[实用新型]一种新型太阳能/电能互补辅助加热的热泵空调机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵空调机组，通过太阳能/电能互补辅助加热，提高压缩机吸气温度，从根本上解决低温环境下机组制热能力差的问题，属于节能减排领域。 

背景技术

空气源热泵空调机组，由于其既能制热又能制冷、安装方便、运行操作简单等特点，近年来得到了长足的发展和广泛应用。但热泵空调机组在冬季室外温度较低、制热模式运行时，其工质的蒸发温度也较低，过热度小，压缩机吸气温度较低，使得压缩机排气温度较低，冷凝温度较低，热泵机组的制热量减少，制热性能系数也相应下降，常常不能满足用户的热负荷要求。工质蒸发温度较低时，还会使得压缩机吸气温度较低，压缩机外壁容易结霜，压缩机中润滑油粘度增大，进而增加了转子转动的阻力，压缩机耗功增加。同时如果制冷剂流量不能合理控制，会出现液滴进入压缩机，造成压缩机压缩湿压缩过程，产生液击等现象，使压缩机遭到破坏。本实用新型通过在室外换热器和压缩机之间增加太阳能/电能互补辅助加热，解决上述热泵空调机组在低温环境下制热模式运行时出现的问题。 

发明内容

本实用新型的目的就是针对热泵机组低温环境下运行制热能力差，压缩机容易出现液击、外壁结霜和润滑油粘滞等问题，提供一种利用太阳能/电能互补辅助加热的热泵空调机组。 

本实用新型是在现有热泵空调机组的基础上进行改进，包括裸板式太阳能集热器、电加热膜、室外换热器、膨胀阀、室内换热器、压缩机、四通换向阀等主要部件。其特征是在室外换热器与压缩机之间的吸气管段上增加一个辅助加热的旁通支路：支路上串联裸板式太阳能集热器，在集热器出口与压缩机入口之间的管段上部分附有电加热膜，机组通过控制压缩机排气温度实现对辅助电加热膜的开关控制。 

本实用新型采用太阳能/电能互补辅助加热的方式来解决热泵空调机组冬季低温运行时制热能力低、压缩机不能正常工作等问题。在低温环境制热模式下，机组通过太阳能集热器集热，加热蒸发器出口制冷剂蒸气，增加其过热度，使得压缩机吸气温度升高，保证压缩机正常运行，进而提高了压缩机排气温度，冷凝器冷凝温度随之升高，因此增加了热泵空调机组的制热系数和制热能力。若通过太阳能集热器加热，压缩机排气温度仍然较低时，开启电加热膜辅助加热。机组通过控制压缩机排气温度实现对辅助电加热装置的支路的开关控制。制冷工况下，太阳能/电能辅助加热支路断开。 

本实用新型涉及的太阳能集热器为裸板式，板材为工业纯铝(纯度为99％以上)，采用热轧吹胀法加工而成。集热器下表面进行喷塑处理，上表面涂刷光谱选择性材料，且不设任何透明盖层或保温材料。该集热器集热管内流通介质为制冷剂工质，且具有较高的相变换热系数，集热效率较高，不仅晴天可以吸收太阳能，阴雨天也可以从环境空气中吸收热量。该集热器朝阳安装，安装角等于当地纬度。本实用新型涉及的裸板式太阳能集热器面积较小、结构简单、价格低廉、工作可靠、运行安全、基本免维护、使用寿命长。 

本实用新型采用的电加热膜价格低廉，安装方便，占用空间小，使用寿命长。 

本实用新型结构简单，对原有空调机组改动很小，功效显著，合理高效地利用太阳能，节能经济环保。 

附图说明

图1是本实用新型实例的结构示意图。 

图中各部分为：1-吸气管，2-压缩机，3-排气管，4-室内换热器，5-膨胀阀，6-室外换热器，7、11、12-阀门，8-裸板式太阳能集热器，9-集热器出口，10-电加热膜，13-四通换向阀。 

具体实施方式

太阳能/电能互补辅助加热热泵空调机组，主要包括室外换热器6，膨胀阀5，室内换热器4，压缩机2，四通换向阀13，阀门7、11、12，裸板式太阳能集热器8和电加热膜10。吸气管1上并联太阳能/电能互补辅助加热支路，支路上串联裸板式太阳能集热器8，在集热器出口9与压缩机入口之间的管段上部分附有电加热膜10，裸板式太阳能集热器8通过阀门7和11控制，电加热膜10通过电路开关控制。制热工况下，阀门7、11开启，阀门12关闭，裸板式太阳能集热器8内的制冷剂吸收太阳热能或空气热能，辅助加热室外换热器6出口的制冷剂蒸气，增加其过热度，提高压缩机2的吸气温度，保证压缩机正常运行，进而提高压缩机2排气温度，室内换热器4冷凝温度也随之升高，从而增加了热泵空调机组的制热系数和制热能力。若通过裸板式太阳能集热器8的辅助加热，压缩机2的排气温度仍然较低时，通过开启电路开关，使得电加热膜10通电工作。制冷工况下，阀门7、11关闭，阀门12开启，将太阳能/电能互补辅助加热支路断开，裸板式太阳能集热器8和电加热膜10均不工作。