[发明专利]一种防冻防过热太阳能热泵耦合供热系统

说明书

本发明要解决的问题是提供防冻防过热太阳能热泵耦合供热系统，既能夏天防过热，又能冬天防冻，且节能效果好。其包括太阳能集热器、空气源热泵、储热水箱和采暖末端；所述太阳能集热器的出水口和进水口分别通过集热循环管路与所述储热水箱循环连通，所述储热水箱内设有辅助换热装置和若干个相变蓄热球，相变蓄热球的相变温度为40‑60摄氏度，所述空气源热泵的出水口和进水口通过辅助循环管路与所述辅助换热装置循环连通，所述储热水箱通过供热循环管路与所述采暖末端循环连通。

技术领域

本发明涉及可再生能源应用技术领域，具体涉及太阳能供暖设备领域，具体涉及一种防冻防过热太阳能热泵耦合供热系统。

背景技术

采用新能源和可再生能源解决我国建筑的供热采暖及热水需求是实现节能减排、改善环境、提高空气质量的重要途径。太阳能作为一种可再生的清洁能源，是目前新能源利用中，应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的能源利用形式之一，除了满足生活热水需求，太阳能在供暖方面也可以发挥重要作用。空气源热泵因其具有较高的COP值，具有显著的节能效果，被广泛应用于建筑采暖和制冷。采用太阳能耦合热泵实现供热是很好的清洁能源应用系统形式。

目前，太阳能行业、空气源热泵行业均有不同的产品和技术实现供热，但是，根据目前各种能源应用的现状看，采用单一能源和多种能源的系统，尚存在一些问题：（1）采用电采暖，设备初投资虽低，但运行成本高，且电网需要增容；（2）采用天然气采暖，运行成本高，对燃气管网要求高，且仅适合管网覆盖、气源充足的地区；（3）单纯的太阳能采暖存在不稳定和夜间无能量供应的问题，与电结合的太阳能采暖系统，运行成本高；（4）以往的太阳能与空气源热泵系统还需要防冻配置，且在夏天时存在过热风险。

发明内容

本发明要解决的问题是提供防冻防过热太阳能热泵耦合供热系统，既能夏天防过热，又能冬天防冻，且节能效果好。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种防冻防过热太阳能热泵耦合供热系统，包括太阳能集热器、空气源热泵、储热水箱和采暖末端；

所述太阳能集热器的出水口和进水口分别通过集热循环管路与所述储热水箱循环连通，所述储热水箱内设有辅助换热装置和若干个相变蓄热球，相变蓄热球的相变温度为40-60摄氏度，

所述空气源热泵的出水口和进水口通过辅助循环管路与所述辅助换热装置循环连通，所述储热水箱通过供热循环管路与所述采暖末端循环连通。

进一步的，所述集热循环管路上设有集热循环泵，所述供热循环管路上设有供热循环泵。

进一步的，所述储热水箱内设有生活热水换热器，所述生活用水换热器通过生活热水循环管路连通有生活热水端，所述生活热水循环管路上连通有生活用水供水管；所述采暖端为风机盘管和/或地暖盘管。

进一步的，所述辅助换热装置为缠绕微通道或铜换热盘管。

进一步的，所有循环管路均为PPR热水循环管。

本发明与现有技术相比所取得的有益效果如下：

1、阳光充足的天气时，太阳能集热器充分利用太阳能对储热水箱内的水进行循环加热；当阴天或者黑夜时，可以通过空气源热泵配合辅助换热装置来加热储热水箱内的水，从而保证24小时全天能够有热水供暖，减少用户直接使用电加热或电采暖带来的高电费担忧，还可解决一年四季的热水供应问题

当冬季阴冷或者黑夜时，太阳能集热器不运行，太阳能集热器和集热循环管路内的水排空进入储热水箱内，从而使太阳能集热器防冻；

储热水箱内的相变蓄热球能够储存更多的热量，从而减少整个系统在阳光充足下过热的可能性；

本系统一般可以满足40-100平米供暖面积的需求，可以较好的解决农村老百姓冬季采暖、四季生活热水的问题，减少燃煤的使用，是解决北方雾霾的很好的利用方式；