一种热泵系统技术方案

本发明专利技术提供了一种热泵系统，包括太阳能热水子系统、空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统，所述吸收式循环子系统包括溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器和吸收器，溶液发生器和吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，且溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器和吸收器依次连接，空调换热工质循环子系统包括有四通阀、压缩机和过冷器，压缩机的出口管路述四通阀相连接，且太阳能热水子系统的管路和出口管路均穿过溶液发生器，过冷器与第一蒸发器相互耦合。该热泵系统能够高效充分且互补地利用太阳、风能和电能来驱动空调制冷制热，有效缓解用电高峰期的电网压力。

Heat pump system

The invention provides a heat pump system, including solar hot water system, air conditioning heat exchanging medium circulation subsystem and absorption refrigeration system, the absorption refrigeration system includes solution generator, a first condenser, a first throttle valve, a first evaporator and absorber between generator and absorber solution through two pipelines and connected the formation of the refrigerant circulation loop, and sequentially connected solution generator, a first condenser, a first throttle valve, the first air conditioning evaporator and absorber, heat exchanging medium circulation subsystem includes four valve, compressor and cooler, outlet pipe of the four way valve of compressor is connected with the pipeline and the outlet pipeline and solar water heating unit the solution through the generator, a cooler and a first evaporator coupling. The heat pump system can efficiently and fully utilize the solar, wind and electric energy to drive the air conditioning refrigeration and heating, and effectively relieve the pressure of the power grid during the peak period of electricity consumption.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热泵系统，尤其涉及一种可利用可再生能源的热泵系统。
技术介绍
目前世界能源结构以石油、天然气、煤等化石能源为主，占能源消耗总量的85％，化石能源终究会枯竭，同时还带来严重的环境问题。当前我国建筑行业耗能约占全国总能耗的30％，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，建筑耗能比例最终还将上升至35％左右，建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。其中，空调耗电量又占建筑耗能的一半以上，而且空调用电时间集中，直接导致用电高峰时段电网压力大、电力供应严重不足。而太阳能、风能等可再生资源没有被有效的利用起来。另外，无论是风能还是太阳能都受时间和气候变化影响，不够稳定，单一的能源利用形式均有其不足，因此高效地、充分地、互补地利用太阳能、风能等可再生能源，对于改善环境质量和绿色建筑节能系统发展非常重要。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种热泵系统，该热泵系统能够高效充分且互补地利用可再生能源来驱动空调制冷制热，有效缓解用电高峰期的电网压力。基于此，本专利技术提出了一种热泵系统，包括太阳能热水子系统、空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统，所述吸收式循环子系统包括溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器和吸收器，所述溶液发生器和所述吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，且所述溶液发生器、所述第一冷凝器、所述第一节流阀、所述第一蒸发器和所述吸收器依次连接，所述太阳能热水子系统的管路穿过所述溶液发生器，所述空调换热工质循环子系统包括有四通阀、压缩机和过冷器，所述压缩机的出口管路与所述四通阀相连接，且所述出口管路穿过所述溶液发生器，所述过冷器与所述第一蒸发器相互耦合。可选的，所述吸收式循环子系统包括溶液热交换器，所述两个管道均经过所述溶液热交换器。进一步的，所述制冷工质循环回路中还设置有循环泵。可选的，所述空调换热工质循环子系统包括第二冷凝器、第一单向阀、第二节流阀和第二蒸发器，且所述压缩机、所述四通阀、所述第二冷凝器、所述第一单向阀、所述过冷器、所述第二节流阀和所述第二蒸发器依次连接并形成第一循环回路。可选的，所述空调换热工质循环子系统包括第二单向阀和第三节流阀，所述第一单向阀与所述第三节流阀并联连接，所述第二单向阀与所述第二节流阀并联连接，使所述压缩机、所述四通阀、所述第二蒸发器、所述第二单向阀、所述过冷器、所述第三节流阀和所述第二冷凝器依次连接并形成第二循环回路。进一步的，所述热泵系统还包括电机，所述电机通过第一传动机构与所述压缩机相连接。可选的，所述热泵系统还包括风力机，所述风力机与所述压缩机相连接。进一步的，所述热泵系统还包括第二传动机构和转换器，所述风力机、所述第二传动机构、所述转换器和所述压缩机依次相连接。可选的，所述太阳能热水子系统包括集热器、水泵和储水箱，所述集热器、所述水泵和所述储水箱依次连接并形成循环回路。可选的，所述水泵与所述储水箱之间的连接管路经过所述溶液发生器。