專利名稱：一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱泵技術(shù)領(lǐng)域，是一種綜合利用太陽(yáng)能、提高空氣源熱泵機(jī)組制熱效率的供熱空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冬季，我國(guó)大部分地區(qū)都有供暖需求，而傳統(tǒng)的供暖方式具有能耗高、效率低及環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，在一定程度上影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用熱泵系統(tǒng)與太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)相結(jié)合的模式進(jìn)行采暖的節(jié)能措施已經(jīng)開始應(yīng)用，并且取得了一定的成果。其中，太陽(yáng)能輔助空氣源熱泵輻射采暖空調(diào)的系統(tǒng)適合太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)的別墅、低層辦公建筑及農(nóng)村住宅，因此，這類系統(tǒng)正逐漸被人們重視。然而，對(duì)于此類系統(tǒng)，如何提高太陽(yáng)能的利用率，降低機(jī)組能耗，提高熱泵機(jī)組的效率，保證系統(tǒng)持續(xù)高效運(yùn)行一直是該領(lǐng)域的難點(diǎn)，主要原因在于:當(dāng)太陽(yáng)能集熱器中水溫較高時(shí)，集熱效率下降，太陽(yáng)能的利用率降低；冬季，當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí)，室外換熱器結(jié)霜嚴(yán)重，空氣源熱泵的效率也會(huì)降低，能耗升高。作為太陽(yáng)能輔助空氣源熱泵輻射供暖方式，國(guó)內(nèi)學(xué)者設(shè)計(jì)了一些新的系統(tǒng)，如:直膨式太陽(yáng)能輔助空氣源熱泵供暖空調(diào)模式、太陽(yáng)能直接供暖與空氣源熱泵供暖相結(jié)合等模式，這些系統(tǒng)取得了一定的成果，但并沒(méi)有充分利用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)，系統(tǒng)的效率仍然較低，能耗及運(yùn)行成本仍然較高，未產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的突破。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，目的在于解決傳統(tǒng)的太陽(yáng)能與空氣源熱泵相結(jié)合供暖系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用率低、熱泵機(jī)組制熱系數(shù)低的問(wèn)題，本發(fā)明適合于太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)的別墅、低層辦公類型建筑和農(nóng)村住宅的供暖空調(diào)。技術(shù)方案:本發(fā)明為一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，至少包括空氣源熱泵系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和輻射散熱系統(tǒng)，其特征是壓縮機(jī)(I)的輸出端經(jīng)過(guò)四通轉(zhuǎn)換閥(2)與室內(nèi)空調(diào)器(3)連接，室內(nèi)空調(diào)器(3)的輸出端經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(4)與氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)相連，其中，氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)并聯(lián)，其輸出端經(jīng)過(guò)四通轉(zhuǎn)換閥(2)回到壓縮機(jī)(1)，在氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)的進(jìn)出口分別安裝有閥門一(5)、閥門二(7)、閥門三(8)和閥門四(10)，太陽(yáng)能集熱器(12)經(jīng)過(guò)水泵
(11)連接氟水板式換熱器(6)和毛細(xì)管網(wǎng)(15)，氟水板式換熱器(6)和毛細(xì)管網(wǎng)(15)并聯(lián)連接，在毛細(xì)管網(wǎng)(15)進(jìn)出口分別安裝閥門五(13)和閥門六(14)。本發(fā)明中為了充分利用太陽(yáng)能，提高太陽(yáng)能集熱器的集熱效率，室內(nèi)布置了毛細(xì)管網(wǎng)進(jìn)行散熱，當(dāng)太陽(yáng)能集熱器水溫較高時(shí)，循環(huán)水可以直接進(jìn)入毛細(xì)管網(wǎng)向室內(nèi)供熱；當(dāng)太陽(yáng)能集熱器中的水溫較低時(shí)，循環(huán)水進(jìn)入氟水板式換熱器與制冷劑換熱，形成水源熱泵系統(tǒng)，通過(guò)室內(nèi)空調(diào)器向室內(nèi)供暖，如此，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)既可以直接向室內(nèi)供暖，也可以通過(guò)熱泵系統(tǒng)間接向室內(nèi)供暖，因此，顯著提高太陽(yáng)能集熱器的集熱效率和熱泵系統(tǒng)的制熱效率。具體實(shí)現(xiàn)方法:(一)冬季運(yùn)行工況:1.太陽(yáng)能集熱器(12)中水溫在7V -30°C之間且室外空氣溫度低時(shí)，啟動(dòng)壓縮機(jī)(I)和水泵(11)，關(guān)閉閥門五(13)和閥門六(14)，太陽(yáng)能集熱器(12)中的循環(huán)水進(jìn)入氟水板式換熱器(6)進(jìn)行換熱，熱泵機(jī)組通過(guò)氟水板式換熱器(6)吸收循環(huán)水中的熱量，此時(shí)，室外換熱器(9)進(jìn)出口閥門三(8)與閥門四(10)關(guān)閉，室內(nèi)側(cè)通過(guò)室內(nèi)空調(diào)器(3)供熱；2.太陽(yáng)能集熱器(12)中水溫高于30°C時(shí)，閥門五(13)和閥門六(14)打開，關(guān)閉壓縮機(jī)(1)，啟動(dòng)水泵(11)，直接利用太陽(yáng)能集熱器(12)中循環(huán)水向室內(nèi)供暖，室內(nèi)采用毛細(xì)管網(wǎng)(15)進(jìn)行輻射供暖；3.太陽(yáng)能集熱器(12)中水溫低于TC時(shí)，按照空氣源熱泵模式運(yùn)行，即:關(guān)閉水泵(11)、閥門一(5)和閥門二(7)，打開閥門三(8)和閥門四(10)，啟動(dòng)壓縮機(jī)(I) ; (二)夏季運(yùn)行工況:關(guān)閉水泵(11)、閥門一(5)和閥門二
