[发明专利]一种热泵型风冷空调器分区域功能化除霜系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源利用领域的空调器防除霜方法，具体是一种热泵型风冷空调器分区域功能化除霜方法。

背景技术

采用热泵型风冷空调器对建筑物进行供热是目前应用最为广泛的采暖技术之一，然而当室外环境温度低于5℃时，空调器室外换热器表面会发生结霜现象，致使换热器的热阻增加造成空调器制热性能急剧下降，严重时会导致空调器无法正常运行，因此当室外换热器霜层达到一定厚度后就必须进行除霜作业。目前，热泵型风冷空调器组最常用的除霜方法是采用四通换向阀换向将室外换热器由原来蒸发器工作模式临时转换成冷凝器工作模式，利用压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽的冷凝热实现对室外换热器表面的除霜，该方法具有操作简单，无需增加额外部件的优点，但该除霜方法的最大缺点是在除霜期间完全暂停向室内供热，且还需要从室内吸收热量用于除霜，严重影响了室内的舒适度；此外，当室外环境温度较低、空气湿度较高的情况下，需频繁启动四通换向阀进行除霜，影响到空调器的可靠性，且大大降低了室内的热舒适性。特别的，对于冬季严寒地区，室外环境温度很低导致空调器压缩比较高耗功增大，在极端低温气候下可能导致压缩机无法正常运行，如何确保室外低温环境条件下热泵型风冷空调器的正常供热是目前的研究重点之一。

经对现有技术的文献检索，实现热泵型风冷空调器除霜的相关先进技术主要有：

1.申请号为200810153761.5的发明专利“一种空调器的热气旁通不间断供热除霜循环结构”，公开了一种采用空调机组制冷剂热气旁通进行除霜的方法，该方法其实质是消耗原本向室内供热的部分制冷剂的冷凝热进行加热除霜，利用毛细管和电磁阀的简单开闭来进行室内供热和室外除霜之间冷媒流量的自动调节，实现室外除霜的同时向室内不间断供热。该方法相对利用压缩机余热除霜的方法具有可以实现完全除霜的优点，但对于室外换热器而言，结霜通常发生在换热器的前两排，后面管排的结霜量非常少，采用该热气旁通除霜技术时需对整个室外换热器利用制冷剂的冷凝热进行加热，因此通常所需的旁通制冷剂流量较大，造成向室内供热的制冷剂流量减少，进而减少了向室内的供热量。

2.申请号为201210460595.X的发明专利“热管型空调器防、除霜系统及其防、除霜方法”公开了一种热管型空调器防、除霜方法，将基于热管技术回收压缩机余热除霜和基于热气旁通除霜二者有效结合，可实现冬季制热防霜模式、冬季制热周期性双效除霜模式和冬季制热优化运行模式，具有防霜和除霜双重功能、延缓结霜时间、缩短除霜时间等显著优点，也可解决夏季制冷运行时室外换热器的冷却问题。但该方法需要对室外换热器增加专用的压缩机余热回收风扇和热管部件，一方面使得空调器结构复杂，另一方面增加了制造成本，且在冬季周期性双效除霜期间，仍然存在向室内停止供热的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有显著的节能性、普适性及自适应性的热泵型风冷空调器分区域功能化除霜系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种热泵型风冷空调器分区域功能化除霜系统，包括室内换热器、压缩机、室外换热器、热气旁通三通阀、电子膨胀阀，截止阀、室外风机，其特征在于，对室外换热器进行了分区域功能化构建，整个室外换热器由两个或两个以上的功能化换热器组成。

所述的功能化换热器包括室外辅助换热器和室外主换热器，所述的系统还包括四通换向阀、压缩机气液分离器，其中室外辅助换热器和室外主换热器构成整个室外换热器；压缩机的高压出口与四通换向阀的第一接口a相通，四通换向阀的第二接口b分别与室外主换热器的一端以及热气旁通三通阀的e接口相通，热气旁通三通阀的g接口与室外辅助换热器的一端相通，室外主换热器的另一端和室外辅助换热器的另一端与电子膨胀阀的一端相通，电子膨胀阀的另一端与室内换热器的一端相通，室内换热器的另一端分别与四通换向阀的第四接口d和热气旁通三通阀的f接口相通，四通换向阀的第三接口c与压缩机气液分离器的进口相通，压缩机气液分离器的出口与压缩机的低压入口相通。

所述的室外辅助换热器和室外主换热器可在蒸发器模式与冷凝器模式间切换。

所述的室外风机置于室外换热器一侧。

利用四通换向阀和热气旁通三通阀的切换，冬季制热运行时，室外辅助换热器通过蒸发器和冷凝器模式的自动转换进行防霜、周期性除霜及辅助加热蒸发，室外主换热器以蒸发器模式从空气侧吸热，除霜期间仅对室外辅助换热器进行加热除霜，除霜消耗的热量由旁通的高温高压制冷剂蒸汽提供，或由其他热源提供。