[发明专利]室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT-空气源多联机热泵空调系统

说明书

本发明属于太阳能热泵技术领域，提出一种室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT‑空气源多联机热泵空调系统，包括低温压缩机、高温压缩机、室外翅片换热器、PVT组件、节流阀、冷凝蒸发器、单向阀、截止阀、四通换向阀、室内换热器和逆变器。本发明提供的室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT‑空气源多联机热泵空调系统可以以单级压缩PVT制热、复叠压缩PVT制热、单级压缩空气源制热、复叠压缩空气源制热、单级压缩空气源制冷、室外翅片换热器除霜六种循环全年运行，以单级或复叠压缩空气源制热循环持续运行室外翅片换热器需要除霜时，以不从室内环境取热的除霜模式除霜，热泵空调系统环境适配性强，制热效率较高，设备利用率较高，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，尤其涉及一种室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT-空气源多联机热泵空调系统。

背景技术

太阳能光伏光热Photovoltaic-thermal，PVT技术在换热介质带走光伏组件工作废热加以利用的同时，降低了其工作温度、提高了光伏发电效率。PVT热泵系统是热泵技术与PVT技术的结合，可同时提高热泵循环制热效率与光伏电池发电效率，在一套系统上同时输出热能、电能。将空气源热泵循环与PVT热泵循环相结合，可构成PVT-空气源热泵系统，此类系统在一定程度上克服两者的缺陷，做到两种热源的优势互补，具有很高的工程应用价值。现有的PVT-空气源热泵系统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。在热泵系统蒸发侧，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变化。现有的PVT-空气源热泵系统通常采用单级压缩循环，不适用于季节轮转与昼夜交替带来的蒸发压力变化剧烈的变工况条件运行。

二、翅片蒸发器除霜效率低，换热器设备利用率低。空气源热泵系统在冬季运行时，由于室外空气温度低，易出现室外蒸发器表面结霜，影响系统性能。太阳能可在白天提供较高热源，其与空气源热泵系统结合的PVT-空气源热泵系统由于光伏电池在光照下的散热可大幅度提高蒸发器温度，可在一定程度上防止蒸发器结霜。但是在无光照阴雨天或温度较低夜间，PVT-空气源热泵系统需切换至空气源室外翅片换热器取热，此时PVT-空气源热泵系统和普通空气源热泵系统相同，室外翅片换热器仍会结霜，对此，现有除霜方法主要有两种：逆循环除霜与蓄能除霜两种。逆循环除霜从室内换热器取热，带来室内环境较大的温度波动，制冷剂流向切换，对系统带来较大冲击。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。另外，在阴雨天或夜间，现有的PVT-空气源热泵系统除霜时，无论采用上述两种除霜方法中哪种，都会出现PVT组件在除霜期间的闲置。

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，而提供一种室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT-空气源多联机热泵空调系统，既可实现制热时单级压缩与复叠压缩循环相互切换、又可在除霜时实现不从室内环境取热。

为实现本发明的目的所采用的技术方案如下：一种室外热源除霜的复叠式压缩多循环PVT-空气源多联机热泵空调系统，包括低温压缩机1-1、高温压缩机1-2、室外翅片换热器2、PVT组件3、节流阀、冷凝蒸发器5、单向阀、截止阀、四通换向阀、室内换热器9和逆变器10；