[发明专利]太阳能辅助CO2热泵双水箱采暖系统及采暖方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统及采暖方法，通过太阳能集热环路和CO热泵的联合运行来保证建筑的采暖和生活热水的供应。

背景技术：

就太阳能的热利用而言，除了可以提供生活热水还可用于采暖。但由于集热器安装面积的限制以及太阳能能量密度低和波动大的特点，现有的太阳能采暖-热水联合系统大都需要配备较大的蓄热水箱和辅助热源，来维持供热系统地稳定运行。因此，在辐照较差时需要消耗较多的电能或化石能源来维持蓄热水箱的温度，但随着常规热泵系统的应用越来越广泛，由人工合成制冷剂CFCS和HCFCS引起的臭氧层破坏和温室效应问题已引起人们的特别重视。在寻求新的替代制冷剂的研究中，CO2作为一种安全可靠的天然制冷剂已越来越受重视。

发明内容：

本发明的目的是提供一种太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统及采暖方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，其组成包括：集热器，所述的集热器分别与蓄热水箱、循环水泵一连接，所述的循环水泵一与所述的蓄热水箱连接，所述的蓄热水箱分别与三通切换阀一、三通切换阀二连接，所述的三通切换阀一、所述的三通切换阀二与CO热泵连接。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的CO热泵通过所述的三通切换阀一、所述的三通切换阀二与工作水箱连接，所述的工作水箱与风机盘管连接，所述的风机盘管安装在楼体内。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的工作水箱分别与温度调节阀、水厂连接，所述的温度调节阀分别与阀门、市水管道连接。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的三通切换阀一与所述的工作水箱之间具有循环水泵二，所述的工作水箱与所述的风机盘管之间具有循环水泵三。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的集热器、所述的蓄热水箱、所述的循环水泵一与所述的CO热泵构成热源系统。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的工作水箱、所述的循环水泵三与所述的风机盘管构成采暖环路系统。

所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统，所述的蓄热水箱为容积500L的竖直圆柱水箱，所述的工作水箱为300L的竖直圆柱水箱。

一种所述的太阳能辅助CO热泵双水箱采暖系统的采暖方法，该方法包括如下步骤：

当蓄热水箱和工作水箱的水温较低，不足以用于采暖和生活热水的制备时，三通切换阀切换到CO2热泵侧，由CO2热泵加热工作水箱中的热水，从而为住宅提供生活热水和采暖；为避免CO2热泵的频繁启停，当蓄热水箱中部的水温达到45℃时，三通切换阀切换到蓄热水箱侧，此时CO2热泵停止运转，工作水箱和蓄热水箱换热来满足住宅的采暖需求；当蓄热水箱和工作水箱中部的水温都低于40℃时，三通切换阀再次切换到CO2热泵侧，且当工作水箱中部的水温达到50℃时，CO2热泵停止运转。

本发明的有益效果：

1.本发明采用双水箱设置，避免了设置单一的大水箱所造成的：水箱升温慢，和CO2热泵运行时起始负荷过大的缺点。

本发明集热环路所采用的太阳能集热器为一种新型的真空管集热器。采用了新型吸收性选择涂层和CPC反射面来提高集热器的光热效率，可以根据不同的运行工况，通过太阳能采暖模式和CO2热泵采暖模式的切换运行来满足采暖和生活热水的需求。

本发明在太阳辐照较好的条件下，白天的采暖可完全由太阳能承担，并且由于蓄热水箱的存在，太阳能可同时解决夜间部分时间的供暖，减少CO2热泵的工作时间，降低系统电耗，提高太阳能保证率。相对于常规热泵空调系统，本系统采用了CO2热泵并增加了集热器阵列，具有显著的环保和性能优势，可较快的收回投资成本，且随着CO2热泵技术的进一步完善和集热器成本的降低，将拥有广阔的应用前景和经济性。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：