一种在线除霜空气源热泵系统技术领域
本发明涉及一种在线除霜空气源热泵系统，该系统是将室外环境中的空气作为热
泵的冷热源，消耗少量的电能，通过建筑物内末端散热系统，为建筑物供热、制冷的一种空
气源热泵系统。
背景技术
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，寻找和利用新的可再生能源是
解决能源紧张的一种有效途径，开发利用空气中的低位热能作为热泵冷热源，为建筑物供
暖、供冷具有重要的节能与环保价值，对缓解能源消耗紧张、减轻环境污染具有重要意义。
但是，冬季供热时，室外环境温度比较低，相对湿度比较大时，空气源热泵机组室
外换热器表面易结霜，结霜比较严重时，会影响机组的正常运行；传统的除霜方法除霜时，
需要停止向室内供热，机组进行切换，吸收室内的热量来除霜，这种除霜方式会使室内温度
波动比较大，人体会有不适感。
发明内容
为解决冬季供热时，空气源热泵机组室外换热器表面易结霜，结霜比较严重时，会
影响机组的正常运行；传统的除霜方法除霜时，会使室内温度波动比较大，本发明提供了一
种在线除霜空气源热泵系统。
应用原理：
1、如图1所示，本发明一种在线除霜空气源热泵系统，由压缩机、室内换热器、室外
机A、电磁阀A、节流阀A、电磁阀B、室外机B、气液分离器、除霜四通阀、电磁阀C、节流阀B、电
磁阀D组成，冬季供热运行时，室外机A、室外机B其中一个除霜状态，另一个从空气中吸热状
态，通过除霜四通阀换向，可交替工作状态；室外机A结霜时，电磁阀A、电磁阀C关闭，压缩机
将工质压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热器，在室内换热器与供热循环水进行换
热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀，分为两路，一路经过
电磁阀D后，经节流阀B节流，一路流经室外机A，对室外机A进行除霜，再经节流阀A节流，通
过室外的温度和湿度，计算化除霜所需要的时间，来调整节流阀A的开度和开启时间，对进
入室外机A的除霜工质流量进行调节，流经节流阀A、节流阀B的两路工质汇合后进入室外机
B，吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀进入气液分离器，再进入压缩机循环工作；当
室外机A除霜结束后，节流阀A关闭；室外机A除霜时，室外机A风扇反转，吹风方向由风扇吹
向换热器翅片，主要作用是使除霜产生的液滴尽快与换热器翅片分离。
2、如图2所示，冬季供热运行时，室外机B结霜时，电磁阀B、电磁阀D关闭，除霜四通
阀换向，压缩机将工质压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热器，在室内换热器与供热
循环水进行换热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀，分为
两路，一路经过电磁阀C后，经节流阀B节流，一路流经室外机B，对室外机B进行除霜，再经节
流阀A节流，通过室外的温度和湿度，计算除霜所需要的时间，来调整节流阀A的开度和开启
时间，对进入室外机B的除霜工质流量进行调节，流经节流阀A、节流阀B的两路工质汇合后
进入室外机A，吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀进入气液分离器，再进入压缩机
循环工作；当室外机B除霜结束后，节流阀A关闭；室外机B除霜时，室外机B风扇反转，吹风方
向由风扇吹向换热器翅片，主要作用是使除霜产生的液滴尽快与换热器翅片分离。
3、如图3、图4所示，无结霜条件下运行时，对室内制热时，室外机A、室外机B通过电
磁阀F串联使用，可同时从空气中吸热，电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D、电磁阀E、节流
阀A、节流阀B关闭，电磁阀F、节流阀C开启，压缩机将工质压缩成高温、高压的过热气体排入
室内换热器，在室内换热器与供热循环水进行换热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为
液态工质，经过节流阀C节流后，经除霜四通阀进入室外机A、室外机B蒸发，通过除霜四通阀
换向，进入室外机A、室外机B的方向可由室外机A至室外机B变为室外机B至室外机A，蒸发
后，经除霜四通阀进入气液分离器，再进入压缩机循环工作。
4、如图3、图4所示，结霜条件下运行时，室外机A、室外机B其中一个除霜状态，另一
个从空气中吸热状态，通过除霜四通阀换向，可交替工作状态；室外机A除霜时，电磁阀A、电
磁阀C、电磁阀F、节流阀C关闭，压缩机将工质压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热
器，在室内换热器与供热循环水进行换热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工
质，经过除霜四通阀，分为两路，一路经过电磁阀D后，经节流阀B节流，一路流经室外机A，对
