降温,节流后的低温低压气液两相态冷媒通过作蒸发器的室外机蒸发形成低温低压气态冷媒,随后低温低压气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成完整的热泵系统循环。此时系统的余热回收系统可回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水,然后通过选择性的开闭sv5、sv6和sv7(可同时开启、或部分开启)可实现将回收的热量利用到不同的地方,此时开启电磁阀sv7可实现将热水提供给用户作为生活热水使用,开启电磁阀sv6可将热水中热量通过冷媒

水热交换器回收到冷媒增加热泵循环输送的总热量进而大大提升室内机制热量,开启电磁阀sv5可将热水中热量传递到蓄热装置中进行热量储存,该热量在室外机
需要化霜时进行热量释放作蒸发器使用。
48.如图4所示,为带蓄热装置燃气热泵系统寒冷地区制热运行模式图(即第二制热模式),此时针对的应用场景为室外侧温度较低的场所(如设定室外环境温度低于

15℃系统进入寒冷地区制热模式)。燃气发动机通过皮带传输动力给开启式压缩机,压缩机将从其吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,随后冷媒流经油分离器进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,此时控制电子膨胀阀exv1关闭,冷凝后的中温高压液态制冷剂不再流经室外机换热器,此时流经电子膨胀阀exv2进行节流降压降温,节流后的低温低压气液两相态冷媒通过作蒸发器的冷媒

水换热器进行蒸发形成低温低压气态冷媒,随后低温低压气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成完整的热泵系统循环。此时系统的余热回收系统可回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水,然后通过选择性的开闭sv5、sv6和sv7(可同时开启、或部分开启)可实现将回收的热量利用到不同的地方,具体操作同图3所示的余热回收利用方式。
49.如图5所示,为带蓄热装置燃气热泵系统高效化霜运行模式图。化霜期间,四通阀继续维持制热状态而不切换至制冷模式,整个系统运行如下所述。燃气发动机通过皮带传输动力给开启式压缩机,压缩机将从其吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出并流经油分离器,冷媒从油分离器流出后分成两路,一路沿着制热向的四通换向阀通过作冷凝器的室内机换热器冷凝,另一路沿着已控制打开的sv3电磁阀流经也作冷凝器的室外机换热器进行冷凝,在此期间冷媒经室外机换热器向室外环境释放热量而使室外机霜层化掉。以上两路冷凝过后的中温高压液态制冷剂合并流经电子膨胀阀exv2进行节流降压降温,节流后的低温低压气液两相态冷媒先通过作蒸发器的冷媒

水换热器进行第一次蒸发吸热,未完全蒸发的低温低压气液两相态冷媒继续沿着已打开的sv8电磁阀流经作蒸发器的蓄热装置进行第二次蒸发吸热,随后蒸发过后形成的低温低压气态冷媒沿气液分离器回到压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成完整的化霜运行模式。化霜期间系统的余热回收系统回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水,此时蓄热装置正在释放热量,sv5处于关闭状态,因冷媒

水换热器作化霜时的一次蒸发器,sv6处于打开状态,sv7依据用户生活热水的需求选择性打开。以上化霜的显著特点是化霜期间四通换向阀仍处于制热状态,制热室内机继续保证制热状态,此时有冷媒

