一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，包括：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间散发热量，实现供热。本实用新型专利技术高效节能，能够稳定、可靠地进行供热，具有良好的供热效果。

A CO_2 Air Source Heat Pump Assisted Solar Combined Heating System

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统
本技术涉及热泵供热
，特别是涉及一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统。
技术介绍
目前，对于传统的采暖系统，其通过利用常规的化石能源(例如煤炭、石油和天然气)在燃烧后所释放的热量，来对水进行加热，从而为用户供应热水。在这里过程中，传统的采暖系统所排放的污染物(如：CO、SO2以及粉尘等)，将会对环境造成的严重破坏，对人们的身体健康造成不利的影响。此外，传统采暖系统采用的化石能源，为不可再生能源，终究会枯竭，严重增加了国家的能源负担，因此，目前迫切需要开发出一种装置，其高效节能，不会污染环境，能够稳定、可靠地进行供热，具有良好的供热效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，其高效节能，不会污染环境，能够稳定、可靠地进行供热，具有良好的供热效果，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。为此，本技术提供了一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，包括太阳能热水系统、二氧化碳空气源热泵热水系统和热量输出系统，其中：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间散发热量，实现供热。其中，所述热量输出系统包括中空的蓄热水箱和风机盘管，其中：所述蓄热水箱内预先存储水，所述蓄热水箱垂直放置；所述风机盘管的上下两端分别通过第一管道和第二管道与所述蓄热水箱相连通。其中，所述第一管道和第二管道与所述蓄热水箱相连通的位置的高度，低于所述蓄热水箱内的水位。其中，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器、散流器和第一热水保温循环水泵，其中：所述太阳能集热器的进水口与和第一热水保温循环水泵左端的出水口相连通；所述太阳能集热器的出水口与散流器相连通；所述散流器位于所述蓄热水箱内部上方；所述第一热水保温循环水泵右端的进水口与所述蓄热水箱左侧下端的出水口相连通。其中，所述二氧化碳空气源热泵热水系统包括换热盘管、第二热水保温循环水泵、储热水箱、气体冷却器、第一水箱、回热器、蒸发器、气液分离器和压缩机，位于其中：所述换热盘管垂直分布在蓄热水箱内部；所述换热盘管顶端的进水口与储热水箱的出水口相连通；所述储热水箱的进水口与气体冷却器左端顶部的出水口相连通；所述气体冷却器左端底部的进水口与第二热水保温循环水泵右端的出水口相连通；所述第二热水保温循环水泵左端的进水口与第一水箱右端的出水口相连通；所述第一水箱左端的进水口与所述换热盘管底端的出水口相连通；所述气体冷却器右端顶部的制冷剂出口与回热器左端上部的第一制冷剂进口相连通；所述气体冷却器右端底部的制冷剂进口与压缩机左端的制冷剂出口相连通；所述压缩机右端的制冷剂进口通过气液分离器与回热器左端下部第二制冷剂出口相连通；所述回热器右端上部的第一制冷剂出口与蒸发器左端的制冷剂进口相连通；所述蒸发器右端的制冷剂出口与所述回热器右端下部的第二制冷剂进口相连通。其中，所述回热器右端上部的第一制冷剂出口与所述蒸发器左端的制冷剂进口之间的连接管道上设置有节流阀。其中，所述蒸发器的正右方间隔设置有一个风机。其中，所述散流器的位置，高于换热盘管的顶部上限位置；所述蓄热水箱左侧下端的出水口位置，高于换热盘管的底部下限位置。其中，还包括控制系统，该控制系统包括：多个电动开关阀、温度传感器、压力传感器、液位传感器和中央控制器，其中：温度传感器、压力传感器和液位传感器位于所述蓄热水箱中；所述储热水箱、第一热水保温循环水泵、第二热水保温循环水泵和散流器的进水口相连接的管道上，分别设置有一个电动开关阀；中央控制器，分别与电动开关阀、温度传感器、压力传感器和液位传感器相连接，用于实时接收温度传感器发来的蓄热水箱的水温、压力传感器发来的蓄热水箱的水压以及液位传感器发来的蓄热水箱内的水位值，然后，根据蓄热水箱的水温、压力以及水位值，发送预设的控制信号给第一热水保温循环水泵、第二热水保温循环水泵以及对应的电动开关阀，分别控制第一热水保温循环水泵和第二热水保温循环水泵的启停以及电动开关阀的开度。