并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)

冷凍除濕機(jī)用蒸發(fā)器來給空氣降溫除濕，并回收系統(tǒng)的冷凝熱，彌補(bǔ)空氣中因?yàn)槔鋮s除濕時散失的熱量，是一種高效節(jié)能的除濕方式，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧食、木材等的除濕干燥和高濕空間的除濕與溫度控制。目前的除濕調(diào)溫方案中只能適用于比較特定的環(huán)境要求，調(diào)節(jié)能力差，適用范圍小，而我國氣候類型多樣，大部分地區(qū)冬夏溫差大，熱、冷、濕負(fù)荷隨時間變化明顯，傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能很好的滿足實(shí)際的需要，全年使用時間短，也造成了設(shè)備的閑置和浪費(fèi)。

并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)是提供一種可以在不同室內(nèi)、外溫度下對室內(nèi)進(jìn)行供熱、制冷和除濕以滿足室內(nèi)溫濕度要求的并聯(lián)熱泵型調(diào)溫調(diào)濕方法及其設(shè)備，以提高除濕調(diào)溫系統(tǒng)的性能，擴(kuò)大除濕調(diào)溫系統(tǒng)的適用范圍。

系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

所示為一種并聯(lián)型熱泵調(diào)溫調(diào)濕機(jī)組，由壓縮機(jī)、四通閥、室外換熱器、室內(nèi)第二換熱器、室內(nèi)第一換熱器、膨脹閥等過制冷劑管路連接成一個制冷循環(huán)，其中室外換熱器與室內(nèi)第二換熱器兩個支路并聯(lián)，并在室內(nèi)第二換熱器的支路上安裝用來控制支路通斷的電磁閥。通過四通閥進(jìn)行制冷和制熱模式轉(zhuǎn)換（制冷時，制冷劑流向如圖中實(shí)線箭頭所示；制熱時，制冷劑流量如圖中虛線箭頭所示），能夠滿足全年運(yùn)行冷熱負(fù)荷大范圍變化的要求，并通過兩個并聯(lián)換熱器支路的通斷和室外換熱器風(fēng)量或水量的調(diào)節(jié)進(jìn)行微量調(diào)節(jié)，能夠滿足不同濕/冷/熱負(fù)荷的需要，使得對室內(nèi)溫度和濕度都能較好的控制在設(shè)定范圍內(nèi)。采用四通閥換向除霜的方法，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)快速除霜。本系統(tǒng)適用范圍廣，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，可以在我國大多數(shù)地區(qū)全年運(yùn)行進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)，提高了設(shè)備的利用率。

并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)的運(yùn)行模式和控制策略 （ⅰ）降溫除濕模式

當(dāng)室內(nèi)溫濕度都比較高，而且室內(nèi)冷負(fù)荷比較大時，系統(tǒng)運(yùn)行于降溫除濕模式。此時四通閥不帶電，系統(tǒng)按制冷方式運(yùn)行，室內(nèi)第二換熱器支路為電磁閥關(guān)斷，室外換熱器為冷凝器，室內(nèi)第一換熱器為蒸發(fā)器。室內(nèi)空氣只被室內(nèi)第一換熱器降溫除濕，成為低溫低濕的空氣返回室內(nèi)。在這種模式下，還可以調(diào)節(jié)室外換熱器的風(fēng)量或水量進(jìn)一步調(diào)節(jié)制冷量和除濕量，制冷量和除濕量都隨著室外換熱器風(fēng)量或水量的增加而上升。

（ⅱ）調(diào)溫除濕模式

當(dāng)室內(nèi)濕度和濕負(fù)荷都比較高，而且室內(nèi)冷負(fù)荷比較小時，系統(tǒng)運(yùn)行于調(diào)溫除濕模式。此時四通閥不帶電，系統(tǒng)仍按制冷方式運(yùn)行，室外換熱器和室內(nèi)第二換熱器為兩個并聯(lián)的冷凝器，室內(nèi)第一換熱器為蒸發(fā)器。室內(nèi)空氣被室內(nèi)第一換熱器降溫除濕后，經(jīng)過室內(nèi)第二換熱器時被部分冷凝熱進(jìn)行再熱后，空氣返回室內(nèi)。在這種模式下，還可以調(diào)節(jié)室外換熱器的風(fēng)量和水量來調(diào)節(jié)兩個冷凝器換熱量的分配，進(jìn)一步控制室內(nèi)再熱量，從而達(dá)到控制室內(nèi)空氣溫度的目的。

（ⅲ）升溫除濕模式

當(dāng)室內(nèi)濕度和濕負(fù)荷都比較高，但是室內(nèi)溫度低且熱負(fù)荷比較小時，系統(tǒng)運(yùn)行于升溫除濕模式。此時四通閥不帶電，系統(tǒng)按制冷方式運(yùn)行，室外換熱器支路被電磁閥關(guān)斷，室內(nèi)第二換熱器為冷凝器，室內(nèi)第一換熱器為蒸發(fā)器。由于室內(nèi)第二換熱器2中也有高溫制冷劑流過，室內(nèi)空氣被室內(nèi)第一換熱器降溫除濕后，經(jīng)過室內(nèi)第二換熱器全部冷凝熱都被用來再熱空氣。在這種模式下，由于室外換熱器的制冷劑流路關(guān)斷，全部冷凝熱都由室內(nèi)第二換熱器承擔(dān)，系統(tǒng)冷凝熱要大于蒸發(fā)熱，所以被處理的空氣濕度下降溫度上升。

