[发明专利]多功能太阳能辅助的一体化空调热水器

说明书

技术领域

本发明属于热泵型空调、热泵热水器以及太阳能利用领域，尤其涉及一种多功能太阳能辅助的一体化空调热水器。

背景技术

随着中国经济持续地高速发展，能源紧缺问题和环境污染问题越趋严重。夏季频繁拉闸限电，空气质量持续偏低，温室效应逐渐显著等等，都预示着解决这些问题已经迫在眉睫，否则将严重阻碍经济的可持续性发展和人民生活质量的提高。

而无论是电力不足还是环境问题，其根源都在于能源利用的不合理和低效率。以家用热消耗领域为例，据调查数据显示，我国家用热消耗领域耗能占总家用耗能的70％以上。人们往往将高品位的电能和燃料(天然气、煤或石油等)直接用于低品位的供热，此举不但使得能源的实际利用率较低，社会电能需求量过大，而且燃烧燃料和发电过程中产生大量废气将严重污染环境。这是一种能源利用中非常不合理的现象。实际上我们可以只消耗小部分高品位能源，就能获得数倍于它的能量用于供热制冷，这就是家用的空调所采用的热泵原理。但目前家用空调普遍存在的问题是能源利用的低效率低能效比，这使得其优势并没有体现出来，相反却使电网在用电高峰期不堪重负，而提高电网容量满足高峰期用电需求又将使得用电低谷期电能浪费严重。

正是在这样的背景下，我们认为，要从根本上解决或缓解能源问题和由此产生的环境问题，其关键是从合理利用能源，提高能源的利用率着手。由此，从家用热消耗领域二大“电老虎”空调和热水器入手，提出了多功能太阳能辅助的一体化空调热水器。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能太阳能辅助的一体化空调热水器。

它包括制冷剂循环系统和水循环系统二部分，制冷剂循环系统为：压缩机的高压出气口与四通换向阀的第二端口相连，四通换向阀的第三端口与第一双向截止阀的第一端口、第二双向截止阀的第一端口相连，第一双向截止阀的第二端口与室内换热器的第一端口相连，室内换热器的第二端口与第一单向截止阀的第一端口、第二单向截止阀的第一端口相连，第二单向截止阀的第二端口与高压储液罐的进液口相连；第二双向截止阀的第二端口与第三双向截止阀的第一端口、第四双向截止阀的第一端口相连，第三双向截止阀的第二端口与制冷剂-水换热器的第一制冷剂流通口相连，制冷剂-水换热器的第二制冷剂流通口与第三单向截止阀的第一端口、第四单向截止阀的第一端口相连，第四单向截止阀的第二端口与高压储液罐的进液口相连；第四双向截止阀的第二端口与第五双向截止阀的第二端口、四通换向阀的第一端口相连，第五双向截止阀的第一端口与室外换热器的第二端口相连，室外换热器的第一端口与第五单向截止阀的第一端口、第六单向截止阀的第一端口相连，第五单向截止阀的第二端口与高压储液罐的进液口相连；高压储液罐的出液口与干燥过滤器、节流装置及四通装置的第四端口依次相连，四通装置的第一端口与第六单向截止阀的第二端口相连，四通装置的第二端口与第一单向截止阀的第二端口相连，四通装置的第三端口与第三单向截止阀的第二端口相连；四通换向阀的第四端口、低压储液罐、压缩机的进气口依次相连接；水循环系统为：水箱与太阳能集热装置相连，水箱的出水口与循环水泵的入口相连，循环水泵的出口与第一控制水阀的第二端口、第二控制水阀的第一端口相连，第一控制水阀的第一端口与制冷剂-水换热器的第二水流通口相连，第二控制水阀的端口与水箱的第一回水口相连，制冷剂-水换热器的第一水流通口与水箱的第二回水口相连。

本发明具有以下突出的优点：

1)节能性。普通电加热和燃气热水器效率低于100％，本发明制取热水平均效率能达到300％左右。这是其他热水器无法相比的节能优势。普通空调在冬季运行存在COP极低的缺点，本发明能够有效利用太阳能作为制冷剂蒸发能量，大大地提高系统运行的COP值，理论模拟结果显示，在冬季中等太阳辐射强度的条件下，采用本发明的系统COP比普通空调系统效率平均提高210％以上，起到非常好的节能效果。

2)安全性。本发明实现了完全的水电分离，制取热水用时不会出现电热水器的漏电现象；本发明运行中没有气体排放，不会有燃气热水器的气体中毒危险。

3)实用性。本发明将空调，热水器一体化设计，实现了一套设备二种使用功能，非常利于家庭推广使用。同时又在设计中融入太阳能的利用，具有“只要出太阳，就一定能利用”的实用性特点。