一种干热式空气源热泵系统的制作方法

本发明属于供热空调领域，具体涉及一种干热式空气源热泵系统。

背景技术：

1、公开号cn110793240a、公开日2020年02月14日的发明专利申请公开了一种“大型化空气源热泵低能耗运行系统及控制方法”，该系统通过增加防冻液一级循环实现了大型空气源热泵的分体式、远距离安装，但未对二级换热空气源热泵系统的稳压及除霜问题提出有效的解决方法，相较于根据压缩机制热量选型、一对一设置蒸发器的常规空气源热泵系统，采用二级换热的空气源热泵系统的一台空气换热器一般同时对应多台压缩机，单台换热器结霜会严重影响供热系统的稳定性，同时，由于供热系统采用了长距离分体式设计，一级防冻液循环管路内防冻液温度低、储量大，除霜消耗的热量远大于常规蒸发器消耗的热量；同时除霜过程中防冻液温度急剧变化，系统内压力陡升，需要独立的定压系统以保证系统安全。

2、公开号cn112747513a、公开日2021年05月04日的发明专利申请公开了一种“热源塔换热系统及其除霜控制方法”，该方法在防冻液循环管路中增加了独立的加热装置，用以加热系统内防冻液，通过内部升温的方式为热源塔除霜。该除霜方式适合一级管路中防冻液总量小、防冻液温度不太低的系统，对于长距离安装的大型空气换热器，将空气换热器内的低温冷媒全部加热到较高温度耗时长、耗能高，同时除霜后高温冷媒热量散失到空气中，会造成大量的热量损失，因此需要一种新的除霜系统以满足大型空气换热器的除霜需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是为解决背景技术中存在的问题，提供一种干热式空气源热泵系统。本发明的热泵系统为一种通过空气-防冻液-制冷剂二级换热的空气源热泵系统，可以有效解决现有空气源热泵机组单机制热量小、无法远距离传热的问题，同时解决了大型空气源表冷器的除霜定压问题。

2、实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、方案一：一种干热式空气源热泵系统，包括热泵机组、供热循环泵、中介循环泵、供热供水管线、供热回水管线、中介供水管线、中介回水管线、储热换热器、储热循环泵、热水罐、冷水罐、除霜泵、储热一次供水管线、储热一次回水管线、储热二次供水管线、储热二次回水管线、除霜回水管线、除霜回水热水罐支线、除霜回水冷水罐支线、除霜供水管线、除霜供水热水罐支线、除霜供水冷水罐支线、储热管线控制阀、多个除霜回水支线、多个表冷器、多个中介供水支线、多个中介回水支线、多个除霜供水支线；

4、热泵机组的冷凝器出口与供热供水管线连通，所述冷凝器进口与供热回水管线连通，供热循环泵安装在供热回水管线上；热泵机组的蒸发器出口与中介供水管线连通，所述蒸发器进口与中介回水管线连通，中介循环泵安装在中介回水管线上；每个表冷器进口均通过对应的中介供水支线与中介供水管线连通，每个表冷器出口均通过对应的中介回水支线与中介回水管线连通，储热换热器一端通过储热一次供水管线和储热一次回水管线与供热回水管线连通，两个连通点位于热泵机组与供热循环泵之间或者位于供热循环泵之前；供热回水管线上位于所述两个连通点之间安装有储热管线控制阀；储热换热器另一端通过储热二次供水管线和储热二次回水管线与热水罐连通，储热循环泵安装在储热二次供水管线上；除霜供水管线通过除霜供水热水罐支线与热水罐出口连通，除霜供水管线通过除霜供水冷水罐支线与冷水罐出口连通，每个中介供水支线通过除霜供水支线与除霜供水管线连通；除霜回水管线通过除霜回水热水罐支线与热水罐进口连通，除霜回水管线通过除霜回水冷水罐支线与冷水罐进口连通，每个中介回水支线通过除霜回水支线与除霜回水管线连通；中介循环泵安装在中介回水管线上。

5、进一步的是，所述热泵系统还包括补水稳压系统；补水稳压系统由补水管线、补水泵、泄水管线和泄压阀组成；补水管线一端与冷水罐连通，补水管线另一端与中介回水管线连通，补水泵安装在补水管线上；泄水管线一端与补水管线连通，泄水管线另一端与中介回水管线连通，泄水管线与补水管线的连通点在冷水罐与补水泵之间，泄压阀安装在泄水管线上。

