1.本实用新型涉及热泵节能领域，尤其涉及一种用于热泵除霜的设备。


背景技术：

2.现有热泵采暖设备，在温度非常低时，热泵采暖设备还需进行除霜运转，现有的热泵采暖设备除霜运转时间长，并且在热泵采暖设备进行除霜运转时，终端用热机构无热量来源。


技术实现要素：

3.为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于热泵除霜的设备，能有效降低热泵除霜运转时间，并且在热泵进行除霜时，终端用热机构依旧有供热来源。
4.为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
5.一种用于热泵除霜的设备，包括室外热泵机构、冷媒-水换热机构和至少一个终端用热机构；所述室外热泵机构包括压缩机、四通换向阀、室外换热器、风机和节流器，所述冷媒
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水换热机构包括一冷媒-水换热器，所述压缩机、室外换热器、节流器和冷媒-水换热器依次通过连接管道形成一闭环的主热量交换管路进而将热量传递至储能水箱和多个终端用热机构，所述四通换向阀位于主热量交换管路上并用于改变主热量交换管路内的冷媒输送方向，还设有一储能机构和一除霜温度传感器，所述除霜温度传感器设置在室外换热器处并用于检测室外换热器温度；
6.所述冷媒-水换热机构还包括第一水泵、旁通控制阀、分水器和集水器，所述冷媒-水换热器、分水器、储能水箱和集水器依次通过连接管道形成一闭环的第一分支热量交换管路；所述冷媒-水换热器、分水器、用热终端和集水器依次通过连接管道形成一闭环的第二分支热量交换管路，所述第一水泵和旁通控制阀并联设置在位于冷媒-水换热器和集水器之间的管路中。
7.作为优选，当所述除霜温度传感器检测到室外换热器处于结霜温度时，所述四通换向阀改变主热量交换管路内的冷媒输送方向，所述储能机构向终端用热机构以及室外热泵机构供热。
8.作为优选，当所述除霜温度传感器检测到室外换热器的温度比室外换热器的结霜温度高 2℃时，所述室外热泵机构同时向储能机构以及终端用热机构供热。
9.作为优选，所述储能机构包括储能水箱，当所述除霜温度传感器检测到室外换热器处于结霜温度时，所述储能水箱向终端用热机构以及室外热泵机构供热。
10.作为优选，所述储能机构还包括储能热水器、第一控制阀、第二控制阀和第二水泵，所述储能水箱上设有第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一进水口和第一出水口均通过连接管道与集水器相连通，所述第二进水口和第二出水口均通过连接管道与分水器相连通，所述第一出水口和第二进水口通过储能热水器相连通，所述第二控制阀和第二水泵串联设置在第一出水口和集水器之间的管路中，所述第一控制阀设置
在第二进水口和分水器之间的管路中。
11.作为优选，所述储能水箱内还设有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测储能水箱内的水温。
12.作为优选，所述终端用热机构包括终端换热器和终端控制阀，所述终端换热器的进水口通过连接管道与分水器相连通，所述终端换热器的出水口通过连接管道与集水器相连通，所述终端控制阀设置在终端换热器的进水口与分水器之间的管路中。
13.作为优选，所述终端用热机构还包括终端温度传感器，所述终端温度传感器用于检测终端用热机构的温度。
14.作为优选，当所述除霜温度传感器检测到室外换热器的温度比室外换热器的结霜温度高 2℃时，室外热泵机构开启制热运转；
15.冷媒-水换热机构中的第一水泵开启运转，旁通控制阀关闭；
16.终端用热机构中的终端控制阀开启。
17.储能机构中的第二控制阀关闭、第一控制阀开启，第二水泵关闭。
18.作为优选，当所述除霜温度传感器检测到室外换热器处于结霜温度时，室外热泵机构开启除霜运转；
19.冷媒-水换热机构中的第一水泵停止运转，旁通控制阀开启；
20.终端用热机构中的终端控制阀开启；
21.储能机构中的第二控制阀开启、第一控制阀关闭，第二水泵开启。
22.本实用新型的有益效果为：当室外热泵机构即将进入除霜运转时，室外热泵机构提前向储能水箱中储存热量，从而当室外热泵机构正在进行除霜运转时，储存在储能水箱中的热量能够用在化霜运转过程中的供热从而缩短除霜运转时间；以及用在终端用热机构的供热中。
附图说明
23.图1是本实用新型热泵采暖供暖控制设备的示意图；
24.图2是本实用新型控制机构的逻辑控制图。
25.其中，10、室外热泵机构；20、冷媒-水换热机构；40、控制机构；30、终端用热机构； 101、压缩机；102、四通换向阀；104、室外换热器；105、风机；103、节流器；106、除霜温度传感器；201、冷媒-水换热器；340、储能水箱；202、第一水泵；203、旁通控制阀；301、分水器；302、集水器；341、储能热水器；305、第一控制阀；304、第二控制阀；303、第二水泵；310、第一终端用热机构；312、第一终端温度传感器；311、第一终端换热器；313、第一终端控制阀；320、第二终端用热机构；322、第二终端温度传感器；321、第二终端换热器；323、第二终端控制阀；330、第三终端用热机构；332、第三终端温度传感器；331、第三终端换热器；333、第三终端控制阀。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型
的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.实施例一：
