[发明专利]一种全天候运行的高效蓄能型太阳能热泵供热方法

摘要

本发明公开了一种全天候运行的高效蓄能型太阳能热泵供热方法，用以提供生活热水、或者提供给散热器用来冬季供暖。太阳能集热器中相变能材料将瞬时或者之前储存的太阳能，通过振荡热管传递给复合换热器。夏季运行时，直接加热复合换热器中循环水实现供热水；冬季运行时，热量传递给复合换热器中的蒸发器提高蒸发温度，启动热泵循环加热热水；过渡季节运行时，热量一部分直接加热复合换热器中循环水，另一部分传递给复合换热器中的蒸发器，启动热泵系统将热水加热到所需温度。本方法直接利用太阳能供热水，或利用太阳能提高热泵系统蒸发温度来供热水，从而提高热泵系统的制热效率，优化蓄能型太阳能热泵热水系统的整体性能。

主权项

一种全天候运行的高效蓄能型太阳能热泵供热方法，分为热管工质循环、热泵制冷剂循环和循环水循环，所用装置包括蓄能型太阳能振荡热管集热器、三股流复合换热器、热力膨胀阀、压缩机、水冷冷凝器、水泵A、水泵B、储水箱和截止阀，其中，蓄能型太阳能振荡热管集热器包括太阳能真空集热管、相变材料和振荡热管，其特征在于，供热方法的具体过程如下：（1）夏季运行时，所述热管工质循环：太阳辐射充足，蓄能型太阳能振荡热管集热器中相变材料传递的瞬时太阳能或者白天储存夜间放出的热量足够多，振荡热管的蒸发段吸收这部分太阳能后，通过振荡热管内的充注材料将热量高效传递给振荡热管的冷凝段，在三股流复合换热器中振荡热管直接将这部分热量用以加热复合换热器中的循环水，从而实现供热水；所述热泵循环停止工作；所述水循环：在三股流复合换热器中得到振荡热管传递的热量后温度升高的水，通过水泵A进入储水箱，经截止阀调节流量后进入三股流复合换热器中继续被加热提高温度；（2）冬季运行时，所述热管工质循环：太阳辐射不足，蓄能型太阳能振荡热管集热器中相变材料传递或者白天储存夜间放出的热量较低，振荡热管的蒸发段吸收这部分太阳能后，通过振荡热管内的充注材料将热量高效传递给振荡热管的冷凝段，振荡热管的冷凝段和热泵蒸发器管路在三股流复合换热器中进行热交换；所述热泵循环：热泵蒸发器管路中的制冷剂得到热管传递的热量后汽化成制冷剂蒸气，经压缩机加压后进入水冷冷凝器一侧的制冷剂管路，放出热量冷却凝结后的制冷剂液体通过热力膨胀阀节流，再进入热泵蒸发器管路中，继续吸收振荡热管传递的热量，如此完成一个循环；所述水循环：水冷凝器的制冷剂管路释放的热量用以加热水冷冷凝器另一侧的循环水，送至储水箱后又经水泵B，进入水冷冷凝器中继续加热到所需温度；（3）过渡季节运行时，所述热管工质循环：辐射稍有不足，蓄能型太阳能振荡热管集热器中相变材料传递或者白天储存夜间放出的热量通过振荡热管传递后，不足以加热热水到所需温度，振荡热管将这部分热量中的一部分用来加热三股流复合换热器中的循环水，另一部分传递给三股流复合换热器中的热泵蒸发器管路；所述热泵循环：热泵蒸发器管路中的制冷剂得到热管传递的热量后汽化成制冷剂蒸气，经压缩机加压后进入水冷冷凝器的制冷剂管路，放出热量冷却凝结后的制冷剂液体通过热力膨胀阀节流，再进入热泵蒸发器管路中，继续吸收振荡热管传递的热量，如此完成一个循环；所述水循环由两个并联管路组成，一根循环水管路在三股流复合换热器中得到振荡热管传递的热量后温度升高，通过水泵A进入储水箱，经截止阀调节流量后再次进入三股流复合换热器中继续被加热提高温度；另一根水管路在水冷凝器中得到制冷剂管路释放的热量，然后被送至储水箱后又经水泵B，进入水冷冷凝器中继续加热到所需温度。