（ⅳ）制熱模式

當(dāng)室內(nèi)溫度很低，而且熱負(fù)荷比較大時，盡管相對濕度比較高，但是含濕量比較低，出去空氣中的水分比較困難，但是將空氣加熱后，含濕量不變的情況下，空氣的相對濕度就迅速下降，因此可以通過系統(tǒng)制熱運(yùn)行，來實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度的控制。此時四通閥帶電，系統(tǒng)按制熱方式運(yùn)行，室內(nèi)第二換熱器被電磁閥關(guān)斷，室外換熱器為蒸發(fā)器，室內(nèi)第一換熱器為冷凝器。在這種模式下，室內(nèi)空氣被室內(nèi)第一換熱器加熱后，經(jīng)過室內(nèi)第二換熱器不進(jìn)行換熱后返回室內(nèi)。這樣空氣的溫度上升、濕度下降，從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度的控制。

（ⅴ）自動除霜

本發(fā)明采用四通閥換向除霜的方法，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)快速除霜。

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于模式（ⅰ）－（ⅲ）時，室內(nèi)第一換熱器為蒸發(fā)器，當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度低于0oC，進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣相對濕度大時，空氣中的水分可能在蒸發(fā)器外表面結(jié)霜，當(dāng)霜達(dá)到一定厚度后，使得空氣側(cè)壓力損失上升，空氣流量降低，換熱效果差，需要進(jìn)行除霜。此時，使得機(jī)組運(yùn)行于制熱調(diào)濕模式（ⅳ），室內(nèi)第一換熱器作為冷凝器，高溫制冷劑的進(jìn)入使得霜迅速融化后，恢復(fù)原來的運(yùn)行模式。

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于制熱模式（ⅳ）時，室外換熱器為蒸發(fā)器，當(dāng)室外空氣溫度低濕度高而且蒸發(fā)器表面溫度低于0℃時，室外換熱器外表面也可能結(jié)霜，當(dāng)霜達(dá)到一定厚度后，使得機(jī)組運(yùn)行于調(diào)溫除濕模式（ⅱ），室外換熱器作為冷凝器，高溫制冷劑的進(jìn)入使得霜迅速融化，室內(nèi)第二換熱器也作為冷凝器，防止被室內(nèi)第一換熱器降溫的空氣直接進(jìn)入室內(nèi)，當(dāng)霜完全除掉后，恢復(fù)制熱調(diào)溫模式。

并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)的特點(diǎn)

并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)是提供一種可以在不同室內(nèi)、外溫度下對室內(nèi)進(jìn)行供熱、制冷和除濕以滿足室內(nèi)溫濕度要求的并聯(lián)熱泵型調(diào)溫調(diào)濕方法及其設(shè)備，具有如下優(yōu)點(diǎn)：以提高除濕調(diào)溫系統(tǒng)的性能，擴(kuò)大除濕調(diào)溫系統(tǒng)的適用范圍。

運(yùn)行模式多：并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)具有降溫除濕、調(diào)溫除濕、升溫除濕、制熱、自動除霜等運(yùn)行模式。而且室外換熱器還可以采用風(fēng)冷和水冷等不同形式。

調(diào)節(jié)范圍大：由于并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)具有多種不同的運(yùn)行模式，從降溫除濕到制熱運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的制冷、制熱、除濕的調(diào)節(jié)范圍，能夠滿足不同冷/熱/濕負(fù)荷的需求。

調(diào)節(jié)精度高：并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)在通過運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換來調(diào)節(jié)制冷量、制熱量和除濕量，在每種運(yùn)行模式下，還可以調(diào)室外換熱器的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（風(fēng)冷型換熱器）和水泵轉(zhuǎn)速（水冷型換熱器）來調(diào)整室外換熱器和室內(nèi)換熱器之間的熱量分配，對系統(tǒng)的制冷量或制熱量進(jìn)行微調(diào)，以提高溫濕度的調(diào)節(jié)精度。

適用范圍廣：由于并聯(lián)型熱泵調(diào)溫除濕機(jī)具有多種運(yùn)行模式，能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍的制冷、制熱、除濕的調(diào)節(jié)范圍，室外換熱器可以采用風(fēng)冷或者水冷等形式，能夠在不同地區(qū)使用，以滿足全年運(yùn)行冷、熱、濕負(fù)荷的要求，以實(shí)現(xiàn)對空氣溫濕度的控制。

自動控制：根據(jù)室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)要求，實(shí)時檢測室內(nèi)的溫濕度、室外溫度和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)室內(nèi)溫濕度的變化和室外溫度條件，自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的運(yùn)行模式，以保證室內(nèi)的溫濕度要求和系統(tǒng)安全運(yùn)行。