一种太阳能蓄能热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能蓄能热泵系统，包括由压缩机、制热换热器、储液器、第一节流元件、空气能蒸发器组成的空气能利用系统，以及由储能槽、循环泵、太阳能集热模块构成的太阳能利用系统，所述储能槽内还设有太阳能蒸发器，该太阳能蒸发器通过管路连接至空气能利用系统，且通过第一除霜支路和第二除霜支路够成与空气能蒸发器的串联回路。本实用新型专利技术通过第一除霜支路和第二除霜支路将空气能蒸发器和太阳能蒸发器串联使用，达到除霜的目的，热泵在除霜运行时也能正常供热，无需频繁地换向工作；且在缺少太阳能的情况下，使用空气能蒸发器和辅助加热器，热泵系统仍能正常工作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Solar energy storage heat pump system

The utility model discloses a solar heat storage system, comprising a compressor, heat exchanger, reservoir, the first throttling element, air evaporator air energy utilization system, and the energy utilization of solar energy system composed of tank, circulating pump, solar module, the storage groove is also arranged in the solar evaporator, the evaporator through the air pipe connected to the solar energy utilization system, and through the first defrosting defrosting branch and second branch enough to form a series circuit with the air to the evaporator. The utility model through the first and second branch defrosting defrosting branch will air evaporator and solar evaporator series, achieve the aim of defrosting, defrosting heat pump in operation to normal heating, no need to frequently change jobs; and in the absence of the solar case, the air to the evaporator and the auxiliary heater. The heat pump system can still work properly.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热泵系统，具体涉及一种太阳能蓄能热泵系统。
技术介绍
热泵是将低位热能转化为高位热能的系统，被称为“热量倍增器”的热泵供热与传统的供热方式相比，具有能源利用率高、节能环保等技术优势，因此热泵技术在空调和热水供应等方面已得到广泛应用。热泵系统在利用各种热源中，以空气能热泵应用最为广泛。空气能热泵系统的低温热源为大气，从大气中获取热能比较方便，换热设备也比较简单，机组安装方便，可置于屋顶、外墙或建筑物周边空地。太阳能作为一种清洁的可再生能源，与其它能源相比具有无可比拟的优越性。以低温的太阳能作为低位热源的热泵，被称为太阳能热泵。如申请公布号为CN102353089A的专利文献公开了一种太阳能空气源热泵综合采暖控制系统，包括太阳能集热板、热水水箱、压缩机、四通换向阀、第一截止阀、第二截止阀、室内风冷换热装置、第一过滤干燥器、毛细管、第二过滤干燥器、室外风冷换热装置，四通换向阀的第二阀门与第四阀门之间依次连接有所述第二截止阀、室内风冷换热装置、第一过滤干燥器、毛细管、第二过滤干燥器、以及室外风冷换热装置，第一截止阀的一端连接至四通换向阀、另一端连接至室内风冷换热装置与第一过滤干燥器之间。该专利文献通过四通换向阀使得系统可以工作在三种工作模式下以适应全年的气温变化。但是当室外气温较低时，空气源热泵的蒸发器表面会结霜，冰霜不仅会影响换热效果，降低热泵系统的制热效率，而且当结霜严重时会致使热泵系统不能正常工作。普通空气能热泵系统在除霜工作时，一般使用四通换向阀进行制冷运行，不但没有制热，反而制冷运行，而且频繁的换向运行，对压缩机和四通换向阀工作的稳定性和可靠性均有不良影响。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提出了一种太阳能蓄能热泵系统。解决了现有除霜方式影响压缩机和四通换向阀工作的稳定性和可靠性的问题。本技术采取的技术方案如下：一种太阳能蓄能热泵系统，包括由压缩机、制热换热器、储液器、第一节流元件、空气能蒸发器组成的空气能利用系统，以及由储能槽、循环泵、太阳能集热模块构成的太阳能利用系统，其中，所述压缩机的出口与制热换热器的入口相连，制热换热器的出口与储液器的入口相连，储液器的出口与第一节流元件的入口相连，第一节流元件的出口与空气能蒸发器的入口相连，空气能蒸发器的出口与压缩机的入口相连，所述储能槽内还设有太阳能蒸发器，所述太阳能蒸发器的入口通过第二节流元件与第一节流元件的入口相连，太阳能蒸发器的出口与压缩机的入口相连，所述第一节流元件两端并联有第一除霜支路，该第一除霜支路上设有第一电磁阀，所述空气能蒸发器的出口与压缩机的入口之间设有第二电磁阀，空气能蒸发器与第二电磁阀之间设有第一交汇点，第一节流元件和第二节流元件之间设有第二交汇点，第一交汇点和第二交汇点通过第二除霜支路连通，所述第二除霜之路上设有第四电磁阀，所述第一节流元件入口与第二交汇点之间设有第三电磁阀。