[发明专利]一种CO2空调热泵除霜系统及其除霜控制方法

说明书

本发明公开一种CO₂空调热泵除霜系统及其除霜控制方法，包括压缩机、气体冷却器、回热器、电子膨胀阀、电磁阀、蒸发器、气液分离器和回热电动调节阀；压缩机的排气口通过管路依次连接气体冷却器的循环工质管路、回热器的第一管路、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器、回热电动调节阀和回热器的第二管路后回到压缩机的回气口，形成热泵循环通路；电磁阀与电子膨胀阀并联。本发明采用变频压缩机，热气直流和增加了回热电动调节阀的方案。从而使系统能够在除霜模式的全温度区间内提供恰当的除霜热量，并且保证了在除霜模式下全温度区间内系统运行的可靠性，进而在除霜模式下的全温度区间内实现较好的除霜效果。

技术领域

本发明属于热泵技术领域，特别涉及一种CO₂空调热泵除霜系统及其除霜控制方法。

背景技术

随着世界经济的发展，能源在人类的活动中发挥的作用越来越重要,甚至可以说是人类社会赖以生存和发展的主要物质基础。而在我国，能源短缺业已成为制约我国国民经济能够持续快速发展的一个障碍，鉴于此，我国政府将工业、民用等所有领域的节能、环保以及低碳经济的问题提到了全国经济活动中前所未有的高度。在技术和经济性上，热泵技术是解决工农业生产供热问题具有较大优势的一种节能有效的途径。同时，作为能源领域优先发展的方向，大力发展和规模化应用热泵技术在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中也被重点提出，这为我国热泵技术的发展提供了良好的外部环境和强劲的动力。

空气源跨临界CO₂空调热泵系统具有绿色环保、高能节能、应用范围广的特点，在较广的环境温度范围内可以提供60℃到90℃的热水。它将热泵的高效节能作用和CO₂的优秀环保性能结合在一起，符合目前世界范围内的环保要求，具有重要的节能环保意义，而且应用范围特别广，特别是在低环境温度条件下的供暖和供热水问题，为了解决空气源跨临界CO₂热泵热水器进一步广泛应用的技术障碍，在低温环境条件下系统除霜方法的控制研究至关重要。

目前，在空气源跨临界CO₂空调热泵系统中可行的除霜方法主要包括自然循环除霜，热气直流除霜，排气节流除霜，电加热除霜，热水蓄热除霜和超声波除霜等。相比较于热气节流除霜，自然循环除霜停机除霜时间长，排气节流除霜节流压差大，电加热除霜需要额外电能并且除霜时间无优势，热水除霜存在水可能冻结的问题，而超声波除霜技术代价高昂并且技术困难。而传统的热气节流除霜也存在部分环境温度区间除霜效果差，除霜时系统可靠性差的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CO₂空调热泵除霜系统及其除霜控制方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种CO₂空调热泵除霜系统，包括压缩机、气体冷却器、回热器、电子膨胀阀、电磁阀、蒸发器、气液分离器和回热电动调节阀；压缩机的排气口通过管路依次连接气体冷却器的循环工质管路、回热器的第一管路、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器、回热电动调节阀和回热器的第二管路后回到压缩机的回气口，形成热泵循环通路；电磁阀与电子膨胀阀并联。

进一步的，蒸发器处设置有风机。

进一步的，气体冷却器中还设置有包括进水管和出水管的水路循环管路。

进一步的，压缩机为变频压缩机，压缩机连接有变频器与所述的压缩机相联。

一种CO₂空调热泵除霜系统的除霜控制方法，包括：

启动除霜模式：

调节压缩机转速，控制压缩机排气压P_h；排气压力P_h由关联式确定：

其中te为蒸发温度；