太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，在夏季运行时作为蒸发冷却装置，高效排热，获取冷量；冬季运行时作为吸热装置，从空气中吸取热量，低成本有效除霜，保证热泵系统在低温环境下正常工作，高效节能又无污染物排放；利用槽式太阳能集热器收集高温热能对系统进行补充，利用蓄能器储存高温热能供补偿使用；系统安装场所不受地质条件和周边环境的限制，造价较低，安装方便，可以大范围推广。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，在夏季运行时作为蒸发冷却装置，高效排热，获取冷量；冬季运行时作为吸热装置，从空气中吸取热量，低成本有效除霜，保证热泵系统在低温环境下正常工作，高效节能又无污染物排放；利用槽式太阳能集热器收集高温热能对系统进行补充，利用蓄能器储存高温热能供补偿使用；系统安装场所不受地质条件和周边环境的限制，造价较低，安装方便，可以大范围推广。【专利说明】太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统
本技术涉及一种太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，在夏天利用水蒸发吸热的原理向空气中排放热量冷却工质提供冷源，在冬天从空气中吸收热量提供热源，利用槽式太阳能集热器收集高温热能对系统进行补充，利用蓄能器储存高温热能供补偿使用。冬天，当换热盘管和翅片结霜时，启动防霜喷淋系统喷洒防冻溶液除霜，防冻溶液中落入雨水和吸收空气中的水分被稀释后，通过蒸发式防冻溶液脱水器排除多余的水分，由太阳能及其蓄能器给蒸发式防冻溶液脱水器提供热源。在极端寒冷的气候条件下利用太阳能及其蓄能器给热泵系统补充热量，利用太阳能及其蓄能器给风能塔系统的换热盘管除霜。太阳能蓄能冷热源风能塔提供的低品位冷源和低品位热源通过热泵主机的提升，向末端用户供应冷气、采暖和生活热水。属于热泵
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技术介绍
目前我国的集中供冷、采暖和生活热水制备系统中，广泛采用空气源热泵和地源热泵系统，空气源热泵在环境气温为5°C时效率低下，当环境气温在0°C及以下时，结霜严重，无法工作，采用常规能源辅助加热又增加污染排放，增加能源开支；地源热泵系统由于受地质条件和周边地理环境的限制，不能在人口密集的城市和地质条件复杂的地方应用，并且建造成本闻昂。
技术实现思路
为了克服现有的空气源热泵系统不能在环境气温为5°C及以下的气温条件下工作的缺陷，克服地源热泵系统受地质条件和周边地理环境限制的问题，本技术提供一种太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，在夏季运行时作为蒸发冷却装置，高效排热，获取冷量；冬季运行时作为吸热装置，从空气中吸取热量，低成本有效除霜，保证热泵系统在低温环境下正常工作，高效节能又无污染物排放；利用槽式太阳能集热器收集高温热能对系统进行补充，利用蓄能器储存高温热能供补偿使用；系统安装场所不受地质条件和周边环境的限制，造价较低，安装方便，可以大范围推广。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，包括冷热源风能塔、热泵主机、槽式太阳能集热器、蓄能器和太阳能供热换热器、加热除霜换热器、蒸发式防冻溶液脱水器，其特征在于: 构建冷热源风能塔塔体，塔体的四周设置有导风孔，在塔体顶部设置风机，在风机下方设置溶液吸收器，在溶液吸收器下方设置供液管，在供液管下侧开口安装喷淋头，喷淋头与供液管相通，在喷淋头的下方设置换热盘管，在换热盘管的横断面上均匀安装换热翅片，换热盘管设置进水口和出水口，换热盘管的进水口和出水口通过主循环泵和管路与热泵主机串联；在换热盘管下方设置有溶液储存盆，溶液储存盆侧面设置有蒸发式防冻溶液脱水器，溶液储存盆的另一侧面设置有溶液补充装置和溶液储存盆排污口 ； 在冷热源风能塔内的换热盘管的进口处设置有常开电磁阀、加热除霜换热器、力口热除霜换热器电磁阀，加热除霜换热器通过溶液脱水和加热除霜供热循环泵与太阳能供热换热器相连， 在冷热源风能塔塔体附近构建槽式太阳能集热器、蓄能器和太阳能供热换热器、热泵主机，槽式太阳能集热器通过槽式太阳能集热器循环泵、电动三通阀为蓄能器和太阳能供热换热器提供热源；太阳能供热换热器通过热泵主机补热循环泵为热泵主机提供热源。 本技术还包括一个溶液泵，溶液泵的进液口与溶液储存盆相连，溶液泵的出液口与供液管相连。 