[发明专利]一种间膨式多功能太阳能辅助空调系统

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 间膨式多功能太阳能辅助空调系统。

背景技术

太阳能是人类取之不尽的能量来源，太阳能与热泵技术的结合是缓解目前 世界性的能源紧张，实现节能减排一个重要努力方向。间接膨胀式(简称间膨式) 太阳能辅助热泵是一种历史最悠久的太阳能与热泵技术的结合方式，它通过水 或其他载热流体将太阳能补充到热泵蒸发器侧，通过提高蒸发温度来实现更高 效地供热。近年来，太阳能热水器技术的快速发展为间膨式太阳能热泵提供了 广阔的发展空间，太阳能热水器与家用冷暖空调配和使用，则不但可以满足普 通家庭在一年四季中对制冷、制热和制热水等多种需求，而且可以减少电耗，大 幅降低运行费用，具有良好的应用前景。

专利ZL200610050285.5提出的太阳能辅助多功能热泵系统，结构简单、节 能高效，但是该热泵系统中没有合适的位置来设置高压储液桶，满足热泵系统 在不同功能模式下对制冷剂的需要量。专利ZL 200710070046.0提出的太阳能辅 助多功能热泵系统，增设了高压储液桶，并保证高压储液器底部的液态制冷工 质正向流过节流元件，可以实现专利ZL200610050285.5中的所有功能。但该系 统采用了一个节流元件来实现所以功能模式的流量调节，仅适用于采用电子膨 胀阀等开度可调的节流元件，不适用于毛细管作节流元件。另外，该系统采用 的电动阀门较多，成本高、控制困难。本发明采用非常简洁的方式，通过一种 带高压储液桶的新桥路模块，采用三个节流元件与系统的三个换热器一一对应 地进行连接，仅用两个电动阀门即可实现专利ZL 200710070046.0中的所有功 能，大幅降低了成本，降低了控制难度，提高了运行的可靠性。特别适用于太 阳能资源丰富，同时需要冷暖空调和热水供应的场合。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种间膨式多功能太阳能辅助 空调系统。

间膨式多功能太阳能辅助空调系统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：压缩机高压出口与四通换向阀第一端口相连，四通换 向阀第二端口与第一三通阀的第一端口相连，四通换向阀的第三端口经汽液分 离器与压缩机低压进口相连，四通换向阀的第四端口与第二三通阀的第一端口 相连；第一三通阀的第二端口分别与第二三通阀的第三端口和制冷剂-水换热器 的第一端口相连，第一三通阀的第三个端口与室内换热器的第一个端口相连； 室内换热器的第二端口分别与第一节流元件的第一个端口和第一单向截止阀的 第二个端口相连；第一单向截止阀的第一个端口分别与高压储液罐的进口、第 二单向截止阀的第一端口和第三单向截止阀的第一端口相连；高压储液罐的出 液口经干燥过滤器分别与第一节流元件的第二端口、第二节流元件的第二端口 和第三节流元件的第二端口相连；第二节流元件的第一端口分别与第二单向截 止阀的第二端口和制冷剂-水换热器的第二端口相连；第三节流元件的第一端口 分别与第三单向截止阀的第二端口和室外换热器的第一端口相连；室外换热器 的第二端口与第二三通阀的第二端口相连。

水路循环系统为：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，循环水泵的出口与制冷剂-水换热器的第三水流端口相连，制冷剂- 水换热器的第四水流端口与水箱的回水口相连。

所述的节流元件是手动节流阀，自动节流阀或毛细管。第一单向截止阀， 第二单向截止阀或第三单向截止阀是手动截止阀或自动截止阀。第一单向截止 阀，第二单向截止阀或第三单向截止阀可由双向截止阀代替。第一三通阀、第 二三通阀可由两个双向截止阀代替。制冷剂-水换热器是套管式换热器、板式换 热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器。室内换热器或室外换热器是风冷换 热器。太阳能集热装置是直接与水箱相连，或者太阳能集热装置通过附加的循 环水泵间接与水箱相连。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1)节能性。本发明制取热水平均效率能达到300％左右，远高于普通电加热 和燃气热水器效率。本发明能够有效利用太阳能作为制冷剂蒸发能量，大大地 提高系统在冬季运行的COP值，弥补普通空调冬季运行存在COP很低的缺点。

2)实用性。本发明采用非常简洁的方式将空调和热水器一体化设计，实现 了多种使用功能。仅用两个电动阀门即可实现所有功能，降低了控制难度，提 高了运行的可靠性。