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术的热泵系统包括太阳能热水子系统、空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统，所述吸收式循环子系统包括溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器、吸收器和循环泵，所述溶液发生器和所述吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，且所述溶液发生器、所述第一冷凝器、所述第一节流阀、所述第一蒸发器、所述吸收器依次连接，其中，溶液发生器内的水蒸气经第一冷凝器被冷却水冷凝成水，经过第一节流阀降压后进入第一蒸发器中，由于第一蒸发器和过冷器相互耦合，能够使低压冷凝水吸收空调换热工质循环子系统中的制冷剂液体的热量后蒸发；另外，第一蒸发器中蒸发出的水蒸气进入吸收器中，被制冷工质吸收，吸收器内的溶液吸收从第一蒸发器中出来的蒸汽变成稀溶液，稀溶液进入溶液发生器，重新被热源加热产生蒸汽再次形成浓溶液，开始下一轮的循环；由于溶液发生器和吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，即溶液发生器内的浓溶液也能够进入吸收器中，由吸收器吸收第一蒸发器内的蒸汽将其变成稀溶液，继续供给工作。所述太阳能热水子系统的管路穿过所述溶液发生器，能够为溶液发生器内的溶液提供热量，促进溶液发生器内的溶液受热产生蒸汽形成浓溶液，为系统的下一步工作提供条件；且太阳能热水子系统有效的利用了太阳能源，与空调换热工质循环子系统配合工作，能够形成多种能源的利用形式，非常灵活。所述空调换热工质循环子系统包括有四通阀、压缩机和过冷器，所述压缩机的出口管路与所述四通阀相连接，且所述压缩机的出口管路经过所述溶液发生器，溶液发生器能够对压缩机中排出的高温高压制冷剂进行预冷，方便下一步的工作，且所述溶液发生器分别配合所述空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统共同工作，能够保证热泵系统制冷或制热工作时的质量，使整个系统的工作可靠性更高。所述过冷器与所述第一蒸发器相互耦合，且即述第一蒸发器与所述过冷器相耦合后的装置，既能够供吸收式循环子系统工作，也能供空调换热工质循环子系统工作，保证在太阳能或者其他驱动源不足的情况下，吸收式循环子系统和空调换热工质循环子系统也能够同时工作，可靠高效的完成制冷或制热的工作，且两种循环相耦合的方式能够使热水温度比单一循环方式下的温度低，从而降低对集热器的要求，大幅度提高整体系统的COP。进一步的，所述吸收式循环子系统包括溶液热交换器，所述两个管道均经过所述溶液热交换器，且所述制冷工质循环回路中还设置有循环泵，在制冷工质循环回路中，溶液发生器流出的浓溶液经过溶液热交换器降温、降压后自流进吸收器中，能够冷却吸收器中的溶液的温度，这有利于从第一蒸发器过来的蒸汽融入中间浓度的溶液中，而使中间浓度的溶液成为稀溶液，吸收器内的稀溶液再次经循环泵送至溶液热交换器中，与溶液热交换器内的浓溶液交换部分热量后进入溶液发生器中，在溶液发生器中吸收热量后蒸发浓缩变成浓溶液进入第一冷凝器中，形成循环回路。所述空调换热工质循环子系统包括第二冷凝器、第一单向阀、第二节流阀、第二蒸发器、第二单向阀和第三节流阀，且所述压缩机、所述四通阀、所述第二冷凝器、所述第一单向阀、所述过冷器、所述第二节流阀和所述第二蒸发器依次连接并形成第一循环回路，压缩机排出的高温高压的制冷剂经四通阀进入第二冷凝器中冷凝，此过程为散热过程，冷凝后的制冷剂经第二单向阀进入过冷器，在过冷器中与吸收式循环子系统进行热交换，液态制冷剂经第二节流阀节流降压后再第二蒸发器中吸收冷媒水的热量蒸发，起到制冷的效果，蒸发后的制冷剂蒸汽再次通入压缩机中，进入下一个循环。所述第一单向阀与所述第三节流阀并联连接，所述第二单向阀与所述第二节流阀并联连接，使所述压缩机、所述四通阀、所述第二蒸发器、所述第二单向阀、所述过冷器、所述第三节流阀和所述第二冷凝器依次连接并形成第二循环回路，四通阀能够改变压缩机排出的制冷剂的流动方向，使其与制冷时的流向刚好相反，从而起到制热的效果。该热泵系统还包括风力机和电机，所述风力机和所述电机分别与压缩机相连接，能够分别作为压缩机的驱动源，有效地利用了风能资源，使整个装置能够在太阳能、风能和电能的互补控制下正常的工作，保证工作的质量，灵活运用多种能源，缓解用电高峰期的电网压力。附图说明图1是本实施例所述的热泵系统的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵系统，其特征在于，包括太阳能热水子系统、空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统，所述吸收式循环子系统包括溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器和吸收器，所述溶液发生器和所述吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，且所述溶液发生器、所述第一冷凝器、所述第一节流阀、所述第一蒸发器和所述吸收器依次连接，所述太阳能热水子系统的管路穿过所述溶液发生器，所述空调换热工质循环子系统包括有四通阀、压缩机和过冷器，所述压缩机的出口管路与所述四通阀相连接，且所述出口管路穿过所述溶液发生器，所述过冷器与所述第一蒸发器相互耦合。

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括太阳能热水子系统、空调换热工质循环子系统和吸收式循环子系统，所述吸收式循环子系统包括溶液发生器、第一冷凝器、第一节流阀、第一蒸发器和吸收器，所述溶液发生器和所述吸收器之间通过两个管道相连接并形成制冷工质循环回路，且所述溶液发生器、所述第一冷凝器、所述第一节流阀、所述第一蒸发器和所述吸收器依次连接，所述太阳能热水子系统的管路穿过所述溶液发生器，所述空调换热工质循环子系统包括有四通阀、压缩机和过冷器，所述压缩机的出口管路与所述四通阀相连接，且所述出口管路穿过所述溶液发生器，所述过冷器与所述第一蒸发器相互耦合。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述吸收式循环子系统包括溶液热交换器，所述两个管道均经过所述溶液热交换器。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述制冷工质循环回路中还设置有循环泵。4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述空调换热工质循环子系统包括第二冷凝器、第一单向阀、第二节流阀和第二蒸发器，且所述压缩机、所述四通阀、所述第二冷凝器、所述第一单向阀、所述过冷器、所述第二节流阀和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：操瑞兵，林磊，王伟晗，张玉玲，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：发明
国别省市：广东;44