專利名稱：一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵機組和太陽能聯(lián)動裝置，尤其是一熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水的裝置。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)，一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，包括熱泵機組、太陽能集熱器、保溫水箱、控制裝置和負載末端散熱器，熱泵機組包括直流變頻室外機、室內(nèi)換熱器，室內(nèi)換熱器通過供水水泵向負載末端散熱器供冷或供熱；太陽能集熱器將太陽熱能儲存在保溫水箱中用于生活熱水。存在問題是熱泵只能供生活熱水，或只能供冷供熱，太陽能只能供生活熱水或只能供熱，無法做到太陽能既能供生活熱水又能供熱，熱泵既能供冷供熱也能供生活熱水，更無法做到做按供冷供暖及生活熱水負荷的比例大小來調(diào)配相應(yīng)的熱泵機組和太陽能集熱器，在實際應(yīng)用中達不到最佳的節(jié)能效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，使太陽能既能供生活熱水又能供熱，還可充分利用空氣能。一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，包括主熱泵機組、保溫水箱、生活水換熱器、冷熱緩沖水箱和控制裝置；保溫水箱上有系統(tǒng)補水管，生活水換熱器設(shè)置在保溫水箱內(nèi)；主熱泵機組包括熱泵室外機和室內(nèi)換熱器，室內(nèi)換熱器包含一個保溫箱體，一個循環(huán)水泵及一個水一冷媒換熱器；室內(nèi)換熱器通過一電動三通閥與保溫水箱和冷熱緩沖水箱相連通，冷熱緩沖水箱通過供水水泵與若干個負載末端散熱器連通，向負載末端散熱器供冷或供熱；其特殊之處在于還包括一太陽能集熱裝置、一太陽能熱能傳遞裝置、一溢流管和一個或二個以上副熱泵機組，所述太陽能熱水裝置包括集熱器和第一水泵；集熱器通過第一水泵與保溫水箱連成循環(huán)管路；太陽能熱能傳遞裝置連接于保溫水箱和冷熱緩沖水箱之間；溢流管一端與冷熱緩沖水箱連通、另一端與散熱器的回水管和室內(nèi)換熱器的回水管的交接處連通；副熱泵機組的室內(nèi)換熱器的出水管與冷熱緩沖水箱連通、回水管與散熱器的回水管和溢流管的交接處連通。所述的一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，其特殊之處在于 所述太陽能熱能傳遞裝置包括溫度傳感器、第二水泵和電動二通閥，溫度傳感器設(shè)置在保溫水箱內(nèi)；第二水泵和電動二通閥通過管路將保溫水箱及冷熱緩沖水箱連通，一保溫水箱的回水管與主熱泵機組的室內(nèi)換熱器的回水管連通。本實用新型一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，由于采用這樣
3的結(jié)構(gòu)，且太陽能是在優(yōu)先滿足生活熱水的情況下將多余的熱能用于供暖；熱泵機組既能供冷供暖也能供生活熱水，且在供暖時優(yōu)先利用對生活熱水有富余的太陽能；即使在陰雨天太陽能不足時也能用熱泵提供足夠的熱水，且能夠按供冷供暖及生活熱水負荷的比例大小來調(diào)配相應(yīng)的熱泵機組和太陽能集熱器，從而達到供冷供暖和生活熱水時，最佳的節(jié)能環(huán)保效果。可以最高效率地利用熱泵和太陽能進行供冷供暖和供生活熱水。