32.如图1所示的一种热泵采暖供暖设备，包括室外热泵机构10、冷媒-水换热机构20、控制机构40、储能机构和多个终端用热机构30；所述室外热泵机构10包括压缩机101、四通换向阀102、室外换热器104、风机105和节流器103，所述冷媒-水换热机构20包括一冷媒
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水换热器201，所述储能机构包括一储能水箱340，所述压缩机101、室外换热器104、节流器103和冷媒-水换热器201依次通过连接管道形成一闭环的主热量交换管路进而将热量传递至储能水箱340和多个终端用热机构30，所述四通换向阀102位于主热量交换管路上并用于改变主热量交换管路内的冷媒输送方向，并且当多个终端用热机构30未全部开启以及当储能水箱340内的水温≥45℃时，所述控制系统能够使得室外热泵机构10关闭并由储能水箱340 单独向处于开启状态的终端用热机构30供热。
33.其中，终端用热机构30处于关闭状态是因为该终端用热机构30所对应的区域达到了设定温度，以及终端用热机构30处于开启状态是因为该终端用热机构30所对应的区域未达到设定温度，这样，当部分终端用热机构30所对应的区域达到了设定温度后，由储能水箱340 单独向处于开启状态的终端用热机构30供热，能够提高室外热泵机构10运转效率，降低能耗。
34.进一步优选，当不超过三分之一的终端用热机构30处于开启状态以及当储能水箱340 内的水温≥45℃时，所述控制系统能够使得室外热泵机构10关闭并由储能水箱340单独向处于开启状态的终端用热机构30供热。
35.进一步优选，当超过三分之一并不超过三分之二的终端用热机构30处于开启状态以及当储能水箱340内的水温≥55℃时，所述控制系统能够使得室外热泵机构10关闭并由储能水箱 340单独向处于开启状态的终端用热机构30供热。
36.在本实用新型实施例中，所述冷媒-水换热机构20还包括第一水泵202、旁通控制阀203、分水器301和集水器302，所述冷媒-水换热器201、分水器301、储能水箱340和集水器302 依次通过连接管道形成一闭环的第一分支热量交换管路；所述冷媒-水换热器201、分水器 301、用热终端和集水器302依次通过连接管道形成一闭环的第二分支热量交换管路，所述第一水泵202和旁通控制阀203并联设置在位于冷媒-水换热器201和集水器302之间的管路中。
37.在本实用新型实施例中，所述储能机构还包括储能热水器341、第一控制阀305、第二控制阀304和第二水泵303，所述储能水箱340上设有第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一进水口和第一出水口均通过连接管道与集水器302相连通，所述第二进水口和第二出水口均通过连接管道与分水器301相连通，所述第一出水口和第二进水口通过储能热水器341相连通，所述第二控制阀304和第二水泵303串联设置在第一出水口和集水器302之间的管路中，所述第一控制阀305设置在第二进水口和分水器301之间的管路中。
38.进一步优选，所述储能水箱340内还设有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测储能水箱340内的水温。
39.在本实用新型实施例中，所述终端用热机构30包括终端换热器和终端控制阀，所述终端换热器的进水口通过连接管道与分水器301相连通，所述终端换热器的出水口通过连接管道与集水器302相连通，所述终端控制阀设置在终端换热器的进水口与分水器301之间的管路中。
40.进一步优选，所述终端用热机构30还包括终端温度传感器，所述终端温度传感器用于检测终端用热机构30的温度。
41.在本实施例中，如图1所示，设有第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和第三终端用热机构330；这里值得说明的是，在其他实施例中，还可设有第四终端用热机构30，以及更多。
42.其中，第一终端用热机构310包括第一终端温度传感器312、第一终端换热器311和第一终端控制阀313；
43.第二终端用热机构320包括第二终端温度传感器322、第二终端换热器321和第二终端控制阀323；
44.第三终端用热机构330包括第三终端温度传感器332、第三终端换热器331和第三终端控制阀333；
45.第一种工况；当第一终端用热机构310进行供热运转，以及第二终端用热机构320和第三终端用热机构330关闭，以及储能水箱340内水温≥45℃时；此时，设备各机构的具体运转情况如下：
46.室外热泵机构10停止运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202停止运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构320 中的第二终端控制阀323关闭，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333关闭，第
二控制阀304开启、第一控制阀305关闭，第二水泵303开启；
47.即此时由储能水箱340单独向第一终端用热机构310完成供热。
48.第二种工况；当第一终端用热机构310进行供热运转，以及第二终端用热机构320和第三终端用热机构330关闭，以及储能水箱340内水温小于45℃时；此时，设备各机构的具体运转情况如下：