室外机A进行除霜，再经节流阀A节流，流经节流阀A、节流阀B的两路工质汇合后进入室外机
B，吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀进入气液分离器，再进入压缩机循环工作；室
外机B除霜时，电磁阀B、电磁阀D、电磁阀F、节流阀C关闭，压缩机将工质压缩成高温、高压的
过热气体排入室内换热器，在室内换热器与供热循环水进行换热，换热后高温、高压的气态
工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀，分为两路，一路经过电磁阀C后，经节流阀B节流，
一路流经室外机B，对室外机B进行除霜，再经节流阀A节流，流经节流阀A、节流阀B的两路工
质汇合后进入室外机A，吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀进入气液分离器，再进
入压缩机循环工作。
5、如图5、图6所示，对室内可进行制冷、制热切换，电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电
磁阀D、电磁阀E、节流阀A、节流阀B关闭，电磁阀F、节流阀C开启，由冷热切换四通阀对工质
进行换向，制冷时，工质在室内换热器内与制冷循环水换热蒸发，经过冷热切换四通阀、气
液分离器进入压缩机的吸气端，经过压缩机压缩成高温、高压的过热气体，经除霜四通阀进
入室外机A、室外机B换热，通过除霜四通阀换向，进入室外机A、室外机B的方向可由室外机A
至室外机B变为室外机B至室外机A，在室外机A、室外机B空气进行换热后冷凝，由节流阀C节
流后，进入室内换热器与制冷循环水换热蒸发，进入压缩机循环工作。
附图说明
图1-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(一)
图2-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(二)
图3-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(三)
图4-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(四)
图5-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(五)
图6-本发明一种在线除霜空气源热泵系统原理图(六)
附图图面说明
图1、图2、图3、图4、图5、图6，1-压缩机；2-室内换热器；3-室外机A；4-电磁阀A；5-
节流阀A；6-电磁阀B；7-室外机B；8-气液分离器；9-除霜四通阀；10-电磁阀C；11节流阀B；
12-电磁阀D；13-电磁阀E；14-电磁阀F；15-节流阀C；16-冷热切换四通阀。
具体实施方式
本发明公开了一种在线除霜空气源热泵系统，以解决冬季供热时，空气源热泵机
组室外换热器表面易结霜，结霜比较严重时，会影响机组的正常运行；传统的除霜方法除霜
时，会使室内温度波动比较大。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
1、如图1所示，本发明一种在线除霜空气源热泵系统，由压缩机(1)、室内换热器
(2)、室外机A(3)、电磁阀A(4)、节流阀A(5)、电磁阀B(6)、室外机B(7)、气液分离器(8)、除霜
四通阀(9)、电磁阀C(10)、节流阀B(11)、电磁阀D(12)组成，冬季供热运行时，室外机A(3)、
室外机B(7)其中一个除霜状态，另一个从空气中吸热状态，通过除霜四通阀换向(9)，可交
替工作状态；室外机A(3)结霜时，电磁阀A(4)、电磁阀C(10)关闭，压缩机(1)将工质压缩成
高温、高压的过热气体排入室内换热器(2)，在室内换热器(2)与供热循环水进行换热，换热
后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀(9)，分为两路，一路经过电磁
阀D(12)后，经节流阀B(11)节流，一路流经室外机A(3)，对室外机A(3)进行除霜，再经节流
阀A(5)节流，通过室外的温度和湿度，计算化除霜所需要的时间，来调整节流阀A(5)的开度
和开启时间，对进入室外机A(3)的除霜工质流量进行调节，流经节流阀A(5)、节流阀B(11)
的两路工质汇合后进入室外机B(7)，吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀(9)进入气
液分离器(8)，再进入压缩机(1)循环工作；当室外机A(3)除霜结束后，节流阀A(5)关闭；室
外机A(3)除霜时，室外机A(3)风扇反转，吹风方向由风扇吹向换热器翅片，主要作用是使除
霜产生的液滴尽快与换热器翅片分离。
2、如图2所示，冬季供热运行时，室外机B(7)结霜时，电磁阀B(6)、电磁阀D(12)关
闭，除霜四通阀(9)换向，压缩机(1)将工质压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热器