圖1是本發(fā)明的示意圖。圖2是圖1的局部放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。如圖1、圖2所示，一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，包括主熱泵機組1A、保溫水箱2、生活水換熱器3、冷熱緩沖水箱13、太陽能集熱裝置6和控制裝置，主熱泵機組IA包括熱泵室外機11和室內(nèi)換熱器12，室內(nèi)換熱器12包括循環(huán)水泵121 及水-冷媒換熱器122 ；主熱泵機組IA的室內(nèi)換熱器12的出水管連接電動三通閥7的進口，電動三通閥7的第一出水口 71連通保溫水箱2，并從保溫水箱2通過回水管到室內(nèi)換熱器12的回水口，電動三通閥7的第二出水口 2連通到冷熱緩沖水箱12 ；散熱器10的回水管與主熱泵機組IA的室內(nèi)換熱器12的回水管連通；還包括副熱泵機組IB和一溢水管8，溢水管8 一端與散熱器10的回水管連通、另一端與冷熱緩沖水箱13連通；所述副熱泵機組IB的室內(nèi)換熱器12的出水管連接到冷熱緩沖水箱13，其回水管與溢水管8和散熱器10的回水管的交接處連通；冷熱緩沖水箱13通過供水水泵4向若干個負載末端散熱器10供冷或供熱。副熱泵機組IB可以設(shè)置一個，也可以設(shè)置二個以上；當(dāng)設(shè)置二個以上副熱泵機組IB時，副熱泵機組IB的室內(nèi)換熱器12的出水管并聯(lián)、進水管并聯(lián)。主熱泵機組IA和副熱泵機組IB的室內(nèi)換熱器12的回水管并聯(lián)；采用這樣的結(jié)構(gòu)，主熱泵機組IA可以做供冷供熱及生活熱水，副熱泵機組IB則只做供冷供熱，從而避免整個設(shè)備在滿足供冷供熱及生活熱需求時，不必要的冷熱切換所引起的能量損失。溢流管8的作用在于當(dāng)供水水泵4的流量變化時，對室內(nèi)換熱器12循環(huán)水泵121 幾乎沒有影響，從而不會影響到熱泵機組的效率。保溫水箱2上有系統(tǒng)補水管21，生活水換熱器3設(shè)置在保溫水箱2內(nèi)。太陽能集熱裝置6包括太陽能集熱器61和太陽能循環(huán)水泵62 ；保溫水箱2和太陽能集熱器61之間用太陽能循環(huán)水泵62連成循環(huán)管路，在保溫水箱2中儲存太陽能熱能，將太陽能集熱器61 中的太陽能熱能儲存到保溫水箱中。生活用水通過生活水換熱器3從保溫水箱2中吸熱成為生活熱水；作為進一步改進在保溫水箱2和冷熱緩沖水箱13之間有熱能傳遞裝置9，熱能傳遞裝置9包括溫度傳感器91、第二水泵92、電動二通閥93，溫度傳感器91設(shè)置在保溫水箱內(nèi)，用于感知太陽能是否充足；第二水泵92和電動二通閥93通過管路將保溫水箱和冷熱緩沖水箱連通，當(dāng)溫度傳感器91判斷太陽能在滿足生活熱水已有富余時，開啟第二水泵 92及電動二通閥93將保溫水箱中的太陽能熱能輸送到冷熱緩沖水箱，并和冷熱緩沖水箱 13、溢流管8、室內(nèi)換熱器12回水管、保溫水箱2和室內(nèi)換熱器12回水口連接管一起，形成一個太陽能供暖的熱能傳遞水路循環(huán)。所述室內(nèi)換熱器12包括保溫箱體、循環(huán)水泵121和水-冷媒換熱器122，在需要供熱時，水-冷媒換熱器122起冷凝器的作用，水-冷媒換熱器122中的冷媒冷凝將熱傳遞給水，在制冷時，水-冷媒換熱器122起蒸發(fā)器的作用，水-冷媒換熱器122中的冷媒蒸發(fā)吸收水中的熱量。