[发明专利]太阳能光伏-市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，具体涉及一种利用太阳能光伏直流电源和普通市电交流电源混合驱动的双电源热泵系统。

背景技术

热泵热水器节能效果显著。与普通的电热水器相比，由于热泵热水器的效率大于1，所以每消耗1kW的电量，可以得到3-4kW的热水量，所以其节能效果明显。而热泵冷热水机组(水冷冷水型制冷机)在制取热水的同时也可以制取冷水，其产生的热水可作采暖、生活热水之用，冷水在冬季可作空调、生活冷水之用，一机多用，且节省能源，因此是未来家庭中央能源系统的核心设备，对提高居民的生活质量有很重要的意义。

普通的太阳能热水器是利用平板式集热器、真空管集热器等收集太阳光的能量，从而将冷水加温的装置。普通太阳能热水器不能在制取热水的同时制取冷水。而且，尽管太阳能本身是取之不尽、用之不竭的清洁能源，但由于其间歇性和气候依赖性的特点，太阳能热水器只有在白天阳光充足时才能发挥作用，而在阴天和晚间最需要热水的时候，却不能派上用场。

目前已有的太阳能光伏蒸汽压缩式制冷系统均使用了逆变器，即将太阳能电池板输出的直流电先进行升压、逆变后变成交流电，然后以交流电去驱动交流压缩机，而逆变器的价格昂贵，额外增加了系统的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能光伏-市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组，其可以由太阳能光伏直流电源和普通市电交流电源混合驱动。

本发明的目的通过以下技术方案来实现。本发明的太阳能光伏-市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组，其包括：压缩机模块，其包括直流压缩机子系统；光伏直流电源子系统，耦合至所述直流压缩机子系统；翅片式冷凝器；节流机构；翅片式蒸发器；耦合在所述压缩机模块与所述翅片式冷凝器之间的蓄热子系统，其中包括用于从所述制冷剂吸热的蓄热介质；耦合在所述节流机构与所述翅片式蒸发器之间的蓄冷子系统，其中包括用于被所述制冷剂冷却的蓄冷介质；所述压缩机模块、蓄热子系统、翅片式冷凝器、节流机构、蓄冷子系统、翅片式蒸发器通过管线连接成一个回路，制冷剂在所述回路中循环。

优选地，所述压缩机模块还包括与所述直流压缩机子系统并联的交流压缩机子系统。

根据本发明的一个实施例，在所述压缩机模块中设置有四个第五电磁阀，用于控制所述直流压缩机子系统中的直流压缩机和所述交流压缩机子系统中的交流压缩机的接入制冷剂循环回路的状态。

根据本发明的一个实施例，所述蓄热子系统包括：绝热良好的蓄热容器，内部包含有所述蓄热介质；所述蓄冷子系统包括：绝热良好的蓄冷容器，内部包含有所述蓄冷介质。所述蓄热子系统可以进一步包括：设置于所述蓄热容器内部的第一盘管换热器，其连接在所述制冷剂循环回路中，用于使其中的制冷剂与所述蓄热介质进行热交换；设置于所述蓄热容器内部的第二盘管换热器，用于使流过其中的水与所述蓄热容器内部的蓄热介质进行热交换，所述蓄冷子系统可以进一步包括：设置于所述蓄冷容器内部的第三盘管换热器，其连接在所述制冷剂循环回路中，用于使其中的制冷剂与所述蓄冷介质进行热交换；设置于所述蓄冷容器内部的第四盘管换热器，用于使流过其中的水与所述蓄冷容器内部的蓄冷介质进行热交换。

根据本发明的一个实施例，在所述制冷剂循环回路中设置有：第一电磁阀，用于使所述制冷剂旁通而不经过所述翅片式冷凝器；第二电磁阀，用于使所述制冷剂旁通而不经过所述翅片式蒸发器；第三电磁阀，用于使所述制冷剂旁通而不经过所述蓄热子系统；第四电磁阀，用于使所述制冷剂旁通而不经过所述蓄冷子系统。

优选地，在所述蓄热子系统中设置有第一温度传感器，用于感测所述蓄热介质的温度，以确定所述第一电磁阀和第三电磁阀的开闭；在所述蓄冷子系统中设置有第二温度传感器，用于感测所述蓄冷介质的温度，以确定所述第二电磁阀和第四电磁阀的开闭。

在所述的太阳能光伏-市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组中，所述蓄热介质可以是石蜡、水和盐、十水硫酸钠的其中之一，所述蓄冷介质可以是甘油、水、水和盐、石蜡的其中之一。

根据本发明的一个实施例，所述光伏直流电源子系统包括太阳能电池组件、接线盒、蓄电池、功率和电压调节器。

根据本发明的一个实施例，在所述热泵机组的高压管路上设置有高压传感器，低压管路上设置有低压传感器，在蓄热子系统和蓄冷子系统中分别设置有安全阀。

本发明的有益效果主要体现在：