由以上本技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本技术提供了一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，其高效节能，不会污染环境，能够稳定、可靠地进行供热，具有良好的供热效果，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本技术提供的一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统的结构示意图；图中，1为太阳能集热器；2为蓄热水箱；3为散流器；4为换热盘管；5为风机盘管；61为第一热水保温循环水泵，62为第二热水保温循环水泵；7为储热水箱；8为气体冷却器；9为第一水箱；10为回热器；11为节流阀；12为蒸发器；13为风机；14为气液分离器；15为压缩机。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。参见图1，本技术提供了一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，包括太阳能热水系统、二氧化碳空气源热泵热水系统和热量输出系统，其中：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间(例如用户的房间)散发热量，从而实现供热的目的。需要说明的是，对于二氧化碳空气源热泵热水系统，其是通过制冷剂(例如二氧化碳二氧化碳)的循环利用，经过制冷剂的压缩、冷却、膨胀和蒸发，来实现对水的加热操作，从而实现能量转移。在本技术中，所述热量输出系统包括中空的蓄热水箱2和风机盘管5，其中：所述蓄热水箱2内预先存储水(例如纯净水)，所述蓄热水箱2垂直放置；所述风机盘管5的上下两端分别通过第一管道51和第二管道52与所述蓄热水箱2相连通；所述第一管道51和第二管道52与所述蓄热水箱2相连通的位置的高度，低于所述蓄热水箱2内的水位。在本技术中，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器1、散流器3和第一热水保温循环水泵61，其中：所述太阳能集热器1的进水口与和第一热水保温循环水泵61左端的出水口相连通(通过中空的管道)；所述太阳能集热器1的出水口与散流器3相连通；所述散流器3位于所述蓄热水箱2内部上方；所述第一热水保温循环水泵61右端的进水口与所述蓄热水箱2左侧下端的出水口相连通。具体实现上，所述太阳能集热器可以为现有任意一种性能优良的太阳能集热器，其上具有多个太阳能集热板。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，其特征在于，包括太阳能热水系统、二氧化碳空气源热泵热水系统和热量输出系统，其中：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间散发热量，实现供热。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳空气源热泵辅助太阳能联合供热系统，其特征在于，包括太阳能热水系统、二氧化碳空气源热泵热水系统和热量输出系统，其中：太阳能热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并实时采集外部的太阳能，利用太阳能对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；二氧化碳空气源热泵热水系统，用于在其内部形成循环流动的水，并利用二氧化碳作为冷媒，吸收外部空气中的热量，然后对水进行加热后，输送加热后的水给热量输出系统；热量输出系统，分别与太阳能热水系统和二氧化碳空气源热泵热水系统相连接，用于接收太阳能热水系统和/或二氧化碳空气源热泵热水系统所输出的加热后的水，然后向需要供热的空间散发热量，实现供热。2.如权利要求1所述的联合供热系统，其特征在于，所述热量输出系统包括中空的蓄热水箱(2)和风机盘管(5)，其中：所述蓄热水箱(2)内预先存储水，所述蓄热水箱(2)垂直放置；所述风机盘管(5)的上下两端分别通过第一管道(51)和第二管道(52)与所述蓄热水箱(2)相连通。3.如权利要求2所述的联合供热系统，其特征在于，所述第一管道(51)和第二管道(52)与所述蓄热水箱(2)相连通的位置的高度，低于所述蓄热水箱(2)内的水位。4.如权利要求2所述的联合供热系统，其特征在于，所述太阳能热水系统包括太阳能集热器(1)、散流器(3)和第一热水保温循环水泵(61)，其中：所述太阳能集热器(1)的进水口与和第一热水保温循环水泵(61)左端的出水口相连通；所述太阳能集热器(1)的出水口与散流器(3)相连通；所述散流器(3)位于所述蓄热水箱(2)内部上方；所述第一热水保温循环水泵(61)右端的进水口与所述蓄热水箱(2)左侧下端的出水口相连通。5.如权利要求4所述的联合供热系统，其特征在于，所述二氧化碳空气源热泵热水系统包括换热盘管(4)、第二热水保温循环水泵(62)、储热水箱(7)、气体冷却器(8)、第一水箱(9)、回热器(10)、蒸发器(12)、气液分离器(14)和压缩机(15)，位于其中：所述换热盘管(4)垂直分布在蓄热水箱(2)内部；所述换热盘管(4)顶端的进水口与储热水箱(7)的出水口相连通；所述储热水箱(7)的进水口与气体冷却器(8)左端顶部的出水口相连通；所述气体冷却器(8)左端底部的进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽勤，徐静，张艺，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12