[实用新型]一种户用太阳能空气能采暖空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种户用太阳能空气能采暖空调系统，属于太阳能与空气源热泵耦合应用技术领域。

背景技术

目前空调采暖制冷和制取生活热水使用两套独立的系统，空气源热泵在冬季的使用会出现随着室外空气温度的降低，制热不理想的情况，普通太阳能热水系统由于水的结冰现象限制了在冬季的使用，这两种系统在冬季单独使用都会出现各种问题。在发明专利201510592621.8中，提出将空气源热泵和太阳能耦合为一套系统，但是该系统无法在夏季制冷的同时制取生活热水，这样就会使用另外一套系统制取生活热水，很显然在经济上对于户用的设备不合适。在实用新型专利201521091402.3中，提出一种太阳能双热源热泵供热采暖空调系统，虽然可以同时满足建筑制冷、采暖供热和全年制取生活热水的需求，但是其系统复杂，成本较高，不适合实际推广使用。

压缩机用制冷剂冬季在蒸发器内由低温的汽液混合物吸热变成低温蒸汽，这个过程在专用的太阳能集热器内也可以完成。制冷剂在太阳能集热器中吸热完成相变，从而利用了免费的太阳能，这也为太阳能的使用提供了另一种思路。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种户用太阳能空气能采暖空调系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种户用太阳能空气能采暖空调系统，包括太阳能集热器、蒸发器、换热水箱、盘管换热器、空调末端、用水末端，所述太阳能集热器和蒸发器的出口依次通过四通阀S1 、S2与压缩机的入口相连接，所述压缩机的出口依次通过四通阀S2、S3与换热水箱换热介质进液管相连接，四通阀S3的a方向与空调末端相连接，所述换热水箱换热介质出液管通过管路依次与空调末端、蒸发器入口、太阳能集热器入口相连接，所述自来水补水管和生活热水供水管分别与换热水箱连接。

本实用新型太阳能集热器和蒸发器采用并联方式，空调末端和换热水箱采用并联方式。

本实用新型在冬季时，四通阀S1的b方向、S3的c方向、S4的d方向，三通阀S7的c方向处于关闭状态，其余四通阀、三通阀均处于打开状态。来自太阳能集热器内的换热介质通过四通阀S1的a方向与来自d方向的蒸发器的换热介质进行混合，经四通阀的c方向流出后进入四通阀S2，由四通阀S2的d方向流入压缩机，从压缩机内出来的换热介质从四通阀S2的c方向流出，经过四通阀S3，一部分由a方向进入空调末端，一部分由d方向进入盘管换热器，换热介质在空调末端和换热水箱放热完毕后，在四通阀S4中混合后，一部分换热介质由b方向进入蒸发器，一部分由a方向进入太阳能集热器。

本实用新型在夏季时，三通阀S6的c方向、S7的a方向处于关闭状态，其余四通阀、三通阀均处于打开状态。来自太阳能集热器的换热介质在四通阀S1内由方向a流入，方向b流出，经过制热专用管路Ⅰ后，在四通阀S3内由方向c流入，方向d流出，在换热水箱放热后，经过三通阀S7和制热专用管路Ⅱ，在四通阀S4内由方向d流入，方向a流出，最终进入太阳能集热器。来自于空调末端的换热介质在四通阀S3内由方向a流入，方向b流出，由四通阀S2的d方向流入压缩机，从压缩机内出来的换热介质从四通阀S2的a方向流出后，在四通阀S1由方向c流入，方向d流出，经过蒸发器散热后，在四通阀S4由方向b流入，方向c流出，最终进入空调末端。

本实用新型在春秋等过度季节，只需要提供生活热水时，四通阀S1的a、b方向，四通阀S3的c、d方向，四通阀S4的a、d方向，三通阀S7的b、c方向处于打开状态，其余四通阀、三通阀均处于关闭状态。来自太阳能集热器内的换热介质通过四通阀S1的a方向流入，b方向流出，经过制热专用管路Ⅰ后，通过四通阀S3的c方向流入，d方向流出，经过换热水箱放热后，通过三通阀S7的b方向流入，c方向流出，经过制热专用管路Ⅱ后，在四通阀S4内由方向d流入，方向a流出，最终进入太阳能集热器。

本实用新型设置有两个制热专用管路Ⅰ、Ⅱ，只有在春秋等过渡季或夏季制取生活热水时才使用。

太阳能集热器和蒸发器里面的换热介质为同一种换热介质，都为压缩机用制冷剂。

有益效果：通过本实用新型，将空气源热泵系统和太阳能系统耦合为一套系统，冬季可以使用太阳能集热器预热换热介质，从而提高整套系统的能效比，夏季制冷和制取热水互不影响，最终实现了冬季高效制热，夏季制冷，全年提供生活热水的效果。

附图说明

图1为本实用新型的户用太阳能空气能采暖空调系统原理图。

图2为本实用新型在冬季使用时的系统运行原理图。