水换热器和蓄热装置两个蒸发器,相比通常的热泵系统的吸热侧热量来源会明显更加充足,可以在保证高效化霜的同时维持制热室内机充足制热量而保持良好的用户舒适性。对于带蓄热装置单台燃气热泵外机高效化霜运行模式控制流程具体见图9所示。
50.如图6所示,为带蓄热装置两台燃气热泵外机并联普通制热运行模式图(即外机并联制热模式),此时属于多台外机并联模式,本发明仅以两台燃气热泵外机并联为例进行示意说明化霜等相关运行模式,对于三台及以上燃气热泵外机并联控制思想方法类似,本发明不再具体说明,但不可作为对本发明的限制。两台燃气热泵外机并联普通制热运行模式图中各自室外机与单台室外机的普通制热模式相同,只是将两台外机的气侧截止阀和液侧截止阀出来的气液和液管进行对应汇合连接一同输送到室内机。两台燃气热泵外机并联寒冷地区制热运行模式也类似,各自室外机运行模式也是同单台外机的寒冷地区制热运行,
此处不再详细展开说明。在图6中,外机01与外机02分别使用各自的燃气发动机通过皮带传输动力给对应的开启式压缩机,两台外机的压缩机将从各自对应压缩机的吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,随后两台外机的冷媒流经各自的油分离器再沿着各自外机的气管汇合一同进入作冷凝器的室内换热器进行冷凝,冷凝后的中温高压液态制冷剂分流经两台室外机的电子膨胀阀exv1进行节流降压降温,节流后的低温低压气液两相态冷媒通过对应作蒸发器的室外机蒸发形成低温低压气态冷媒,随后低温低压气态冷媒沿各自气液分离器回到对应压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从对应压缩机排气口排出,从而构成完整的热泵系统循环。此时各自系统的余热回收系统可对应回收发动机缸套热及烟气废热到热量载体水中得到热水,然后通过选择性的开闭sv5、sv6和sv7(可同时开启、或部分开启)可实现将回收的热量利用到不同的地方。具体操作同单台外机普通制热模式所示的余热回收利用方式。
51.如图7所示,为带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机01高效化霜运行模式图(即外机并联高效化霜运行模式)。此时外机01处于高效化霜模式,外机02处于正常普通制热模式。对外机01而言,其燃气发动机通过皮带传输动力给对应开启式压缩机,压缩机将从吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口管排出并流经油分离器,冷媒从油分离器流出后分成两路,一路沿着制热向的四通换向阀并在随后的气管上与外机02气管处的冷媒汇合通过作冷凝器的室内机换热器冷凝,另一路沿着已控制打开的sv3电磁阀流经也作冷凝器的室外机换热器进行冷凝,在此期间冷媒经室外机换热器向室外环境释放热量而使室外机霜层化掉。对于外机02而言,其燃气发动机通过皮带传输动力给对应开启式压缩机,压缩机将从其吸气口吸入的低温低压的气态冷媒压缩形成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出并从油分离器流出,冷媒出油分离器后在随后的气管与外机01流到气管的高温高压气态冷媒汇合一同进入到室内机换热器冷凝。可见此时整个并联系统作为冷凝器的有室内机换热器和外机01的室外机换热器。室内机换热器冷凝后的中温高压液态制冷剂分成两路:(1)一路流向外机02的室外机换热器,在流向外机02的室外机换热器前先经过外机02的电子膨胀阀exv1进行节流降温降压,节流后的低温低压气液两相态冷媒在外机02的室外机换热器进行蒸发吸热,随后蒸发过后形成的低温低压气态冷媒沿气液分离器回到外机02的压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成外机02完整的普通制热模式;(2)另一路流向外机01的冷媒

水换热器,其中该路在流向外机01的冷媒

水换热器前会先与外机01的室外机换热器冷凝后的中温高压液态制冷剂汇合先经过外机01的电子膨胀阀exv2进行节流降温降压,节流后的低温低压气液两相态冷媒先通过外机01作蒸发器的冷媒

水换热器进行第一次蒸发吸热,未完全蒸发的低温低压气液两相态冷媒继续沿着已打开的sv8电磁阀流经作蒸发器的外机01的蓄热装置进行第二次蒸发吸热,随后蒸发过后形成的低温低压气态冷媒沿气液分离器回到外机01的压缩机吸气口再继续压缩成高温高压气态冷媒从压缩机排气口排出,从而构成外机01的完整的化霜运行模式。对于余热回收系统而言,外机01与外机02的余热回收系统同各自单台外机对应运行模式相同。
52.对于上述所述的带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机01高效化霜运行模式而言,系统作为冷凝器的部分有室内机换热器和外机01的室外机换热器,作为蒸发器的部分有外机01的冷媒

水换热器、外机01的蓄热装置和外机02的室外机换热器。该两台燃气热泵
外机并联高效化霜运行模式相比通常的热泵系统单外机和多外机并联化霜模式而言,显著特点是蒸发侧热量来源源头增多且热量总量明显增大,可以在保证高效化霜的同时维持制热室内机充足制热量而保持良好的用户舒适性。当带蓄热装置两台燃气热泵外机并联外机01化霜完成之后,即可轮换进入外机02的高效化霜模式,具体运行图如图8所示,此时外机02处于高效化霜模式,外机01处于正常普通制热模式。具体运行流程类似于上述中图7所述,这里不再赘述。对于带蓄热装置两台燃气热泵外机并联轮换高效化霜运行模式控制流程具体见图10所示。
53.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
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