[实用新型]一种超聚能热泵太阳能冷热系统

说明书

本实用新型涉及一种超聚能热泵太阳能冷热系统，包括压缩机、四通阀、余热回收换热器、冷暖热交换器、分离换热器、膨胀阀、节流装置、自动泄压阀、蒸发器、单向阀、截止阀以及太阳能板。本实用新型超聚能热泵太阳能冷热系统，采用太阳能与空气源热泵之间直接膨胀式的结合，实现24小时高效制热；突破了传统太阳能在低温环境及无太阳时无法正常制热的瓶颈，打破了空气源热泵低温环境下制热能量衰减局限；通过热泵机组连接太阳能系统，将经过太阳能板加热的气态制冷剂对经过蒸发后返回压缩机的气态制冷剂进行加热，能够提升空气源热泵机的制热能效比；同时预先对返回压缩机中的气态制冷剂进行加热，能够保证系统在恶劣低温的环境下能够正常运行。

技术领域

本实用新型涉及供冷供暖技术领域，特别涉及一种超聚能热泵太阳能冷热系统。

背景技术

目前我国农村地区大多采用燃煤或生物质等方式采暖，随着煤改电政策的推广实施，农村用户的采暖成为亟待解决的问题。太阳能作为清洁的可再生能源在各个领域得到了广泛的应用，其在采暖方面的应用也是目前研究的重点之一。但是利用太阳能采暖受天气和季节影响很大，因此行业中多采用太阳能+辅助能源联合供暖方式。

我国寒冷地区冬季气温较低，而气候干燥。采暖室外计算温度基本在-5至-35℃，最冷月平均室外相对湿度基本在45％-65％之间。在这些地区选用空气源热泵，其结霜现象不太严重。因此说，结霜问题不是这些地区冬季使用空气源热泵的最大障碍。但却存在下列一些制约空气源热泵在寒冷地区应用的问题：(1)当需要的热量比较大的时候，空气源热泵的制热量不足；(2)空气源热泵在寒冷地区应用的可靠性差；(3)在低温环境下，空气源热泵的能效比(EER)会急速下降。

太阳能热水器以其结构可分为真空管式和平板式太阳能热水器，通过集热管或集热板将太阳能转化为热能产生热水，以供用户使用。空气源热泵机组是以空气源作为低温热源，通过消耗少量高品质的电能，输出高位热能，以供用户使用。两者的集成系统，具备两者优点的同时，也具有一定的缺点，如太阳能热水器在使用过程中，要充分考虑当地的光照条件，如年均光照强度、年均光照时长等，如遇阴雨天气或者在冬季太阳光照强度差，太阳能热水器的使用均受限制。特别是在冬季，为防止太阳能热水器发生冻裂现象，一般在集热管或集热板上布设防冻液循环系统，增加了成本；而对于空气源热泵机组，虽然能产生高品位的热能，但是环境温度较低时，空气源热泵机组需要持续运行，一旦停机，由于水路管道内存在积水，容易结冰，管道会发生冻裂，一般每间隔一段时间开启机组，防止水管冻裂，或者在水路管道外侧布置电驱动的伴热带，以免水路管道冻裂。无论是重启空气源热泵机组还是布设伴热带，均会产生额外的电能消耗，节能程度低。

现有技术中，申请号为201811007382.5的一种中国发明专利公开了一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，包括：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统。

上述发明中的二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间散发热量，实现供热。

但现有技术中仍存在一定缺陷，现有技术中现有技术中将太阳能转换为热能的过程中采用太阳能直接对水进行加热的方式，当外界气温低至一定温度时，水容易结冰且水的温度低导致加热过程中损耗的能量增加，不利于太阳能的转化；同时该系统中的空气源热泵将湿蒸汽进入蒸发器中汽化，蒸发器中出来的低压饱和蒸汽进入回热器，在低压侧通道吸收高压侧的超临界流体，吸收后，成为过热的蒸汽进入压缩机升压提温，当外界气温低至一定程度时，容易影响返回压缩机的汽化的蒸汽，导致其温度低甚至在管路中凝华结冰，影响系统的制热能效比，严重时易损耗压缩机。

实用新型内容