生活熱水換熱器3在保溫水箱2中，生活用水通過生活水換熱器3從保溫水箱2 中吸熱成為生活熱水。第一種工作模式，在春秋季節(jié)只需要生活熱水時不需要供冷供熱時，太陽能集熱裝置6工作，通過循環(huán)水泵62將太陽能集熱器61中的太陽能熱能儲存到保溫水箱中；當(dāng)太陽能不足以滿足生活熱水要求時，主熱泵機組IA開始工作，室內(nèi)換熱器12產(chǎn)生熱水，同時電動三通閥7的進水口和第一出水口 71接通，第二出水口 72關(guān)閉，主熱泵機組IA將熱能儲存到保溫水箱2中；生活水換熱器3從保溫水箱2中吸熱成為生活熱水；副熱泵機組1B、 冷熱緩沖水箱13、供水水泵4及負載末端散熱器不工作。第二種工作模式，在冬季，既需要生活熱水又需要供暖時，太陽能集熱裝置6工作，通過循環(huán)水泵62將太陽能集熱器61中的太陽能熱能儲存到保溫水箱2中；當(dāng)太陽能不足以滿足生活熱水要求時，主熱泵機組IA開始工作，室內(nèi)換熱器12產(chǎn)生熱水，同時電動三通閥7的進水口和第一出水口 71接通，第二出水口 2關(guān)閉，主熱泵機組IA將熱能儲存到保溫水箱2中；生活水換熱器3從保溫水箱2中吸熱成為生活熱水；當(dāng)生活熱水要求滿足時， 主熱泵機組IA轉(zhuǎn)向制熱工作，同時電動三通閥7的第一出水口 71關(guān)閉，第二出水口 72開啟，主熱泵機組向冷熱緩沖水箱13輸送熱能，同時副熱泵機組IB也開始制熱工作，向冷熱緩沖水箱13輸送熱能，通過供水水泵4向末端負載散熱器10供熱；當(dāng)太陽能熱能傳遞裝置 9的溫度傳感器91感應(yīng)到儲存在保溫水箱2中的太陽能熱能滿足生活熱水有富余時，第二水泵92工作同時電動二通閥93開啟，將保溫水箱2中的熱水送入冷熱緩沖水箱13，一保溫水箱2的回水管22與主熱泵機組IA的回水管連通形成一個太陽能供暖的熱能傳遞的循環(huán)水路；實現(xiàn)既利用太陽能供暖，又可以利用空氣能供暖。第三種工作模式，在夏季，既需要生活熱水又需要供冷時，太陽能集熱裝置6工作，通過循環(huán)水泵62將太陽能集熱器61中的太陽能熱能儲存到保溫水箱2中；當(dāng)太陽能不足以滿足生活熱水要求時，主熱泵機組IA開始工作，室內(nèi)換熱器12產(chǎn)生熱水，同時電動三通閥7的進水口和第一出水口 71接通，第二出水口 72關(guān)閉，主熱泵機組將熱能儲存到保溫水箱2中；生活水換熱器3從保溫水箱2中吸熱成為生活熱水；當(dāng)生活熱水要求滿足時，主熱泵機組IA轉(zhuǎn)向制冷工作，室內(nèi)換熱器12變?yōu)檎舭l(fā)器產(chǎn)生冷凍水，同時電動三通閥7的第一出水口 71關(guān)閉，第二出水口 72開啟，主熱泵機組IA向冷熱緩沖水箱12輸送冷凍水，同時副熱泵機組IB也開始制冷工作，室內(nèi)換熱器12變?yōu)檎舭l(fā)器產(chǎn)生冷凍水，向冷熱緩沖水箱 12輸送冷凍水，通過供水水泵4向末端負載散熱器10供冷；此時，太陽能熱能傳遞裝置9的第二水泵92停止工作，電動二通閥93關(guān)閉，以隔絕保溫水箱和冷熱緩沖水箱間的熱傳遞。由于負載末端散熱器的復(fù)雜性，負載末端散熱器所需要的循環(huán)水流量和熱泵機組所需要的循環(huán)水流量，往往是不同的，供水水泵4難以同時滿足熱泵機組循環(huán)水量及負載末端散熱器循環(huán)水量的要求，溢流水管8的設(shè)置，使得當(dāng)負載末端散熱器所需要的循環(huán)水流量和熱泵機組熱泵機組所需要的循環(huán)水流量不同時，各自仍然可以正常工作。