6、方案二：一种干热式空气源热泵系统，包括热泵机组、供热循环泵、中介循环泵、供热供水管线、供热回水管线、中介供水管线、中介回水管线、储热换热器、储热循环泵、热水罐、冷水罐、除霜泵、储热一次供水管线、储热一次回水管线、储热二次供水管线、储热二次回水管线、除霜回水管线、除霜回水热水罐支线、除霜回水冷水罐支线、除霜供水管线、除霜供水热水罐支线、除霜供水冷水罐支线、储热管线控制阀、多个除霜回水支线、多个表冷器、多个中介供水支线、多个中介回水支线、多个除霜供水支线；

7、热泵机组的冷凝器出口与供热供水管线连通，所述冷凝器进口与供热回水管线连通，供热循环泵安装在供热回水管线上；热泵机组的蒸发器出口与中介供水管线连通，所述蒸发器进口与中介回水管线连通，中介循环泵安装在中介回水管线上；每个表冷器进口均通过对应的中介供水支线与中介供水管线连通，每个表冷器出口均通过对应的中介回水支线与中介回水管线连通，储热换热器一端通过储热一次供水管线和储热一次回水管线与供热供水管线连通，供热供水管线上位于所述两个连通点之间安装有储热管线控制阀；储热换热器另一端通过储热二次供水管线和储热二次回水管线与热水罐连通，储热循环泵安装在储热二次供水管线上；除霜供水管线通过除霜供水热水罐支线与热水罐出口连通，除霜供水管线通过除霜供水冷水罐支线与冷水罐出口连通，每个中介供水支线通过除霜供水支线与除霜供水管线连通；除霜回水管线通过除霜回水热水罐支线与热水罐进口连通，除霜回水管线通过除霜回水冷水罐支线与冷水罐进口连通，每个中介回水支线通过除霜回水支线与除霜回水管线连通；中介循环泵安装在中介回水管线上。

8、进一步的是，所述热泵系统还包括补水稳压系统；补水稳压系统由补水管线、补水泵、泄水管线和泄压阀组成；补水管线一端与冷水罐连通，补水管线另一端与中介回水管线连通，补水泵安装在补水管线上；泄水管线一端与补水管线连通，泄水管线另一端与中介回水管线连通，泄水管线与补水管线的连通点在冷水罐与补水泵之间，泄压阀安装在泄水管线上。

9、方案三：一种干热式空气源热泵系统，包括热泵机组、供热循环泵、中介循环泵、供热供水管线、供热回水管线、中介供水管线、中介回水管线、储热换热器、储热循环泵、热水罐、冷水罐、除霜泵、储热一次供水管线、储热一次回水管线、储热二次供水管线、储热二次回水管线、除霜回水管线、除霜回水热水罐支线、除霜回水冷水罐支线、除霜供水管线、除霜供水热水罐支线、除霜供水冷水罐支线、储热管线控制阀、多个除霜回水支线、多个表冷器、多个中介供水支线、多个中介回水支线、多个除霜供水支线；

10、热泵机组的冷凝器出口与供热供水管线连通，所述冷凝器进口与供热回水管线连通，供热循环泵安装在供热回水管线上；热泵机组的蒸发器出口与中介供水管线连通，所述蒸发器进口与中介回水管线连通，中介循环泵安装在中介回水管线上；每个表冷器进口均通过对应的中介供水支线与中介供水管线连通，每个表冷器出口均通过对应的中介回水支线与中介回水管线连通，储热换热器一端通过储热一次供水管线与供热回水管线连通，储热换热器一端还通过储热一次回水管线与供热供水管线连通，储热一次供水管线与供热回水管线的连通点位于供热循环泵与热泵机组之间，储热管线控制阀安装在储热一次回水管线上；储热换热器另一端通过储热二次供水管线和储热二次回水管线与热水罐连通，储热循环泵安装在储热二次供水管线上；除霜供水管线通过除霜供水热水罐支线与热水罐出口连通，除霜供水管线通过除霜供水冷水罐支线与冷水罐出口连通，每个中介供水支线通过除霜供水支线与除霜供水管线连通；除霜回水管线通过除霜回水热水罐支线与热水罐进口连通，除霜回水管线通过除霜回水冷水罐支线与冷水罐进口连通，每个中介回水支线通过除霜回水支线与除霜回水管线连通；中介循环泵安装在中介回水管线上。

