一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统。本发明专利技术热泵循环系统由依次连接的压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀、蒸发器以及气液分离器组成；所述蓄热系统包括依次连接的太阳能集热板、单向阀一、蓄热罐，蓄热罐的载热溶剂出口依次连接冷凝器的载热溶剂管道、设置单向阀二的回路一，蓄热罐的载热溶剂出口通过设置截止阀的管道依次连接蒸发器的载热溶剂管道、设置单向阀三的回路二，所述回路一和回路二分别连接设置有液体泵的送热管道，送热管道连接太阳能集热板。本发明专利技术在蓄热型太阳能热泵联合供暖系统中，最大限度的利用太阳能，实现供暖的同时降低了供暖能耗。

An adjustable solar energy heat pump combined heating system

The invention discloses an adjustable heat storage solar heat pump combined heating system. The heat pump circulating system of the invention is composed of a compressor, a condenser, a filter, an expansion valve, an evaporator and a gas-liquid separator which are connected in turn; the heat storage system includes a solar energy collecting plate, a one-way valve and a heat storage tank which are connected in turn; the heat carrying solvent outlet of the heat storage tank is connected in turn with the heat carrying solvent pipeline of the condenser, a circuit 1 which is provided with a one-way valve 2, and the heat carrying solution of the heat storage tank The agent outlet is successively connected with the heat carrying solvent pipeline of the evaporator and the loop 2 of the one-way valve through the pipeline with the stop valve. The loop 1 and the loop 2 are respectively connected with the heat delivery pipeline with the liquid pump, and the heat delivery pipeline is connected with the solar collector. In the heat storage solar heat pump combined heating system, the solar energy is utilized to the maximum extent, and the heating energy consumption is reduced while the heating is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统
本专利技术属于太阳能采暖领域，具体涉及一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统。
技术介绍
传统采暖依然借助于燃烧煤、油，这样不仅成本高，还造成环境污染，导致生态恶化加深。为此人们开发清洁廉价的太阳能资源，从而研究出太阳能采暖装置。但目前的太阳能采暖装置还存在着很多的不足，热能的损失量大，造成热浪费。太阳能联合热泵供暖是发展较为迅速的一种供暖形式，但是由于太阳能的不稳定性，即白天有、夜间无，晴天有、雨天无，导致太阳热能不能被充分而有效地利用。因此，为了提高太阳能的利用率，太阳能结合相变蓄热材料，最大限度减少太阳能的热损失成为当今的主流形式。为此期望设计出一种简单、高效利用太阳热能的供暖系统。
技术实现思路
本专利技术是为了解决传统太阳能热泵系统中太阳能的不确定性、不稳定性的问题而进行的，旨在最大限度减少太阳能的热损失，提出了一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统。为了实现这一目的，本专利技术的技术方案如下：一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统，包括热泵循环系统和蓄热系统，所述热泵循环系统由依次连接的压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀、蒸发器以及气液分离器组成；所述蓄热系统包括依次连接的太阳能集热板、单向阀一、蓄热罐，蓄热罐的载热溶剂出口依次连接冷凝器的载热溶剂管道、设置单向阀二的回路一，蓄热罐的载热溶剂出口通过设置截止阀的管道依次连接蒸发器的载热溶剂管道、设置单向阀三的回路二，所述回路一和回路二分别连接设置有液体泵的送热管道，送热管道连接太阳能集热板；温度传感器设置在蓄热罐内，所述压缩机的低压端入口处、高压端出口处分别设置有低压端温度传感器、低压端压力传感器和高压端温度传感器、高压端压力传感器。另外，所述蒸发器，其内部布置有两条换热管道，分别走制冷剂、载热溶剂；所述冷凝器其内部同样布置有两条换热管道，分别走制冷剂、载热溶剂；另载热溶剂储存在蓄热罐中，以备建筑和用户随时使用；蓄热罐中设置有蓄热能力大于载热溶剂的蓄热相变材料，所述蓄热相变材料可以是圆柱形布置在罐内，可以是立方体形布置在罐内，也可以是以任何规则或不规则形状布置在罐内，本文以立方体型式布置在罐内为例。所述温度传感器设置在蓄热罐内，用来监控单独太阳能供暖时，是否能够达到建筑和用户使用的要求，反馈热泵系统开启的适宜时间；所述压缩机的低压端入口处、高压端出口处都设置有温度、压力传感器，用来监控压缩机的压缩比，避免压缩机故障。载热溶剂中添加防冻成分，这种成分对设备、对管道系统没有腐蚀作用；所述载热溶剂是一种换热能力大于水的液体。