[发明专利]基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵及其控制方法

权利要求书

1.一种基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，包括：风冷翅片式蒸发器，四通阀、压缩机、冷凝器、相变储能式换热器和节流阀，

风冷翅片式蒸发器的输出端连接四通阀的第一输入端，四通阀的第一输出端连接压缩机的输入端，压缩机的输出端连接四通阀的第二输入端，四通阀的第二输出端连接冷凝器的输入端，冷凝器的输出端连接相变储能式换热器的输入端，相变储能式换热器的输出端连接节流阀的输入端，节流阀的输出端连接风冷翅片式蒸发器的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述相变储能式换热器为相变储能板式热交换器或单换热介质相变储能管翅式热交换器。

3.根据权利要求2所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述相变储能板式热交换器包括相变储能材料仓、制冷剂通道、相变储能材料、制冷剂、相变储能材料集管、制冷剂分管和制冷剂集管，

所述相变储能材料仓和制冷剂通道一一间隔布置，所述相变储能材料仓上方设有相变储能材料集管，众多相变储能材料仓通过相变储能材料集管连通，所述制冷剂走制冷剂通道，所述制冷剂和相变储能材料仓通过换热板隔离。

4.根据权利要求3所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述制冷剂分管和制冷剂集管的布置方向与制冷剂通道的布置方向相互垂直，多个制冷剂通道通过制冷剂分管和制冷剂集管连通。

5.根据权利要求4所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述制冷剂通过制冷剂分管走制冷剂通道，当制冷剂温度大于相变储能材料相变温度时，相变储能材料融化吸热；当制冷剂温度小于相变储能材料相变温度时，相变储能材料结晶放热。

6.根据权利要求2所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述单换热介质相变储能管翅式热交换器包括保温箱体、制冷剂通道、相变储能材料、制冷剂、换热翅片、相变储能材料罐装口、制冷剂分管和制冷剂集管，

所述变储能材料通过相变储能材料罐装口液态罐装填充到保温箱体内，所述制冷剂走制冷剂通道，制冷剂通道制成蛇形管方式，并加装换热翅片强化传热，众多制冷剂通道通过制冷剂分管和制冷剂集管连通。

7.根据权利要求6所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述换热翅片间隙中填充满相变储能材料，当制冷剂通道所走制冷剂温度大于相变储能材料相变温度时，相变储能材料融化吸热；当制冷剂温度小于相变储能材料相变温度时，相变储能材料结晶放热。

8.根据权利要求3或6所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，所述相变储能材料为有机相变储能材料、无机相变储能材料和金属及合金相变储能材料，有机相变储能材料包括石蜡和非石蜡有机相变储能材料，无机相变储能材料包括水合盐、共晶盐和熔盐。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，其特征在于，还包括循环水泵、外风机和控制单元，控制单元包括控制器、第一感温探头、第二感温探头和第三感温探头，

第一感温探头放置在室外，第二感温探头连接在风冷翅片式蒸发器的翅片上，第三感温探头连接在冷凝器的水路出口上，控制器通过导线分别与第一感温探头、第二感温探头、第三感温探头、循环水泵和外风机电性连接。

10.一种基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵控制方法，其特征在于，包括如权利要求9所述的基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，包括如下运行模式：制热模式和除霜模式：

一、制热模式：

当T₃-T₀＜ΔT₁（其中T₀为设定出水温度，ΔT₁为热泵设定的启动温差）时，开启循环水泵和外风机，延时启动压缩机，空气源热泵正常供热；

当T₃-T₀＞ΔT₂（其中ΔT₂为热泵设定的停机温差）时，关闭压缩机，延时关闭循环水泵和外风机，空气源热泵停止供热；

二、除霜模式：

当T₁-T₂＞ΔT₃（其中ΔT₃为热泵设定的除霜温差）时，四通阀通电换向，关闭循环水泵和外风机，压缩机正常运转，通过提取相变储能换热器中的热量，进入除霜模式；

当T₂＞T_h（其中T_h为结束除霜模式的设定温度）时，四通阀断电换向，开启循环水泵和外风机，进入正常制热模式。