11、进一步的是，所述热泵系统还包括补水稳压系统；补水稳压系统由补水管线、补水泵、泄水管线和泄压阀组成；补水管线一端与冷水罐连通，补水管线另一端与中介回水管线连通，补水泵安装在补水管线上；泄水管线一端与补水管线连通，泄水管线另一端与中介回水管线连通，泄水管线与补水管线的连通点在冷水罐与补水泵之间，泄压阀安装在泄水管线上。

12、方案四：一种干热式空气源热泵系统，包括热泵机组、供热循环泵、中介循环泵、供热供水管线、供热回水管线、中介供水管线、中介回水管线、储热换热器、储热循环泵、热水罐、冷水罐、除霜泵、储热一次供水管线、储热一次回水管线、储热二次供水管线、储热二次回水管线、除霜回水管线、除霜回水热水罐支线、除霜回水冷水罐支线、除霜供水管线、除霜供水热水罐支线、除霜供水冷水罐支线、多个除霜回水支线、多个表冷器、多个中介供水支线、多个中介回水支线及多个除霜供水支线、以及储热管线控制阀或者储热循环泵；

13、热泵机组的冷凝器出口与供热供水管线连通，所述冷凝器进口与供热回水管线连通，供热循环泵安装在供热回水管线上；热泵机组的蒸发器出口与中介供水管线连通，所述蒸发器进口与中介回水管线连通，中介循环泵安装在中介回水管线上；每个表冷器进口均通过对应的中介供水支线与中介供水管线连通，每个表冷器出口均通过对应的中介回水支线与中介回水管线连通，储热换热器一端通过储热一次供水管线和储热一次回水管线与供热回水管线连通，供热循环泵设置在两个连通点之间，储热一次供水管线上安装有储热管线控制阀或者储热循环泵；储热换热器另一端通过储热二次供水管线和储热二次回水管线与热水罐连通，储热循环泵安装在储热二次供水管线上；除霜供水管线通过除霜供水热水罐支线与热水罐出口连通，除霜供水管线通过除霜供水冷水罐支线与冷水罐出口连通，每个中介供水支线通过除霜供水支线与除霜供水管线连通；除霜回水管线通过除霜回水热水罐支线与热水罐进口连通，除霜回水管线通过除霜回水冷水罐支线与冷水罐进口连通，每个中介回水支线通过除霜回水支线与除霜回水管线连通；中介循环泵安装在中介回水管线上。

14、进一步的是，所述热泵系统还包括补水稳压系统；补水稳压系统由补水管线、补水泵、泄水管线和泄压阀组成；补水管线一端与冷水罐连通，补水管线另一端与中介回水管线连通，补水泵安装在补水管线上；泄水管线一端与补水管线连通，泄水管线另一端与中介回水管线连通，泄水管线与补水管线的连通点在冷水罐与补水泵之间，泄压阀安装在泄水管线上。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明通过在系统中增加防冻液循环，采用二级换热(空气通过室外空气换热器与换热器内的防冻液换热，换热后的防冻液再通过机组的蒸发器与蒸发器内的制冷剂换热，与之对比，一级换热就是指室外空气直接与蒸发器内的制冷剂换热)的方式，解决了现有空气源热泵系统部分负荷时蒸发器利用率不高的问题，同时实现了空气源热泵系统的大型化与长距离热传输。

17、2、通过增加除霜支路(包括除霜供水控制阀、除霜回水控制阀、热水罐供水控制阀、热水罐回水控制阀、冷水罐供水控制阀、冷水罐回水控制阀、除霜泵、除霜表冷器、除霜供水热水罐支线、除霜回水热水罐支线、除霜供水冷水罐支线、除霜回水冷水罐支线、除霜回水管线、除霜供水管线、除霜供水支线、除霜回水支线、冷水罐、热水罐)实现了表冷器内制冷剂的冷热分流，解决了空气换热器除霜时加热防冻液时间长、能耗大、热损失大的问题，同时实现了表冷器的分组除霜，显著降低除霜对末端供热的影响。

18、3、通过在主循环管路(即制热循环管路,包括中介供水管线、中介回水管线)上增加补水泵及泄压阀(当除霜或降温后系统压力下降时，从冷水罐中抽取防冻液经中介回水管线给制热循环管路加压，当系统升温导致中介回水管线内压力过大时，通过泄压阀将部分制冷剂排到冷水罐中给制热循环管路泄压，前提是冷水罐中储存有部分制冷剂)，解决了除霜前后防冻液循环系统压力急剧波动的问题，提高了系统的安全性和稳定性。