(7)，打開閥門三(8)和閥門四(10)，啟動(dòng)壓縮機(jī)(I)。在本發(fā)明中，若太陽(yáng)能集熱器中的水溫低于4時(shí)，要加強(qiáng)水管路的保溫或采取其他防凍措施，防止管道及設(shè)備凍裂；本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn):(I) 太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)不但可以直接向室內(nèi)毛細(xì)管網(wǎng)供熱，也可以通過(guò)氟水板式換熱器及熱泵循環(huán)間接向室內(nèi)供熱，與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能利用模式相比，本發(fā)明高效、綜合地利用了太陽(yáng)能資源；(2) 系統(tǒng)把氟水板式換熱器與空氣源熱泵的室外換熱器并聯(lián)，當(dāng)不能直接利用太陽(yáng)能進(jìn)行供暖時(shí)，可以采用太陽(yáng)能輔助空氣源熱泵模式或空氣源熱泵模式進(jìn)行供暖，創(chuàng)新之處在于改變了傳統(tǒng)的單一供暖方式。本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能、環(huán)保，末端采用了毛細(xì)管網(wǎng)和空調(diào)器組合供暖方式，室內(nèi)溫度梯度小，熱舒適度高；采用毛細(xì)管網(wǎng)末端，所需要的總水量較小，水溫低，約35°C，安全，可靠，毛細(xì)管網(wǎng)的壽命長(zhǎng)；該系統(tǒng)主要是靠太陽(yáng)能系統(tǒng)采暖，因此能耗設(shè)備主要是水泵，運(yùn)行費(fèi)用較低，約是普通供暖系統(tǒng)費(fèi)用的1/3。

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖圖中:1壓縮機(jī)，2四通轉(zhuǎn)換閥，3室內(nèi)空調(diào)器，4節(jié)流閥，5閥門一，6氟水板式換熱器，7閥門二，8閥門三，9室外換熱器，10閥門四，11水泵，12太陽(yáng)能集熱器，13閥門五，14閥門六，15毛細(xì)管網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
參照附圖，一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)I的出口連接四通轉(zhuǎn)換閥2，四通轉(zhuǎn)換閥2經(jīng)過(guò)室內(nèi)空調(diào)器3與節(jié)流閥4的一端連接，另一端連接氟水板式換熱器6和室外空調(diào)器9，氟水板式換熱器6和室外空調(diào)器并聯(lián)連接，并在各自進(jìn)出口分別安裝有閥門一 5、閥門二 7、閥門三8和閥門四10，氟水板式換熱器6和室外空調(diào)器出口經(jīng)過(guò)四通轉(zhuǎn)換閥2連接壓縮機(jī)1，太陽(yáng)能集熱器12經(jīng)過(guò)水泵11與氟水板式換熱器6和毛細(xì)管網(wǎng)15連接，氟水板式換熱器6和毛細(xì)管網(wǎng)15并聯(lián)連接，且在毛細(xì)管網(wǎng)15的進(jìn)出口分別安裝閥門五13和閥門六14，由此完成了整個(gè)系統(tǒng)的安裝。
權(quán)利要求1.一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，其特征是壓縮機(jī)(I)的輸出端經(jīng)過(guò)四通轉(zhuǎn)換閥(2)與室內(nèi)空調(diào)器(3)連接，室內(nèi)空調(diào)器(3)的輸出端經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(4)與氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)相連，其中，氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)并聯(lián)，其輸出端經(jīng)過(guò)四通轉(zhuǎn)換閥(2)回到壓縮機(jī)(1)，在氟水板式換熱器(6)和室外換熱器(9)的進(jìn)出口分別安裝有閥門一(5)、閥門二(7)、閥門三(8)和閥門四(10)，太陽(yáng)能集熱器(12)經(jīng)過(guò)水泵(11)連接氟水板式換熱器(6)和毛細(xì)管網(wǎng)(15)，氟水板式換熱器(6)和毛細(xì)管網(wǎng)(15)并聯(lián)連接，在毛細(xì)管 網(wǎng)(15)進(jìn)出口分別安裝閥門五(13)和閥門六(14)。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于太陽(yáng)能資源豐富的別墅、低層辦公建筑及農(nóng)村住宅的冬季供暖和夏季空調(diào)，系統(tǒng)特征在于由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、輻射采暖系統(tǒng)及空氣源熱泵系統(tǒng)組成的綜合供暖空調(diào)系統(tǒng)，本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)在于采用一套太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，可以直接進(jìn)行輻射供暖，也可以輔助空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行供暖和空調(diào)，該系統(tǒng)利用輻射散熱末端和空調(diào)器組合裝置，可以充分利用太陽(yáng)能資源，提高太陽(yáng)能集熱器的集熱效率，解決了常規(guī)供暖系統(tǒng)的高能耗、低效率問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24F13/30GK203163145SQ20132019136
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者吳金順, 張軍, 白磊, 潘天泉, 魏鋆, 李瓊, 張維亞, 崔蕾, 劉宏偉, 劉光軍 申請(qǐng)人:華北科技學(xué)院, 吳金順