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目前，家用小型空气源热泵一般采用逆循环除霜方式，通过四通换向阀的切换，供热停止并以牺牲部分有用能为代价实现化霜和除霜。但对于大中型空气源热泵，供热能力随负荷的调节灵活度不高，系统热惰性过大，冷热流体混合热量损失不能忽视，传统的采用四通阀换向的除霜方法，不能适用大中型空气源热泵。 同时，在供暖系统中，工质液体流出冷凝器时温度较高，而室外气温在供暖期内一直较低，其中蕴藏着丰富且可免费利用的自然冷源。因此，合理利用高压工质液体与室外空气的巨大温差，使工质液体进入膨胀装置前产生较大的过冷，将工质液体过冷与蒸发器除霜相结合，可进一步有效减少热泵系统的能量损失，提高整个热泵系统的能效水平和稳定性。本项目使用热管复合式换热器作为室外换热器，不需要主路的制冷剂流过而只抽取其热量，在不停止供热的情况下实现室外换热器除霜，同时保证系统的稳定性，减少系统的能量损失。 综上所述，为了解决空气源热泵在上述问题，即冬季供暖时，传统除霜对系统稳定性和热舒适性产生较大的影响，需要对现有热泵换热器以及热泵系统除霜方式进行进一步的改进与创新。

本项目公开一种热管复合式换热器及其热泵系统，包括压缩机、四通阀、室内换热器、多个并联分布的热管复合式换热器、节流装置和截止阀；其中，压缩机、室内换热器、节流装置和热管复合式换热器组成热泵系统。热管复合式换热器包括普通室外换热器和除霜热管换热器；其中，除霜热管换热器包括集液管、过冷管、U形热管以及截止阀；室外换热器中间嵌入U形热管，U形热管的下端通过截止阀连通集液管，在集液管内设有过冷管；在室外换热器中充注气态制冷剂，在除霜热管换热器中充注第二制冷剂。采用本发明的技术方案，解决了现有热泵供热舒适性差、系统稳定性差等问题；该系统在不停止供热的前提下实现热管复合式换热器过冷除霜，并且有效减少了室外换热器中制冷剂因模式切换造成的能量损失，提高整个热泵系统的效率和运行安全性。

团队包含教授1名，副高级职称2名。目前在读博士研究生6名，硕士研究生20余名。项目团队长期从事制冷、空调设备循环机理和性能改善等方面的理论研究和新技术研发，以及多组分低沸点介质热虹吸管循环机理及其利用自然冷源特性的研究。在国内外率先展开适合寒冷气候的空气源热泵循环机理和工作特性研究，提出了准二级压缩-喷射复合热泵系统和复合热管散热末端的热泵供热系统。近年来，承担国家自然科学基金、国家重点研发计划和企业委托等科研项目10余项；公开发表学术论文80余篇，其中在Energy Conversion and Management、International Journal of Refrigeration、Energy and Buildings, Applied Thermal Engineering等本领域重要期刊上发表论文20余篇；获得专利近30项，其中授权发明专利10项。项目团队的部分研究成果已经应用于同方人工环境、珠海格力和青岛海尔等知名公司的技术研发，研制出的产品获得批量生产和推广应用，产生了显著的经济效益和社会效益，获得北京市科学技术奖等科技奖励3项。

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