[发明专利]空气太阳复合源驱动向上风幕户式热泵空调

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种空气太阳复合源驱动向上风幕户式热泵空调。

(二)背景技术

现有太阳能热泵空调主要有两种产品形式：

1、热泵蒸发器设计成太阳能平板式吸收器：由迎光表面涂黑的双层铝板制造，双层铝板间形成氟利昂热泵工质的分配器与流通管道；其中，涂黑铝板用于吸收太阳光并提供蒸发热量，而分配器与流通管道则用于优化热泵循环中的蒸发过程。由于每平方米面积所能接收的太阳光强度不超过1kW，因此就极大限制了热泵制热量的提高；此外，这种形式的蒸发器由于没有翅片，因此在夜晚没有阳光时，可从空气中吸收的热量就大打折扣，导致产品使用率很低，只能应用于白天加热少量的家庭用热水，其制热量远低于空气源热泵热水机。

2、热泵空调与太阳能电池板各自独立设计：由太阳能电池板通过逆变器，而把所接收的太阳光转化成交流电，用于驱动各种形式热泵空调的压缩机、风机、循环水泵；然而由于每平方米面积所能接收的太阳光强度不超过1kW，且现有光电转化效率极低，因此决定了不仅太阳能电池板所需占地面积十分巨大，而且决定了太阳能电池板所需投资十分昂贵；因此在现有技术水平很难具有商业推广价值。

现有空气源户式热泵空调驱动的采暖与空调末端主要有下列几种产品形式：

1、地埋管采暖：由于通过地板的蓄热和热辐射，可降低冷凝温度提高热泵制热量与能效比；然而其缺陷如下：(1)地埋管的材料成本和安装成本较高；(2)产品须现场组装，大批量供货时产品质量难以确保；(3)地埋管维修困难；(4)为实现空调功能还需增设风机盘管，从而在两种末端间切换运行，提高产品成本。

2、风机盘管：为实现夏季空调的回风除湿，就以小风量大温差方式把27℃的室内回风冷却至15℃；然而当用于冬季采暖时又面临下列困境：(1)较小循环风量对应的送风/回风温差较大，导致冷凝温度偏高，降低热泵制热量与能效比，难以独立满足北方严寒地区的采暖应用要求；(2)壁挂式和天花嵌入式风机盘管：由于都是从屋顶回风，并上部送风，因此始终循环加热室内上部热分层后回风；这就一方面提高冷凝温度，降低热泵制热量与能效比；另一方面导致下部空气温度偏低，降低采暖效果；(3)立柜式风机盘管：由于下部回风、中部水平送风，因此始终循环加热下部回风，提高采暖效果。

3、暖气片：可在外窗前形成垂直向上热气流，以阻挡冷风渗透、形成室内空气的虹吸加热循环以提高室温均匀性、改善采暖效果。

4、空调用垂直向下冷风幕：阻挡热风渗透，降低建筑空调冷负荷；但由于是垂直向下形成风幕，因此用于采暖运行的效果就不够理想。

(三)发明内容

本发明目的是要(1)实现太阳能吸收器与空气翅片蒸发器的一体化设计；(2)构建由双热源提供蒸发热量的空气太阳复合源户式热泵空调，提高蒸发温度；(3)统一采暖与空调的高效末端形式，降低冷凝温度；(4)通过大幅降低循环温差提高热泵制热量与能效比；(5)采用高效、廉价的光热转化形式利用太阳能驱动热泵运行，革命性提升太阳能户式热泵空调的使用经济性。

本发明采用技术方案，即空气太阳复合源驱动向上风幕户式热泵空调如附图1所示，其由：1-压缩机；1-1-气液分离器；2-四通换向阀；3-使用侧换热器；3-1循环水泵；3-2-逆止阀；3-3-过滤器；4-翅片氟盘管吸收器；5-止回阀；5-1-高压储液器；6-膨胀阀；6-1-过滤器；7-百叶式侧面回风口；8-过滤网；9-翅片水盘管；10-变风量风机；11-导流式顶面送风口；12-积水盘；13-排水管；14-室内机外壳；15-消音棉；16-轴流风机；17-室外机外壳；18-反射镜；19-加湿器；20-太阳能电池板；21-逆变器等组成，其特征在于：

氟气管串联连接气液分离器1-1、压缩机1、四通换向阀2、使用侧换热器3工质侧、翅片氟盘管吸收器4，氟液管串联连接使用侧换热器3工质侧及其止回阀5与过滤器6-1串联膨胀阀6的并联组件、高压储液器5-1、翅片氟盘管吸收器4及其止回阀5与过滤器6-1串联膨胀阀6的并联组件，其中各止回阀5的流动方向背离所连接的使用侧换热器3工质侧或翅片氟盘管吸收器4，组成氟利昂热泵工质循环回路；

百叶式侧面回风口7、过滤网8、翅片水盘管9、变风量风机10、导流式顶面送风口11，组成回风调节回路；

翅片水盘管9的垂直正下方设置水平的积水盘12，积水盘12底部设置排水管13，组成室内机冷凝排水回路；