[发明专利]太阳能空气源双源热泵机组及其工作方法

说明书

本发明涉及一种太阳能空气源双源热泵机组及其工作方法，本太阳能空气源双源热泵机组包括：压缩机、膨胀阀、双源翅片式蒸发器、冷凝器、轴流风机、四通阀、气液分离器、贮液器、单向阀组、制冷剂分配器和热管型太阳能集热器。压缩机通过相应排气管路与四通阀的入口相连，四通阀的出口通过排气管路与冷凝器相连，冷凝器通过制冷剂出液管经单向阀组连接贮液器和膨胀阀，单向阀组经过制冷剂分配器与双源翅片式蒸发器相连，双源翅片式蒸发器的出气管与四通阀的另一个入口相连，四通阀中间出口通过制冷剂回气管经气液分离器与压缩机相连，以形成制冷剂循环；双源翅片式蒸发器通过热管管路与热管型太阳能集热器相连，组成热管循环。

技术领域

本发明涉及热泵热水技术领域，尤其涉及一种太阳能空气源双源热泵机组。

背景技术

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术，指的是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过压缩机做功，提供可被人们所用的高位热能的装置。空气源热泵是目前研究较多的热泵技术之一，特别是近来北方大力推广煤改清洁能源过程中，广泛使用了超低温空气源热泵。

目前使用的超低温空气源热泵，普遍存在环境温度较低时，运行效率急剧下降，同时还存在融霜困难等问题，制约了超低温空气源热泵的使用，往往为保证冬季使用效果，增加了设备投入，造成采暖项目初投资高且运行费用相对较高。

中国的西北地区大部分是太阳能资源丰富地区，目前市面上没有成熟的太阳能热泵产品，将空气源热泵与太阳能进行有益结合，不能实现二者的优势互补，因此还不能完全满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能空气源双源热泵机组及其工作方法，可以实现充分利用太阳能和空气能，实现两者同时使用或者单独使用，具有系统更节能、设备工作环境范围广，满足在光照条件较好的低温区域的使用等特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能空气源双源热泵机组，包括：压缩机、膨胀阀、双源翅片式蒸发器、冷凝器、轴流风机、四通阀、气液分离器、贮液器、单向阀组、制冷剂分配器和热管型太阳能集热器。

其中所述压缩机通过相应排气管路与四通阀的入口相连，四通阀的出口通过排气管路与冷凝器相连，冷凝器通过制冷剂出液管经单向阀组连接贮液器和膨胀阀，单向阀组经过制冷剂分配器与双源翅片式蒸发器相连，双源翅片式蒸发器的出气管与四通阀的另一个入口相连，四通阀中间出口通过制冷剂回气管经气液分离器与压缩机相连，以形成制冷剂循环；以及双源翅片式蒸发器通过热管管路与热管型太阳能集热器相连，组成热管循环。

进一步，所述单向阀组包括串联设置的第三、第二单向阀和串联设置的第四、第一单向阀；其中

第三单向阀的输入端通过出液管与冷凝器相连，输出端通过进液管与贮液器相连，第二单向阀的输入端通过阀后管路与膨胀阀相连，输出端与双源翅片式蒸发器相连；第四单向阀的输入端与双源翅片式蒸发器相连，输出端通过进液管与贮液器相连，第一单向阀的输入端通过阀后管路与膨胀阀相连，输出端与冷凝器相连；

从贮液器流出的液态制冷剂，通过出液管进入膨胀阀节流降压后经过阀后管路再经过第二单向阀、制冷剂分配器分为若干回路进入双源翅片式蒸发器，以吸收空气和/或热管循环系统中的热量。

进一步，所述热管冷凝器的出气管设置有压力传感器与温度传感器，以及位于热管冷凝器侧的轴流风机适于采用变频风机，以根据吸气过热度，调整风机转速。

进一步，在冷凝器中，通过热水循环泵连接自来水进水管，且将自来水加热后，通过热水出水管输出。

进一步，所述冷凝器适于采用钎焊式板式换热器，或壳管式换热器，或套管式换热器。

进一步，所述膨胀阀适于采用热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管或毛细管组。

进一步，所述的压缩机适于采用转子压缩机，或涡旋压缩机，或螺杆式压缩机。