[发明专利]太阳能与空气源热泵一体化的家用型热水空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热水空调系统，尤其是一种太阳能与空气源热泵一体化的家用型热水空调系统，属于太阳能技术和空气源热泵等节能技术领域。

背景技术

近年来，随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，我国建筑能耗不断攀升给电力供应带来较大的压力。为了降低建筑能耗，太阳能的开发利用得到了越来越广泛的重视。太阳能热水器具有节能环保等优势，在太阳能资源较丰富的地区得到了一定的应用。但常规太阳能热水器易受气候的影响，不能全天候运行，空气源热泵作为一种高效节能系统，其应用日益普及。将热泵技术与太阳能热水系统有机地结合起来，可弥补后者的不足，实现高效、全天候运行。

空气源热泵系统较其它可再生能源热泵设备更易实现标准化批量生产，工艺研制已经比较成型，产品规格齐全，品牌繁多；且设备的初投资相对水源、地源等其他热源热泵较低，安装和维护工作更易进行并且使用方便。但空气源热泵低温热源的温度随室外气候的变化而变化，当室外温度降低时，热泵的供热量及效率也随之下降，尤其当冬季室外湿度降到0℃左右时机组存在结霜除霜的问题，换热效果恶化，严重时机组甚至会损坏。因此，用空气源热泵来制取热水适宜用于冬天不太冷的地区，这也大大限制了其适用范围。

目前，对于独立的家庭用户(以别墅用户为主要代表)为了达到舒适、方便等要求，往往都需要有空调、采暖及热水设计，这样就常常会设置一套空调系统，一套采暖系统和热水系统。虽然也有很多用户使用了独立的太阳能热水系统，然而由于太阳能热水系统与相对于其他系统都是独立运行，设备一般分布较分散、占用空间大且存在系统维护复杂、资源消耗大及初投资费用昂贵等一系列问题。已经越来越落后于时代的发展需要了。

变制冷剂流量多联分体式空调系统(简称多联机系统)，是一台室外空气源制冷或热泵机组配合的多台室内机，通过改变制冷剂流量以适应各空调区负荷变化的直接膨胀式空调系统。该系统具有节能、节省建筑空间、适合集中管理、易于施工安装及组合方便、灵活，能满足不同的房间工况的要求等特点，尤其是在独立的家庭用户的使用方面，越来越受暖通设计者的青睐。

采用多联机系统的家庭用户，所有房间的负荷最终都通过室外排到外界环境，这样既不节能同时也会对周围环境造成影响。因此，将空气源热泵与太阳能热水系统集成一体化，既能统一管理热水、空调系统，又能使二者进行互补同时还可以回收一定的空调冷凝热提供给热水系统，满足节能环保要求，对于独立的家庭用户，具有很好的前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单、操作方便，且高效便捷的太阳能与空气源热泵一体化的家用型热水空调系统。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

太阳能与空气源热泵一体化的家用型热水空调系统，其特征在于：包括光伏光热一体化板、热水预热水箱、热泵水箱、空气源热泵主机、冷媒-水热交换器以及自控装置，所述光伏光热一体化板与热水预热水箱之间通过管道连接，所述热水预热水箱与热泵水箱之间通过管道连接，所述空气源热泵主机通过冷媒管分别与冷媒-水热交换器和空调室内机连接，所述冷媒-水热交换器与热泵水箱之间通过管道连接；所述光伏光热一体化板与热水预热水箱之间连接的管道上设有第一温度传感器，所述热水预热水箱上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与自控装置相连接。

作为一种优选方案，所述空气源热泵主机为可同时制冷、制热且可实现变频运行的双效热泵主机。

作为一种优选方案，所述热水预热水箱内部设有辅助电加热管，所述辅助电加热管与自控装置相连接。

作为一种优选方案，所述光伏光热一体化板与热水预热水箱之间连接的管道有两条，分别为第一管道和第二管道，所述热水预热水箱设有两个进水口和两个出水口；所述第一管道的一端与光伏光热一体化板的出水口连接，另一端与热水预热水箱的一个进水口连接；所述第二管道的一端与光伏光热一体化板的进水口连接，另一端与热水预热水箱的一个出水口连接；所述热水预热水箱的另一个进水口连接进水管，所述第一温度传感器设置在第一管道上，所述第二管道上设有循环泵。

作为一种优选方案，所述热水预热水箱与热泵水箱之间连接的管道为第三管道，所述热泵水箱设有两个进水口和两个出水口；所述第三管道的一端与热水预热水箱的另一个出水口连接，另一端与热泵水箱的一个进水口连接；所述热泵水箱的一个出水口连接出水管，所述进水管与出水管之间连接有第四管道，所述第四管道上设有混水泵。