[发明专利]一种太阳能相变墙热泵供热系统

说明书

本发明公开了一种太阳能相变墙源热泵供热系统，包括太阳墙和热泵系统共两个单元。太阳墙由玻璃盖板、太阳能吸热板、相变蓄热墙、风量调节阀、风道及遮阳卷帘组成；热泵系统由压缩机、相变墙源蒸发器、风道空气蒸发器、节流部件、室内空气加热器、储液器组成。相变蓄热墙为复合墙体，相变蓄热墙的外围为承重材料和保温材料，承重材料包裹在钢柱筒外面，相变墙源蒸发器置于钢柱筒内，钢柱筒内的空隙填充相变材料。相变蓄热墙将太阳能转化为潜热或显热储存起来，以保证热泵系统在夜间或阴天连续高效工作。该系统显然实现低品位可再生能源‑太阳能的高效利用，提高了热泵的供热效率，并节省了电能，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及热泵系统，尤其涉及一种太阳能相变墙热泵供热系统。

背景技术

空气源热泵供热系统是一种将室外温度低的空气能转移到室内的装置，空气源热泵虽然安装简单、维护方便，但受到气候影响，当冬季室外环境温度很低时，制热会有结霜现象，制热效果很差。

太阳墙是由玻璃盖板、集热蓄热墙以及中间的空气通道、风阀和风口共同组成的供热通风系统。太阳墙是利用集热蓄热墙中的蓄热材料将一部分太阳能储存起来，另一部分太阳能用来直接加热从集热蓄热墙底部风口进入空气通道的室内空气，被加热的室内空气上升到蓄热墙顶部，从蓄热墙顶部风口流入室内。既有太阳墙在应用中存在一定的问题，如冬季白天，室内温升较慢，太阳能热利用效率低；冬季夜间, 温度较高的蓄热墙向室内散热的同时会向室外传热产生较大的热损失，再加上太阳能强度呈现周期性变化和间歇的特点，故仅依靠太阳墙向室内供热很难满足室内热舒适性要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低耗电量、供热效率高的太阳能相变墙热泵供热系统，同时提供太阳能相变蓄热墙的详细结构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述太阳能相变墙热泵供热系统包括太阳墙和热泵系统两个单元，太阳墙由玻璃盖板、太阳能吸热板、相变蓄热墙、第一风量调节阀、第二风量调节阀、玻璃盖板与太阳能吸热板之间的风道及遮阳卷帘组成；热泵系统由压缩机、相变墙源蒸发器、风道空气蒸发器、节流部件、室内空气加热器、储液器组成，所述第一风量调节阀和第二风量调节阀依次设置在玻璃盖板的上端和下端通风口处；所述遮阳卷帘设置于风道内，太阳能吸热板前；所述相变墙源蒸发器的制冷剂通道的进口与风道空气蒸发器的制冷剂通道的出口连接，风道空气蒸发器进口、节流部件、储液器、室内空气加热器、压缩机、相变墙源蒸发器出口依次相连；所述压缩机、风道空气蒸发器置于风道内，相变墙源蒸发器与风道空气蒸发器串接。

所述相变蓄热墙为复合墙体，相变蓄热墙的外围为承重材料和保温材料，承重材料包裹在钢柱筒外面，相变墙源蒸发器置于钢柱筒内，钢柱筒内的空隙填充相变材料，从室外侧到室内侧依次由含高吸收率低发射率涂层的太阳能吸热板、承重砌块层、钢柱桶（内含相变材料和相变墙源蒸发器）、承重砌块层、保温层组成。

所述相变墙源蒸发器为单排或多排铜管或不锈钢管换热管，管外套整体铝翅片或不锈钢翅片，铝翅片或不锈钢翅片间距为1mm到20mm。