[发明专利]一种太阳能增效热泵系统

说明书

本发明一种太阳能增效热泵系统，属于热泵技术领域；提供了一种提高太阳能的利用率和对室外温度大幅变化的适应性的太阳能增效热泵系统；技术方案为：一种太阳能增效热泵系统，包括太阳能集热器、蒸发器、低压级压缩机、三套管换热器、低压级节流阀、高压级压缩机、冷凝器、高压级节流阀，第一至第六切换阀、供暖末端、定压补水装置和循环水泵，本系统按运行模式可分为一级压缩热泵制热系统、两级压缩热泵制热系统、太阳能集热器与一级压缩热泵联合制热系统、太阳能集热器与两级压缩热泵联合制热系统；本发明可广泛应用于供暖领域。

技术领域

本发明一种太阳能增效热泵系统，属于热泵技术领域。

背景技术

太阳能利用技术现已比较成熟，利用太阳能进行制热也得到了普遍应用。太阳能充足、太阳能集热器面积足够、建筑朝向保温满足要求时，太阳能制热系统独立供热可满足用户要求，其中，太阳能集热器面积、建筑朝向保温等要求尚可控制，但是太阳能的变化具有不稳定性和间歇性的特点，因此太阳能制热系统独立供热难以满足用户需求。

经过对现有技术的文献检索发现，解决上述问题常用的制热结构是：采用辅助热源与太阳能集热器联合制热系统。公开号为CN 106322833A的发明专利公开了“一种复叠式超低温空气源热泵及其制热方法”，该装置由太阳能集热器制热系统和空气源热泵制热系统组成，一般情况下采用太阳能集热器制热系统与空气源热泵制热系统复叠运行模式；当太阳光照丰富时，采用太阳能集热器制热系统直接供暖模式；当太阳光照不足时，采用空气源热泵制热系统直接供暖模式。公开号为CN 204648741U的实用新型专利公开了一种“太阳能喷射与太阳能光伏蒸汽喷射压缩联合热泵系统”，该系统分为制冷工况和制热工况；制冷工况，无太阳辐射时，系统使用空气能双级蒸汽压缩辅助系统循环制冷，当收集的太阳能不足时，系统使用复叠式循环与空气能双级蒸汽压缩辅助系统循环同时制冷，当收集的太阳能满足制冷需求时，系统使用复叠式循环制冷；制热工况，在收集到足够的太阳能情况下，采用太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩系统供热，在没有收集到足够的太阳能情况下，只采用空气能双级蒸气压缩辅助系统供热。公开号为CN 102778079B的发明专利公开了一种“太阳能喷射与双级压缩联合热泵系统”，该装置在太阳能充足的情况下，采用太阳能喷射系统与一级蒸汽压缩系统的复叠式循环方案；在太阳能不能完全满足系统运行的情况下，采用太阳能喷射系统与一级蒸汽压缩系统的复叠式循环和室外侧双级蒸汽压缩辅助系统同时运行方案；在没有太阳能的情况下，采用室外侧双级蒸汽压缩辅助系统运行方案。

然而，在上述发明中，公开号为CN 106322833A的发明，在采用太阳能集热器制热系统与空气源热泵制热系统复叠运行模式下，换热器与表冷器并联，由于两者温差较大，运行过程中容易出现换热器与表冷器之间压力不平衡问题；公开号为CN 204648741U的实用新型专利结构复杂，不利于实际操作过程中切换运行模式，同时系统包括两个喷射器、两个压缩机，设备初投资较大；公开号为CN 102778079B的发明在太阳能喷射系统在高集热温度下才能驱动，而高集热温度降低了集热效率，对太阳能利用不利。综上所述，上述技术方案对太阳能的利用效率不够高，还有提升空间，同时对室外温度大幅变化时的适应性也有待提高。

发明内容

本发明一种太阳能增效热泵系统，克服了现有技术存在的不足，提供了一种提高太阳能的利用率和对室外温度大幅变化的适应性的太阳能增效热泵系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种太阳能增效热泵系统，包括太阳能集热器、蒸发器、低压级压缩机、三套管换热器、低压级节流阀、 高压级压缩机、冷凝器、高压级节流阀，第一至第六切换阀、供暖末端、定压补水装置和循环水泵；供暖末端的入口为供水入口，出口为回水出口；

三套管换热器中的第一环形通道的出口通过管道依序经过低压级节流阀、蒸发器和低压级压缩机后与第一环形通道的入口相连通；

三套管换热器中的内层套管的出口通过管道依序经过高压级压缩机、冷凝器和高压级节流阀后与内层套管的入口相连通；