(2)，在室内换热器(2)与供热循环水进行换热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态
工质，经过除霜四通阀(9)，分为两路，一路经过电磁阀C(10)后，经节流阀B(11)节流，一路
流经室外机B(7)，对室外机B(7)进行除霜，再经节流阀A(5)节流，通过室外的温度和湿度，
计算除霜所需要的时间，来调整节流阀A(5)的开度和开启时间，对进入室外机B(7)的除霜
工质流量进行调节，流经节流阀A(5)、节流阀B(11)的两路工质汇合后进入室外机A(3)，吸
收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀(9)进入气液分离器(8)，再进入压缩机(1)循环工
作；当室外机B(7)除霜结束后，节流阀A(5)关闭；室外机B(7)除霜时，室外机B(7)风扇反转，
吹风方向由风扇吹向换热器翅片，主要作用是使除霜产生的液滴尽快与换热器翅片分离。
3、如图3、图4所示，无结霜条件下运行时，对室内制热时，室外机A(3)、室外机B(7)
通过电磁阀F(14)串联使用，可同时从空气中吸热，电磁阀A(4)、电磁阀B(6)、电磁阀C(10)、
电磁阀D(12)、电磁阀E(13)、节流阀A(5)、节流阀B(11)关闭，电磁阀F(14)、节流阀C(15)开
启，压缩机(1)将工质压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热器(2)，在室内换热器(2)
与供热循环水进行换热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过节流阀C
(15)节流后，经除霜四通阀(9)进入室外机A(3)、室外机B(7)蒸发，通过除霜四通阀(9)换
向，进入室外机A(3)、室外机B(7)的方向可由室外机A(3)至室外机B(7)变为室外机B(7)至
室外机A(3)，蒸发后，经除霜四通阀(9)进入气液分离器(8)，再进入压缩机(1)循环工作。
4、如图3、图4所示，结霜条件下运行时，室外机A(3)、室外机B(7)其中一个除霜状
态，另一个从空气中吸热状态，通过除霜四通阀(9)换向，可交替工作状态；室外机A(3)除霜
时，电磁阀A(4)、电磁阀C(10)、电磁阀F(14)、节流阀C(15)关闭，压缩机(1)将工质压缩成高
温、高压的过热气体排入室内换热器(2)，在室内换热器(2)与供热循环水进行换热，换热后
高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀(9)，分为两路，一路经过电磁阀
D(12)后，经节流阀B(11)节流，一路流经室外机A(3)，对室外机A(3)进行除霜，再经节流阀A
(5)节流，流经节流阀A(5)、节流阀B(11)的两路工质汇合后进入室外机B(7)，吸收室外空气
的热量后蒸发，经除霜四通阀(9)进入气液分离器(8)，再进入压缩机(1)循环工作；室外机B
(7)除霜时，电磁阀B(6)、电磁阀D(12)、电磁阀F(14)、节流阀C(15)关闭，压缩机(1)将工质
压缩成高温、高压的过热气体排入室内换热器(2)，在室内换热器(2)与供热循环水进行换
热，换热后高温、高压的气态工质冷凝变为液态工质，经过除霜四通阀(9)，分为两路，一路
经过电磁阀C(10)后，经节流阀B节流(11)，一路流经室外机B(7)，对室外机B(7)进行除霜，
再经节流阀A(5)节流，流经节流阀A(5)、节流阀B(11)的两路工质汇合后进入室外机A(3)，
吸收室外空气的热量后蒸发，经除霜四通阀(9)进入气液分离器(8)，再进入压缩机(1)循环
工作。
5、如图5、图6所示，对室内可进行制冷、制热切换，电磁阀A(4)、电磁阀B(6)、电磁
阀C(10)、电磁阀D(12)、电磁阀E(13)、节流阀A(5)、节流阀B(11)关闭，电磁阀F(14)、节流阀
C(15)开启，由冷热切换四通阀(16)对工质进行换向，制冷时，工质在室内换热器(2)内与制
冷循环水换热蒸发，经过冷热切换四通阀(16)、气液分离器(8)进入压缩机(1)的吸气端，经
过压缩机(1)压缩成高温、高压的过热气体，经除霜四通阀(9)进入室外机A(3)、室外机B(7)
换热，通过除霜四通阀(9)换向，进入室外机A(3)、室外机B(7)的方向可由室外机A(3)至室
外机B(7)变为室外机B(7)至室外机A(3)，在室外机A(3)、室外机B(7)空气进行换热后冷凝，
由节流阀C(15)节流后，进入室内换热器(2)与制冷循环水换热蒸发，进入压缩机(1)循环工
作。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般
原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不
会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的
最宽的范围。