[发明专利]集成太阳能、空气能和套管蓄能的多源热泵冷热水机组

说明书

技术领域

本发明属于空调节能技术领域，具体来说，是涉及一种能实现适应全年气候环境变化的能源综合利用的集成太阳能、空气能和套管蓄能的多源热泵冷热水机组。

背景技术

目前，空气源热泵应用广泛，但也受低温运行效率低，结霜等因素的影响，因此，空气源热泵与其他技术的集成系统层出不穷。但是，多数集成系统基本是几个技术的机械叠加，不能实现全年的适应各种天气条件变化的节能系统。

发明内容

本发明的任务在于提出一种集成太阳能、空气能和套管蓄能的多源热泵冷热水机组，以综合利用各节能措施，实现集成系统在高效的适应全年天气变化条件下运行，集成了太阳能、蓄能、空气源热泵及热泵热水器等多个节能技术为一体的多用途热泵系统，以解决太阳能不稳定性、间歇性，空气源热泵低温环境下运行效率低等问题，实现了电力的削峰填谷，综合并充分利用了可再生能源，实现能源的最大化利用为目的。

本发明，包括太阳能集热器、蓄能换热器、室外空气换热器、压缩机、蓄热水罐、用户侧换热器、气液分离器、集热水泵和用户循环水泵，蓄能换热器由制冷剂通道、相变材料通道以及水通道构成的一种三套管式换热器，蓄热水罐由制冷剂螺旋换热盘管、储水罐以及进出水口构成，用户侧换热器由制冷剂通道和水通道构成的套管或者板式换热器，用户循环水出口D通过用户循环水泵分别与太阳能集热器、蓄能换热器、蓄热水罐和用户侧换热器水通道的一个接口连接，太阳能集热器、蓄能换热器、蓄热水罐和用户侧换热器水通道的另一个接口分别与用户循环水入口C连接，在蓄能换热器、蓄热水罐和用户侧换热器水通道的输入口和输出口分别设有启闭阀，集热水泵设置在太阳能集热器水通道的输入口，在蓄热水罐上，设有自来水补充入口A和生活热水出口B，压缩机的制冷剂出口通过电动四通换向阀、电动三通换向阀、单向阀和节流阀与蓄能换热器、室外空气换热器、蓄热水罐和用户侧换热器中的一个或二个换热器连接成放热换热器，再与其余换热器中的一个或二个换热器连接成吸热换热器，由所述吸热换热器输出的制冷剂由管道通过气液分离器与压缩机的制冷剂入口形成循环连接，系统可根据不同的室外气候条件，采用自动控制系统，通过电动四通换向阀、电动三通换向阀、单向阀和节流阀的不同选择换向连接，实现太阳能直接供热、太阳能制备生活热水、太阳能蓄热、蓄能热泵供热、空气源热泵供热、蓄能兼空气源热泵联合供热、空气源热泵制备生活热水、空气源热泵供冷、空气源热泵蓄冷、热泵蓄冷兼制备生活热水或蓄冷供冷运行模式。

本发明，具有如下特点：

（1）实现了太阳能和空气能的互补利用，解决了太阳能不稳定性、间歇性以及空气源热泵低温环境下运行效率低等问题；

（2）能够实现热泵机组冷量和热量的双向利用，对能源进行最大化利用；

（3）蓄能技术实现了电力的削峰填谷，降低了夏季运行费用，降低了城市电网的高峰负荷；

（4）能够依据全年室外气候环境，通过自动控制系统，实现多种运行模式的转换，采用一套设备同时实现供暖、制冷、蓄能和生活热水供应，实现了空调设备的多元化发展，既节约了初投资，又降低了运行费用和机房面积。

附图说明

图1为实施例的系统结构原理图。

图中，1、太阳能集热器；2、蓄能换热器；3、室外空气换热器；4、压缩机；5、蓄热水罐；6、用户侧换热器；7、气液分离器；8、集热水泵；9、用户循环水泵；V1、V2为电磁阀；V3、V4、V5、V7、V18、V19为电动三通换向阀；V6为电动四通换向阀；V8、V9、V13、V14、V16为启闭阀；V10、V12、V17为节流阀；V11、V15为单向阀，A、自来水进水；B、生活热水出水；C、用户循环水入口；D、用户循环水出口。

具体实施方式