所述蒸发式防冻溶液脱水器由蒸发式防冻溶液脱水器壳体、蒸发式防冻溶液脱水器循环泵、蒸发式防冻溶液脱水器加热盘管、蒸发式防冻溶液脱水器加热电磁阀构成，蒸发式防冻溶液脱水器壳体底部设有排污口，蒸发式防冻溶液脱水器加热盘管安装在蒸发式防冻溶液脱水器壳体内，蒸发式防冻溶液脱水器循环泵一端与溶液储存盆相连，另一端连接到蒸发式防冻溶液脱水器壳体内，脱水后的防冻溶液引入溶液储存盆；蒸发式防冻溶液脱水器加热盘管通过蒸发式防冻溶液脱水器加热电磁阀、溶液脱水和加热除霜供热循环泵与太阳能供热换热器连接成回路。当溶液内侵入雨水和空气中的水分受到稀释影响效果时，蒸发式防冻溶液脱水器循环泵启动，将溶液抽入脱水器壳体内，溶液脱水和加热除霜供热循环泵启动，蒸发式防冻溶液脱水器加热电磁阀打开，槽式太阳能集热器及其蓄能器内的热量通过太阳能供热换热器的传递，流入蒸发式防冻溶液脱水器加热盘管，将防冻溶液加热到沸点，多余的水分被蒸发后通过管路流回溶液储存盆内。 蒸发式防冻溶液脱水器底部设置有排污口，当蒸发式防冻溶液脱水器壳体内沉淀有杂质时，可以从排污口排出。 溶液储存盆的另一侧面设置有溶液补充装置和溶液储存盆排污口，当防冻溶液飘逸损失后，溶液补充装置会给溶液储存盆内补充溶液，当溶液储存盆内沉淀有杂质时，可以从排污口排出。 在冷热源风能塔内的换热盘管的进口处设置有常开电磁阀、加热除霜换热器、力口热除霜换热器电磁阀，在极端低温的情况下，溶液脱水和加热除霜供热循环泵启动，加热除霜换热器电磁阀打开，常开电磁阀关闭，高效换热工质流过加热除霜换热器的一侧，槽式太阳能集热器和蓄能器内的热量流过加热除霜换热器的另一侧，将热量传送给高效换热工质，高效换热工质被加热后流过换热盘管，融化换热盘管和换热翅片上的结霜。 在冷热源风能塔塔体的四周设置有导风孔，当风机启动，推动空气从导风孔进入，流过换热盘管和换热翅片，穿过溶液吸收器之后从冷热源风能塔塔体顶部吹出，溶液吸收器将流过的空气中的水分吸收，防止飘洒污染环境。 在冷热源风能塔塔体附近构建槽式太阳能集热器、蓄能器和太阳能供热换热器，槽式太阳能集热器的循环工质是高温导热油，当有太阳时，槽式太阳能集热器可以将高温导热油加热到300°C以上，通过槽式太阳能集热器循环泵，高温导热油将热量传送到太阳能供热换热器，同时传送到蓄能器储存，在极端低温的情况下，热泵主机补热循环泵启动，从太阳能供热换热器提取热量给热泵主机补充加热，也给加热除霜换热器和蒸发式防冻溶液脱水器提供热源。 热泵主机从冷热源风能塔获得低品位冷源和低品位热源，通过热泵主机的提升，向供冷末端提供冷气，向供暖末端提供热量，向生活热水末端提供热水。在极端低温的情况下，热泵主机从槽式太阳能集热器及其蓄能器获得热量补充，保证冷热源风能塔和热泵主机正常工作。 本技术的突出特征是:在夏季作为散热冷却设施，高效换热工质在主循环泵的推动下，从换热盘管进水口流入，在换热盘管中循环穿行，把热量传递给换热盘管和换热翅片，散热后带着冷量从换热盘管的出水口流入热泵主机。溶液储存盆内盛满水，通过溶液泵推入供液管,并从喷淋头喷出，喷洒在换热盘管和翅片上，水在换热盘管和翅片上吸热蒸发，带走热量，在塔顶风机的抽吸作用下，蒸汽从顶部吹出，吹出的气体中的水分被溶液吸收器吸收。如此不断循环，给热泵主机带去源源不断的冷源。当溶液储存盆内的水量减少时，溶液补充装置启动，给溶液储存盆补足水量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能蓄能冷热源风能塔热泵系统，包括冷热源风能塔、热泵主机、槽式太阳能集热器、蓄能器和太阳能供热换热器、加热除霜换热器、蒸发式防冻溶液脱水器，其特征在于：构建冷热源风能塔塔体，塔体的四周设置有导风孔，在塔体顶部设置风机，在风机下方设置溶液吸收器，在溶液吸收器下方设置供液管，在供液管下侧开口安装喷淋头，喷淋头与供液管相通，在喷淋头的下方设置换热盘管，在换热盘管的横断面上均匀安装换热翅片，换热盘管设置进水口和出水口，换热盘管的进水口和出水口通过主循环泵和管路与热泵主机串联；在换热盘管下方设置有溶液储存盆，溶液储存盆侧面设置有蒸发式防冻溶液脱水器，溶液储存盆的另一侧面设置有溶液补充装置和溶液储存盆排污口，在冷热源风能塔内的换热盘管的进口处设置有常开电磁阀、加热除霜换热器、加热除霜换热器电磁阀，加热除霜换热器通过溶液脱水和加热除霜供热循环泵与太阳能供热换热器相连，在冷热源风能塔塔体附近构建槽式太阳能集热器、蓄能器和太阳能供热换热器、热泵主机，槽式太阳能集热器通过槽式太阳能集热器循环泵、电动三通阀为蓄能器和太阳能供热换热器提供热源；太阳能供热换热器通过热泵主机补热循环泵为热泵主机提供热源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍家邻，
申请(专利权)人：鲍家邻，
类型：新型
国别省市：湖北;42