[发明专利]实现建筑一体化的太阳能空气源热泵机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种将太阳能与空气源热泵有机结合，实现太阳能的高效利用与建筑的一体化，为建筑提供采暖的装置。属于太阳能利用、制冷空调系统设计和制造的技术领域。

背景技术

随着化石能源的逐步枯竭，能源问题已经成为全球经济发展面临的主要制约。面对严峻的能源形势，开发和高效利用太阳能等可再生能源成为缓解能源危机的主要途径。随着经济的发展和人们生活水平的提高，建筑能耗已经占全社会总能耗的30％以上，并且还在以较快的速度增长。目前太阳能在建筑中的应用主要集中于太阳能热水器，为建筑提供生活热水。因生活热水能耗在建筑能耗中占的比重较小，这种方式的太阳能应用，利用效率不高。而在建筑能耗中空调夏季制冷、冬季采暖所占的比重最大，如能高效的将太阳能应用于建筑冬季供暖这将对我国的节能减排具有重大意义。

太阳能具有间歇性和不稳定性等特点，这些特性使太阳能的大规模应用受到很大制约。空气源热泵具有使用灵活，能够制冷、制热同时高效节能的优点，如能将空气源热泵与太阳能有机结合起来，共同向建筑供暖，可以弥补太阳能的不足。但空气源热泵在冬季制热时存在除霜问题，而其除霜方式的好坏严重影响着空气源热泵的制热性能、安全可靠性和寿命。同时实现将太阳能的利用与建筑的一体化，这对太阳能在建筑中的推广应用起到重要的推动作用。

因此，如何将太阳能与空气源热泵有机结合起来，解决好空气源热泵冬季制热运行时的除霜问题，实现太阳能的高效利用与建筑的一体化，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是将太阳能与空气源热泵有机结合起来，解决空气源热泵制热运行的除霜问题，实现太阳能的高效利用与建筑的一体化等问题，开发出实现建筑一体化的太阳能空气源热泵机组。

技术方案：本发明的一种实现建筑一体化的太阳能空气源热泵机组包括制冷剂循环回路、太阳能冷热水回路；其中制冷剂循环回路中，压缩机的输出端分两路，一路接四通阀第一输入端，另外一路通过除霜电磁阀、除霜节流阀接第一换热器输出端，四通阀第一输出端接第一换热器输入端，第一换热器输出端通过第一单向阀接储液器的输入端，第二换热器第一输入端通过第二单向阀接储液器的输入端，储液器的输出端通过过滤器、供液电磁阀、电子膨胀阀接第四单向阀和第三单向阀的输入端，第四单向阀的输出端接第二换热器第一输入端，第三单向阀的输出端接第一换热器输出端，第二换热器第一输出端接四通阀第二输入端，四通阀第二输出端接气液分离器输入端，气液分离器输出端接压缩机的输入端；

太阳能冷热水回路中，冷热水回水端回来后分成三路：一路通过第六电磁阀接第七电磁阀的输入端；第二路通过第一电磁阀接第二换热器第二输入端；第三路通过第二电磁阀与第二换热器第二输出端合并后再分两路，一路通过第四电磁阀接太阳能集热器输入端，太阳能集热器输出端通过第五电磁阀接热水储存器的输入端，另一路通过第三电磁阀也接热水储存器的输入端，热水储存器的输出端接水泵入口，水泵出口通过第七电磁阀接冷热水输出端。

所述的第二换热器与太阳能集热器串联工作。在压缩机出口与第一换热器输出端接有除霜电磁阀和除霜节流阀，其中除霜节流阀为可调整开度的节流阀。在太阳能冷热水回路中由第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀构成阀门组，实现空气源热泵与太阳能集热器的自由切换。压缩机为可变容量压缩机。在第一换热器输入端装有第一压力传感器和感受翅片表面温度的第三温度传感器。