49.室外热泵机构10开启制热运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202开启运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构 320中的第二终端控制阀323关闭，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333关闭，第二控制阀304关闭、第一控制阀305开启，第二水泵303关闭；
50.即此时由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310和储能水箱340供热。
51.这里值得说明的是，在第二种工况下，当储能水箱340内水温上升至45℃时，此时，整个热泵采暖供暖设备依旧处于由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310和储能水箱 340供热的工况下，只有当储能水箱340内水温上升至55℃时，才会切换成由储能水箱340 单独向第一终端用热机构310完成供热的工况；进而避免热泵采暖供暖设备在第一种工况和第二种工况之间来回切换。
52.第三种工况；当第一终端用热机构310和第二终端用热机构320进行供热运转，以及第三终端用热机构330关闭，以及储能水箱340内水温≥55℃时；此时，设备各机构的具体运转情况如下：
53.室外热泵机构10停止运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202停止运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构320 中的第二终端控制阀323开启，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333关闭，第二控制阀304开启、第一控制阀305关闭，第二水泵303开启；
54.即此时由储能水箱340单独向第一终端用热机构310和第二终端用热机构320完成供热。
55.第四种工况；当第一终端用热机构310和第二终端用热机构320进行供热运转，以及第三终端用热机构330关闭，以及储能水箱340内水温小于55℃时；此时，设备各机构的具体运转情况如下：
56.室外热泵机构10开启制热运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202开启运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构 320中的第二终端控制阀323开启，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333关闭，第二控制阀304关闭、第一控制阀305开启，第二水泵303关闭；
57.即此时由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和储能水箱340供热。
58.这里值得说明的是，在第四种工况下，当储能水箱340内水温上升至55℃时，此时，整个热泵采暖供暖设备依旧处于由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和储能水箱340供热的工况下，只有当储能水箱340内水温上升至65℃时，才会切换成由储能水箱340单独向第一终端用热机构310和第二终端用热机构320完成供热的工况；进而避免热泵采暖供暖设备在第三种工况和第四种工况之间来回切换。
59.第五种工况；当第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和第三终端用热机
构330 进行供热运转；此时，设备各机构的具体运转情况如下：
60.室外热泵机构10开启制热运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202开启运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构 320中的第二终端控制阀323开启，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333开启，第二控制阀304关闭、第一控制阀305关闭，第二水泵303关闭；
61.即此时由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和第三终端用热机构330供热。
62.在本实用新型实施例中，还可有效降低室外热泵机构10的除霜时间，其具体结构如下：
63.还设有除霜温度传感器106，所述除霜温度传感器106设置在室外换热器104处，用于检测室外换热器104温度；其中，当除霜温度传感器106检测到温度仅比除霜温度高2℃时，第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和第三终端用热机构330进行供热运转，此时，设备各机构的具体运转情况如下：
64.室外热泵机构10开启制热运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202开启运转，旁通控制阀203关闭；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构 320中的第二终端控制阀323开启，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333开启，第二控制阀304关闭、第一控制阀305开启，第二水泵303关闭；
