[实用新型]储换热装置及包含该装置的太阳能和空气能冷热联供系统

说明书

本实用新型提供了一种储换热装置及包含该装置的太阳能和空气能冷热联供系统，这种储换热装置包括外壳、内胆及保温层，在内胆上设有进水口、出水口、热泵介质入口，热泵介质出口，太阳能介质入口和太阳能介质出口，内胆内设有内盘管，在内盘管的部分管段上设有套在其外部的套盘管，包含该装置的太阳能和空气能冷热联供系统还包括太阳能集热系统、空气源热泵冷暖机组、风机盘管末端系统和地暖盘管末端系统，这种太阳能和空气能冷热联供系统实现了太阳能与空气源热泵有机结合，成本较低，并有效解决热泵主机运行中的高压保护和频繁启动的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能与空气能综合利用系统，具体涉及一种储换热装置及包含该装置的太阳能和空气能冷热联供系统。

背景技术

太阳能光热和空气源热泵联用热水、采暖、制冷系统（在此简称太阳能和空气能冷热联供系统），可以实现清洁的太阳能与空气能优势互补，是非集中供暖区域多能互补采暖和制冷的发展方向，但目前太阳能和空气能冷热联供系统还处于研发和试验阶段，考虑到生活热水与换热介质隔离的要求，这种系统所采用的储换热装置一般采用双盘管封闭式水箱的结构，用于将两种或者以上的热源耦合，储存热量并通过换热器进行换热，再供热给采暖末端。太阳能集热器通过一组盘管与水箱进行温差循环，提供生活热水用能；空气源热泵冷暖机组连接另一组盘管，在太阳能不足时用于加热水箱的水，同时，空气源热泵冷暖机组提供冬季采暖量或夏季的制冷量。在冬季采暖时，开启制热模式，关闭风机盘管，利用地暖盘管辐射供暖；夏季供冷时，开启制冷模式，关闭地暖盘管，开启风机盘管。两种能源的循环管路各自运行，没有实现有机的结合，也不能发挥出太阳能在中低温热利用的优势。

使用中，水箱水温不足时，在优先供应生活热水的情况下，则需要关停采暖管路，启动热泵制取热水，无法连续供暖，且存在因热泵制热功率高，压缩机排出的热量得不到及时的释放，盘管换热速度慢而导致的高压保护的问题。另外，因盘管内介质较少，储存能量少，热泵机组易频繁启动，导致寿命缩短。如果增设缓冲水箱用来降低主机的启停次数，则需在采暖回路、制冷回路和制热水回路全部设置，增加了系统的复杂程度和成本，同时也增大了系统的热损耗。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种太阳能与空气源热泵有机结合，充分利用太阳能资源，成本较低，并有效解决热泵主机在制热水时的高压保护和频繁启动问题的储换热装置及包含该装置的太阳能和空气能冷热联供系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：一种储换热装置，包括外壳、内胆及外壳与内胆之间的保温层，在内胆上设有进水口、出水口、热泵介质入口，热泵介质出口，太阳能介质入口和太阳能介质出口，所述热泵介质出口、太阳能介质入口和太阳能介质出口均与内胆直接相通，在内胆内设有内盘管，所述进水口和出水口分别与内盘管的两端连接并密封，在内盘管的部分管段上设有套在其外部的套盘管，所述套盘管的内径大于内盘管的外径，内盘管和套盘管重叠的部分形成夹腔，套盘管一端开放，另一端通过转接件将内盘管和套盘管之间的夹腔与热泵介质入口相连通。

优选地，所述转接件包括内盘管接口、套盘管接口和介质进口，内盘管穿过内盘管接口和套盘管接口，并在内盘管接口处连接并密封，套盘管与套盘管接口连接并密封，介质进口与热泵介质入口连接并密封。热泵循环介质从热泵介质入口进入后，流经内盘管和套盘管之间的夹腔，然后从套盘管的开放端流出，进入内胆中。

优选地，所述内胆上设有位于其中上部的上部温度探头和位于其中下部的下部温度探头。上部温度探头监测内胆上部区域温度，记为T2，以便显示和控制出水温度及控制热泵介质的流量，下部温度探头监测内胆下部区域温度，记为T3，以便控制太阳能温差循环。

优选地，所述内胆的顶部设有排气口，排气口处设置自动排气阀或者用做介质的补充口。

同时，本实用新型还提供了一种太阳能和空气能冷热联供系统，包含上述的储换热装置，还包括太阳能集热系统、空气源热泵冷暖机组、给水总管和回水总管，所述给水总管和回水总管与采暖及制冷末端连接；