當(dāng)負載末端散熱器循環(huán)水流量大于熱泵機組循環(huán)水流量時，負載末端散熱器回水管中的水經(jīng)溢流水管8進入冷熱緩沖水箱13內(nèi)；當(dāng)負載末端散熱器循環(huán)水流量小于熱泵機組循環(huán)水流量時， 冷熱緩沖水箱13中的水從溢流水管8流出和負載末端散熱器回水一起進入室內(nèi)換熱器12 的回水管；當(dāng)負載末端散熱器循環(huán)水流量小于熱泵機組循環(huán)水流量時，溢流水管8中的水幾乎處于不流動的狀態(tài)。 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)先實施方式。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，還可以作出若干改進和變型，這也視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，包括主熱泵機組、保溫水箱、 生活水換熱器、冷熱緩沖水箱和控制裝置；保溫水箱上有系統(tǒng)補水管，生活水換熱器設(shè)置在保溫水箱內(nèi)；主熱泵機組包括熱泵室外機和室內(nèi)換熱器，室內(nèi)換熱器包含一個保溫箱體，一個循環(huán)水泵及一個水一冷媒換熱器；室內(nèi)換熱器通過一電動三通閥與保溫水箱和冷熱緩沖水箱相連通，冷熱緩沖水箱通過供水水泵與若干個負載末端散熱器連通，向負載末端散熱器供冷或供熱；其特征在于還包括一太陽能集熱裝置、一太陽能熱能傳遞裝置、一溢流管和一個或二個以上副熱泵機組，所述太陽能熱水裝置包括集熱器和第一水泵；集熱器通過第一水泵與保溫水箱連成循環(huán)管路；太陽能熱能傳遞裝置連接于保溫水箱和冷熱緩沖水箱之間；溢流管一端與冷熱緩沖水箱連通、另一端與散熱器的回水管和室內(nèi)換熱器的回水管的交接處連通；副熱泵機組的室內(nèi)換熱器的出水管與冷熱緩沖水箱連通、回水管與散熱器的回水管和溢流管的交接處連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，其特征在于所述太陽能熱能傳遞裝置包括溫度傳感器、第二水泵和電動二通閥，溫度傳感器設(shè)置在保溫水箱內(nèi)；第二水泵和電動二通閥通過管路將保溫水箱及冷熱緩沖水箱連通，一保溫水箱的回水管與主熱泵機組的室內(nèi)換熱器的回水管連通。
專利摘要一種熱泵機組與太陽能聯(lián)動的供冷暖和生活熱水裝置，包括主熱泵機組、保溫水箱、生活水換熱器、冷熱緩沖水箱和控制裝置；主熱泵機組的室內(nèi)換熱器通過一電動三通閥與保溫水箱和冷熱緩沖水箱相連通，冷熱緩沖水箱通過供水水泵與若干個負載末端散熱器連通；還包括一太陽能集熱裝置、一太陽能熱能傳遞裝置、一溢流管和一個或二個以上副熱泵機組，太陽能熱能傳遞裝置連接于保溫水箱和冷熱緩沖水箱之間；溢流管一端與冷熱緩沖水箱連通、另一端與散熱器的回水管連通；副熱泵機組的室內(nèi)換熱器的出水管與冷熱緩沖水箱連通、回水管與散熱器的回水管和溢流管的交接處連通。由于采用這樣的結(jié)構(gòu)?？梢宰罡咝实乩脽岜煤吞柲苓M行供冷供暖和供生活熱水。
文檔編號F24D19/10GK202209813SQ20112024947
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者容建偉, 念東權(quán), 童風(fēng)喜, 趙序昌, 鄭忠孝 申請人:中山市愛美泰電器有限公司