[发明专利]一种多模式四管制空气源热泵机组及其运行控制方法

说明书

本发明公开了一种多模式四管制空气源热泵机组及其运行控制方法，机组包括压缩机、蒸发器、平衡换热器、气液分离器、冷凝器和管路系统，管路系统能切换压缩机、蒸发器、平衡换热器、气液分离器和冷凝器之间的连接关系形成多种运行模式，包括：同时有制冷、制热需求，无需平衡热换器运行模式、只有制冷需求，无制热需求运行模式、只有制热需求，无制冷需求运行模式、无制冷需求，除霜运行模式、同时制冷、制热，制冷量大于制热量运行模式、同时制冷、制热，制热量大于制冷量运行模式、同时制冷、制热和除霜运行模式。解决了机组不能在四季实现同时制冷、制热，机组运行效率低的不足。

技术领域

本发明涉及空气源热泵热量回收领域，特别涉及一种多模式四管制空气源热泵机组及其运行控制方法。

背景技术

针对同时制冷、制热需求，现有的空气源热泵主要有热回收机组和四管制机组两种系统形式。热回收机组通过在制冷的时候回收部分热量用于生活热水，通过四通换向阀切换制冷、供暖工况。机组仅夏季可以制冷+制热，过渡季节及冬季无法实现同时制冷+制热，用于供暖时难以实现冷回收，造成了机组效率降低。同时在低温高湿环境运行且需要平衡换热器吸热时，机组需要除霜，传统逆循环除霜从用户热水吸热，导致水温波动，供热温度不稳定，以及除霜能效低等问题。

传统四管制空气源热泵机组通过两台压缩机、两套冷媒系统实现，系统在冷热量不均衡的条件下，机组为了兼顾两者需求，导致机组处于部分负荷，无法全力运行。另外在低温高湿环境运行且需要平衡换热器吸热时，机组需要除霜，四管制机组当没有制冷需求时，难以实现除霜功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在不能在四季实现同时制冷、制热，机组运行效率低的不足，提供一种多模式四管制空气源热泵机组及其运行控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种多模式四管制空气源热泵机组，所述机组包括用于给冷水提供进路的A管、用于给冷水提供回路的B管、用于给热水提供进路的和用于给热水提供回路的D管；所述机组还包括压缩机、蒸发器、第一平衡换热器、第二平衡换热器、气液分离器、冷凝器和管路系统，所述蒸发器通过所述管路系统连接有所述A管、所述B管，所述冷凝器通过所述管路系统连接有所述C管、所述D管，所述管路系统能够切换所述压缩机、蒸发器、第一平衡换热器、气液分离器和冷凝器之间的连接关系以形成以下机组运行模式：

同时有制冷、制热需求，无需平衡热换器运行模式，其中，所述压缩机出口通过所述管路系统与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口通过所述管路系统、电子膨胀阀与所述蒸发器进口连接，所述蒸发器出口通过所述管路系统与所述气液分离器进口连接，所述气液分离器出口通过所述管路系统与所述压缩机进口连接；

只有制冷需求，无制热需求运行模式，其中，所述压缩机出口通过所述管路系统与所述第一平衡换热器第一端口连接、所述第一平衡换热器第二端口通过所述管路系统、所述电子膨胀阀与所述蒸发器进口连接，所述蒸发器出口通过所述管路系统与所述气液分离器进口连接，所述气液分离器出口通过所述管路系统与所述压缩机进口连接；

只有制热需求，无制冷需求运行模式，其中，所述压缩机出口所述管路系统与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口通过所述管路系统、所述电子膨胀阀与所述第一平衡换热器第二端口连接，所述第一平衡换热器第一端口通过所述管路系统与所述气液分离器进口连接，所述气液分离器出口通过所述管路系统与所述压缩机进口连接；

无制冷需求，除霜运行模式，其中，所述压缩机出口通过所述管路系统与所述第一平衡换热器第一端口连接、还通过所述管路系统与所述冷凝器进口连接，所述第一平衡换热器第一端口通过所述管路系统、所述电子膨胀阀与通过所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口通过所述管路系统、所述电子膨胀阀与所述第二平衡换热器第二端口连接、所述第二平衡换热器第一端口通过所述管路系统与所述气液分离器进口连接，所述气液分离器出口通过所述系统与所述压缩机进口连接；