65.即此时由室外热泵机构10分别向第一终端用热机构310、第二终端用热机构320、第三终端用热机构330和储能水箱340供热。
66.当除霜温度传感器106检测到温度为除霜温度时，第一终端用热机构310、第二终端用热机构320和第三终端用热机构330进行供热运转，此时，设备各机构的具体运转情况如下：
67.室外热泵机构10开启除霜运转；冷媒-水换热机构20中的第一水泵202停止运转，旁通控制阀203开启；第一终端用热机构310中的第一终端控制阀313开启，第二终端用热机构 320中的第二终端控制阀323开启，第三终端用热机构330中的第三终端控制阀333开启，第二控制阀304开启、第一控制阀305关闭，第二水泵303开启；
68.即此时由储能水箱340分别向第一终端用热机构310、第二终端用热机构320、第三终端用热机构330和室外热泵机构10供热。
69.这里值得说明的是，室外热泵机构10的除霜运转和制热运转，主要是在主热量交换管路中冷媒的流动方向不同，并且是通过四通换向阀102切换，其中，在室外热泵机构10的制热运转过程中，冷媒的流动方向可参考图1中的四通换向阀102中的实线部分，以及在室外热泵机构10的除霜运转过程中，冷媒的流动方向可参考图1中的四通换向阀102中的虚线部分；
70.另外，在室外热泵机构10的即将进行除霜运转以及除霜运转过程中，第一终端用热机构 310、第二终端用热机构320和第三终端用热机构330均进行供热运转只是一种实施例的表现形式，其中，第一终端用热机构310可以处于开启状态或者关闭状态，以及第二终端用热机构320可以处于开启状态或者关闭状态，以及第三终端用热机构330可以处于开启状态或者关闭状态。
71.在本实用新型实施例中，所述控制机构40能够控制室外热泵机构10、冷媒-水换热
机构 20、储能机构和多个终端用热机构30的运转状态，同时控制机构40能够收集除霜温度传感器106、第一温度传感器、第一终端温度传感器312、第二终端温度传感器322和第三终端温度传感器332所检测的温度信息，并根据收集到的温度信息调整整个设备的运转状态；如图 2所示，为所述控制机构40的逻辑控制流程图，具体如下：
72.步骤s0：开始流程，然后进入步骤s1；
73.步骤s1：判断热泵采暖供暖设备是否开启制热运转，若热泵采暖供暖设备开启制热运转，则进入步骤s2，否则返回；
74.步骤s2：热泵采暖供暖设备进入制热运转模式，然后进入步骤s3；
75.步骤s3：判断所有终端用热机构30是否均开启，若所有终端用热机构30均开启，则进入步骤s4，否则进入步骤s15；
76.步骤s4：对所有终端用热机构30是否均达到设定温度进行判断，若所有终端均达到设定温度，则进入步骤s5，否则进入步骤s21；
77.步骤s5：关闭未开启终端用热机构30对应的控制阀，然后进入步骤s6；
78.步骤s6：第一水泵202开启，旁通控制阀203、第一控制阀305、第二控制阀304关闭，然后进入步骤s7；
79.步骤s7：热泵采暖供暖设备正常供热运转，然后进入步骤s8；
80.步骤s8：对所有终端用热机构30是否均关机进行判断，若并非所有终端用热机构30均关机，则进入步骤s9，否则进入步骤s25；
81.步骤s9：对室外热泵机构10是否即将进入除霜运转进行判断，若热泵机构即将进入除霜运转，则进入步骤s10，否则进入步骤s2；
82.步骤s10：打开第一控制阀305，然后进入步骤s11；
83.步骤s11：对室外热泵机构10是否需立刻进行除霜运转进行判断，若室外热泵机构10 进行除霜运转，则进入步骤s12，否则进入步骤s2；
84.步骤s12：第一水泵202关闭、第二水泵303开启，旁通控制阀203、第二控制阀304 开启，第一控制阀305关闭，然后进入步骤s13；
85.步骤s13：对室外热泵机构10进行除霜运转，然后进入步骤s14；
86.步骤s14：对室外热泵机构10是否完成除霜运转进行判断，若除霜完成则进入步骤s2，否则进入步骤s13；
87.步骤s15：关闭未开启终端用热机构30对应的终端控制阀，然后进入步骤s16；
88.步骤s16：对储能水箱340温度是否≥45℃进行判断，若储能水箱340温度≥45℃则进入步骤s17，否则进入步骤s22；
89.步骤s17：对终端用热机构30数量是否仅为1个进行判断，若仅1个终端用热机构30 开启，则进入步骤s18，否则进入步骤s23；
90.步骤s18：第二水泵303开启，打开第二控制阀304，关闭旁通控制阀203和第一控制阀 305，然后进入步骤s19；
91.步骤s19：由储能水箱340独立供热，然后进入步骤s20；
92.步骤s20：对是否所有终端用热机构30均处于关机状态进行判断，若所有终端用热机构 30均关机，则进入步骤s25，否则进入步骤s2；
93.步骤s21：关闭已达设定温度的终端用热机构30对应的终端控制阀，然后进入步骤
s24；
94.步骤s22：打开第一控制阀305，关闭第二控制阀304，然后进入步骤s7；
95.步骤s23：对储能水箱340温度是否达到55℃进行判断，若储能水箱340温度达到55℃以上，则进入步骤s7，否则进入步骤s22；
96.步骤s24：对储能水箱340温度是否达到55℃进行判断，若储能水箱340温度达到55℃以上，则进入步骤s7，否则进入步骤s22；
97.步骤s25：关机，然后进入步骤s26；
98.步骤s26：结束程序。
99.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
100.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。