制冷剂采用一种新型环保制冷剂R410A，工作压力大于普通氟利昂制冷剂，制暖效率更高。所述压缩机是变频压缩机。本专利技术所涉及的一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统，其有益效果是：在蓄热型太阳能热泵联合供暖系统中，最大限度的利用太阳能，实现供暖的同时降低了供暖能耗。附图说明图1为本专利技术的一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统的结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施方式结合附图1对本专利技术的一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统作进一步详细说明。如图1所示，箭头所指的方向为液体流动的方向；所述热泵循环系统用于将低品位热能提高到一种可以被利用的高品位热能，它由依次连接的压缩机1、冷凝器(室内机)2、过滤器3、膨胀阀4、蒸发器(室外机)5以及气液分离器6组成；一方面，所述蒸发器5用于吸收部分载热溶剂从太阳能集热板7储存的太阳热能，进而提高热泵的性能；另一方面，所述蒸发器5通过气液分离器6与压缩机1的低压端相连；所述气液分离器6用于制冷剂的气液分离，避免制冷剂液体进入压缩机1；所述压缩机1压缩制冷剂为高温高压的制冷剂过热蒸汽，为热泵循环提供动力；所述冷凝器2，被安装在室内，供建筑和用户取暖使用，所述过滤器3入口连通所述冷凝器2的出口，所述过滤器3的出口连通热泵系统的膨胀阀4；所述膨胀阀4将所述冷凝器2冷凝后的制冷剂液体降温降压送入所述蒸发器5，形成热泵循环。所述蒸发器5，其内部布置有两条换热管道，分别走制冷剂、载热溶剂；所述冷凝器2其内部同样布置有两条换热管道，分别走制冷剂、载热溶剂；所述蓄热系统，包括依次连接的太阳能集热板7、单向阀一11、蓄热罐8，蓄热罐8的载热溶剂出口依次连接冷凝器2的载热溶剂管道、设置单向阀二11的回路一，蓄热罐8的载热溶剂出口通过设置截止阀10的管道依次连接蒸发器5的载热溶剂管道、设置单向阀三13的回路二，所述回路一和回路二分别连接设置有液体泵9的送热管道，送热管道连接太阳能集热板。太阳能集热板7吸收太阳热，将热传递并储存在载热溶剂内，载热溶剂储存在所述蓄热罐8中，以备建筑和用户随时使用；所述蓄热罐8中设置有蓄热能力大于蓄热溶剂的蓄热相变材料；白天，当用户用热时，液体泵9开启，太阳能热板7借助于载热溶剂将热送至用户区；所述温度传感器T设置在蓄热罐8内，用来监控单独太阳能供暖时，是否能够达到建筑和用户使用的要求，反馈热泵系统开启的适宜时间，若蓄热罐内溶液的温度低于30℃，开启截止阀10，为热泵提供低品位热能；所述压缩机1的低压端入口处、高压端出口处分别设置有低压端温度传感器、低压端压力传感器和高压端温度传感器、高压端压力传感器，用来监控压缩机1的压缩比，避免压缩机1故障。所述载热溶剂中添加防冻成分，这种成分对设备、对管道系统没有腐蚀作用；所述蓄热溶剂是一种环保型溶剂；所述载热溶剂是一种换热能力大于水的液体；所述制冷剂采用一种新型环保制冷剂R410A，工作压力大于普通氟利昂制冷剂，制暖效率更高；所述压缩机1是变频压缩机；可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统可以分为三种模式对建筑和用户提供供暖服务：第一，蓄热型太阳能单独供暖系统；第二，热泵单独供暖系统；第三，热泵与蓄热型太阳能联合供暖系统；所述第一模式，即蓄热型太阳能单独供暖系统，包括：太阳能集热板7，蓄热罐8，液体泵9，单向阀11，截止阀10以及连通蓄热型太阳能单独供暖系统的蓄热溶剂管道；系统工作时，关闭截止阀10，太阳能集热板将太阳光热传递给系统中的蓄热溶剂，蓄热溶剂将热送至建筑和用户；所述第二模式，即热泵单独供暖系统，包括：压缩机1，室内机2，过滤器3，膨胀阀4，室外机5，气液分离器6以及连通热泵供暖系统的制冷剂管道；系统工作时，当蓄热罐8内的温度小于设定值30℃时，截止阀10开启，为热泵提供低品位热能；所述第三模式，即热泵与蓄热型太阳能联合供暖系统，包括：蓄热型太阳能单独供暖系统，热泵系统，以及连通两者之间的液体管道；太阳能集热板将太阳光热传递给系统中的载热溶剂内，在蓄热罐中将热传递给蓄热能力更强的蓄热相变材料，太阳能热泵联合工作时，蓄热罐内的载热溶剂一部分直接供给用热区域，另一部分将低品位热传递给热泵系统的室外机，用于提高热泵的性能。一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统的工作原理：白天当建筑和用户有供暖需求时，如果用热区域在太阳能制热能力范围内，仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统，其特征是，包括热泵循环系统和蓄热系统，所述热泵循环系统由依次连接的压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀、蒸发器以及气液分离器组成；所述蓄热系统包括依次连接的太阳能集热板、单向阀一、蓄热罐，蓄热罐的载热溶剂出口依次连接冷凝器的载热溶剂管道、设置单向阀二的回路一，蓄热罐的载热溶剂出口通过设置截止阀的管道依次连接蒸发器的载热溶剂管道、设置单向阀三的回路二，所述回路一和回路二分别连接设置有液体泵的送热管道，送热管道连接太阳能集热板；温度传感器设置在蓄热罐内，所述压缩机的低压端入口处、高压端出口处分别设置有低压端温度传感器、低压端压力传感器和高压端温度传感器、高压端压力传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调式蓄热型太阳能热泵联合供暖系统，其特征是，包括热泵循环系统和蓄热系统，所述热泵循环系统由依次连接的压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀、蒸发器以及气液分离器组成；所述蓄热系统包括依次连接的太阳能集热板、单向阀一、蓄热罐，蓄热罐的载热溶剂出口依次连接冷凝器的载热溶剂管道、设置单向阀二的回路一，蓄热罐的载热溶剂出口通过设置截止阀的管道依次连接蒸发器的载热溶剂管道、设置单向阀三的回路二，所述回路一和回路二分别连接设置有液体泵的送热管道，送热管道连接太阳能集热板；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹同华，董艳红，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12