[发明专利]交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT-空气源热泵系统

说明书

本发明属于太阳能热泵技术领域，提出一种交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT‑空气源热泵系统，包括低温压缩机、高温压缩机、第一翅片蒸发器、第二翅片蒸发器、PVT组件、节流阀、冷凝蒸发器、单向阀、截止阀、三通阀、冷凝器和逆变器。本发明提供的交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT‑空气源热泵系统可以以单级压缩空气源、单级压缩PVT、复叠压缩空气源、复叠压缩PVT四种供热模式运行，还可运行不间断为房间供热的翅片除霜、间断为房间供热的翅片除霜三种除霜模式。交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT‑空气源热泵系统变工况运行适配性强，制热效率较高，除霜时房间温度波动小，舒适性高，设备利用率较高，系统稳定性较好，光伏电池发电效率较高。

技术领域

本发明涉及太阳能热泵技术领域，尤其涉及一种交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT-空气源热泵系统。

背景技术

在常规空气源热泵系统中并联以低温制冷剂为冷却介质的PVT组件，可组成PVT-空气源热泵系统，该系统是太阳能、空气热能等可再生能源分布式多能互补应用的一种新型供热模式，可克服太阳能受天气条件影响的缺点，有利于提高系统稳定性，对建筑节能减排具有重要意义。现有的PVT-空气源热泵系统仍存在以下两方面不足：

一、运行工况变化剧烈，而运行循环模式单一：在热泵蒸发侧，季节轮转与昼夜交替带来环境温度变化，尤其是白天早晚光照强度改变引起的光伏电池散热量大幅度改变且加热作用至蒸发器，使系统蒸发压力发生较大幅度变化。现有的PVT-空气源热泵系统采用单级压缩循环，不适用于一年四季和昼夜交替出现的变工况运行条件。

二、翅片蒸发器除霜效率低，换热器设备利用率低：PVT-空气源热泵系统在有光照的白天以PVT供热模式运行，光伏电池在光照下的散热可大幅度提高蒸发器温度，比起常规空气源热泵系统可有效防止蒸发器结霜。而在光照较弱的阴雨天或温度较低夜间，PVT-空气源热泵系统和常规空气源热泵系统相同，翅片蒸发器仍会结霜，对此，现有技术多采用逆循环除霜与蓄能除霜。逆循环除霜一方面制冷剂流向切换，系统高低压颠倒，对系统带来剧烈冲击，另一方面会从供暖房间内吸热，室温降低，直接影响房间内的舒适性，而且室内换热器作为蒸发器，表面温度低达-20至-25℃，系统恢复供热后，较长一段时间吹不出热风。蓄热除霜需要在系统里另设蓄热换热器，目前蓄热换热器受限于蓄热材质、结构等问题，还不能得到广泛推广。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT-空气源热泵系统，既可实现单、复叠压缩模式切换，PVT、空气源模式切换，又可实现翅片蒸发器除霜时不从室内取热、而且还可以为室内持续供热。

为实现本发明的目的所采用的技术方案如下：一种交替除霜不间断供热的复叠式压缩PVT-空气源热泵系统，包括低温压缩机1-1、高温压缩机1-2、翅片蒸发器、PVT组件3、节流阀、冷凝蒸发器5、单向阀、截止阀、三通阀、冷凝器10和逆变器11；