所述太阳能集热模块包括太阳能集热器以及储液箱，其中，储能槽、循环泵、储液箱三者串联构成回路，所述储液箱与储能槽内设有蓄能介质。所述蓄能介质有三种状态：液体、固态、固液混合态。在固液混合态时能温度保持不变，蓄能介质能吸收大量热量。白天通过太阳能集热器加热储液箱内的蓄能介质，加热后的蓄能介质通过循环泵流入储能槽内与储能槽内未加热的蓄能介质混合，使得热量传递至储能槽中，同时储能槽中部分蓄能介质流入储液箱进行加热。作为优选，所述储液箱为圆柱型，储液箱内还设有辅助加热丝。当太阳能严重不足，储能槽内固态的蓄能介质含量过高时，通过启动辅助加热器来防止蓄能介质由固液混合态变成固态，确保系统正常工作。所述储液箱和储能槽均设有保温层。保温层能够减少能量流失，使热泵系统效率提高。作为优选，所述第一节流元件、第二节流元件为手动节流阀、自动节流阀或毛细管。第一节流元件、第二节流元件起到节流降温的作用。作为优选，所述制热换热器为套管式换热器、板式换热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器。本技术的有益效果是：（1）充分利用可再生能源，提高了热泵系统的经济性。以往的太阳能热泵，由于供给与需求，在数量上和时间上的不匹配和不一致，太阳能利用率低。本技术采用蓄能技术，白天太阳能集热器采集的热能不仅满足了热泵白天运行，还将热能储存于蓄能介质中，供热泵夜晚运行，满足了夜晚运行，使热泵能全天候利用太阳能运行。（2）提高了热泵的稳定性和可靠性。本技术通过第一除霜支路和第二除霜支路将空气能蒸发器和太阳能蒸发器串联使用，从储液器出来的高温高压制冷剂不经过第一节流元件而直接进入空气能蒸发器，温度较高的制冷剂流入空气能蒸发器内，向表面的冰霜放热，从而使冰霜迅速融化，达到除霜的目的，热泵在除霜运行时也能正常供热，无需频繁地换向工作；且在缺少太阳能的情况下，譬如阴雨天气，使用空气能蒸发器和辅助加热器，热泵系统仍能正常工作。这使得热泵系统的稳定性和可靠性得到有效的提高。附图说明图1是本技术太阳能蓄能热泵系统的结构示意图。图中图标记为：1.压缩机，2.制热换热器，3.储液器，4.第一节流元件，5.空气能蒸发器，6.储能槽，7.循环泵，8.储液箱，9.太阳能集热器，10.太阳能蒸发器，11.第二节流元件，12.第一电磁阀，13.第二电磁阀，14.第三电磁阀，15.第一交汇点，16.第二交汇点，17.辅助加热丝，18.第四电磁阀。具体实施方式如图1所示，一种太阳能蓄能热泵系统，包括由压缩机1、制热换热器2、储液器3、第一节流元件4、空气能蒸发器5组成的空气能利用系统，以及由储能槽6、循环泵7、太阳能集热模块构成的太阳能利用系统，其中，压缩机的出口1b与制热换热器的入口2a相连，制热换热器的出口2b与储液器的入口3a相连，储液器的出口3b与第一节流元件的入口4a相连，第一节流元件的出口4b与空气能蒸发器的入口5a相连，空气能蒸发器的出口5b与压缩机的入口1a相连;太阳能集热模块包括太阳能集热器9以及储液箱8，储能槽的出口6b与循环泵的入口7a相连，循环泵的出口7b与储液箱的入口8a相连，储液箱的出口8b与储能槽的入口6a相连，且储液箱与储能槽内设有蓄能介质。储能槽6内还设有太阳能蒸发器10，太阳能蒸发器的入口10a通过第二节流元件11与第一节流元件的入口4a相连，太阳能蒸发器的出口10b与压缩机的入口1a相连，第一节流元件4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能蓄能热泵系统，包括由压缩机、制热换热器、储液器、第一节流元件、空气能蒸发器组成的空气能利用系统，以及由储能槽、循环泵、太阳能集热模块构成的太阳能利用系统，其中，所述压缩机的出口与制热换热器的入口相连，制热换热器的出口与储液器的入口相连，储液器的出口与第一节流元件的入口相连，第一节流元件的出口与空气能蒸发器的入口相连，空气能蒸发器的出口与压缩机的入口相连，其特征在于，所述储能槽内还设有太阳能蒸发器，所述太阳能蒸发器的入口通过第二节流元件与第一节流元件的入口相连，太阳能蒸发器的出口与压缩机的入口相连，所述第一节流元件两端并联有第一除霜支路，该第一除霜支路上设有第一电磁阀，所述空气能蒸发器的出口与压缩机的入口之间设有第二电磁阀，空气能蒸发器与第二电磁阀之间设有第一交汇点，第一节流元件和第二节流元件之间设有第二交汇点，第一交汇点和第二交汇点通过第二除霜支路连通，所述第二除霜之路上设有第四电磁阀，所述第一节流元件入口与第二交汇点之间设有第三电磁阀。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能蓄能热泵系统，包括由压缩机、制热换热器、储液器、
第一节流元件、空气能蒸发器组成的空气能利用系统，以及由储能槽、循
环泵、太阳能集热模块构成的太阳能利用系统，其中，所述压缩机的出口
与制热换热器的入口相连，制热换热器的出口与储液器的入口相连，储液
器的出口与第一节流元件的入口相连，第一节流元件的出口与空气能蒸发
器的入口相连，空气能蒸发器的出口与压缩机的入口相连，其特征在于，
所述储能槽内还设有太阳能蒸发器，所述太阳能蒸发器的入口通过第二节
流元件与第一节流元件的入口相连，太阳能蒸发器的出口与压缩机的入口
相连，所述第一节流元件两端并联有第一除霜支路，该第一除霜支路上设
有第一电磁阀，所述空气能蒸发器的出口与压缩机的入口之间设有第二电
磁阀，空气能蒸发器与第二电磁阀之间设有第一交汇点，第一节流元件和
第二节流元件之间设有第二交汇点，第一交汇点和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金坤，林永进，夏振鹏，张磊，
申请(专利权)人：浙江商业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33