一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统技术方案

本实用新型专利技术所提出的一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，以太阳能集热为主、空气源热泵为辅。该系统由集热循环回路、换热循环回路、供热循环回路、辅热循环回路组成；集热循环回路是由太阳能集热器、水泵a、太阳能水箱通过铜质传输管道依次连通构成；换热循环回路是由太阳能水箱、水泵b、蓄热水箱通过铜质传输管道依次连通构成；供热循环回路是由蓄热水箱、风机盘管通过铜质传输管道相互连通构成；辅热循环回路是由空气源热泵机组与水泵c、蓄热水箱通过铜质传输管道依次连通构成。该供暖系统运行稳定、费用低，可广泛应用办公楼和学校等建筑的供暖。

A solar energy air source heat pump combined heating system for office buildings and schools

【技术实现步骤摘要】
一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统
本技术涉及一种以太阳能集热为主、空气源热泵为辅，并兼备蓄热功能的采暖系统，特别是一种适用于办公楼和学校的的联合供暖系统。
技术介绍
太阳能受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件限制和阴雨天气等随机因素影响较大，而且太阳能热流密度低，因此若要实现较高的采暖保证率，所需太阳能集热面积及储热容量均较大。现有技术多采用电加热做为辅助热源，能耗高。办公楼和学校供暖不同于住宅供暖，住宅供暖全天24小时都要保障，而办公楼和学校供暖仅限于白天，夜间系统不使用在寒冷环境下管路容易被冻坏，系统运行不稳定。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术的目的在于提供一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，本系统将太阳能技术和空气能技术有机结合在一起，利用空气源热泵与之联合运行，辅助供暖，当太阳能系统的热量不能满足建筑热负荷需求时，使用空气源热泵来满足。太阳能供暖和空气源热泵供暖组成的复合式供暖系统可以取得最大的能源环保效益，两种系统取长补短，提高系统的COP值，节省运行费用。因此，太阳能和空气源热泵结合供暖，不仅可以充分利用可再生能源，降低运行费用，空气源热泵运行时段能效比高，空气源热泵还可以作为太阳能供暖的辅助热源，通过增加蓄热水箱，不仅可以蓄热，还可以保障供暖系统稳定运行，同时满足用户夜间系统不使用时具有防冻的需求。本技术要解决的技术问题是：提供一种能够在办公楼和学校使用的以太阳能为主要能源、空气源热泵为辅助能源，并可以高效稳定运行的太阳能空气源热泵供暖系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，该系统由集热循环回路、换热循环回路、供热循环回路、辅热循环回路组成；其特征在于：集热循环回路是由太阳能集热器、水泵a、太阳能水箱通过铜质传输管道依次连通构成；换热循环回路是由太阳能水箱、水泵b、蓄热水箱通过铜质传输管道依次连通构成；供热循环回路是由蓄热水箱、风机盘管通过铜质传输管道相互连通构成；辅热循环回路是由空气源热泵机组与水泵c、蓄热水箱通过铜质传输管道依次连通构成。空气源热泵机组由冷凝器、压缩机、气液分离器、蒸发器、电子膨胀阀、过滤器依次连接组成；太阳能水箱、蓄热水箱上均设有进水口和出水口。进一步作为本技术技术方案的改进，所述太阳能集热器采用全流道超低温平器型集热器，吸热效率高达95％以上。进一步作为本技术技术方案的改进，在进入压缩机吸气口之前的传输管道上安装气液分离器，防止对压缩机造成液击。进一步作为本技术技术方案的改进，所述的传热介质为环保制冷剂，可根据具体需求确定传热介质的型号。本技术的优势在于：白天利用太阳能集热器制得热水，存入蓄热水箱中，太阳能集热系统白天既供热也储热。空气源热泵作为辅助热源，解决了太阳能供暖的辅助热源问题，降低了太阳能供暖的一次性投资。太阳能是可再生能源，空气源热泵运行时段COP值比较高，节省运行费用。增加蓄热水箱，弥补了太阳能间歇性供能的不足，保障了供暖系统的稳定运行，满足用户夜间不使用时具有防冻的需求。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：1、太阳能集热器；2、水泵a；3、太阳能水箱；4、水泵b；5、蓄热水箱；6、风机盘管；7、冷凝器；8、压缩机；9、气液分离器；10、蒸发器；11、电子膨胀阀；12、过滤器；13、水泵c。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。参照图1，本技术描述的是一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，它包括太阳能集热器(1)、水泵a(2)、太阳能水箱(3)通过铜质传输管道相互连通构成一个集热循环回路，集热循环回路中使用太阳能专用导热介质；太阳能水箱(3)、水泵b(4)、蓄热水箱(5)通过铜质传输管道相互连通构成一个换热循环回路，将太阳能水箱中的热量储存到蓄热水箱中；蓄热水箱(5)、风机盘管(6)通过铜质传输管道相互连通构成一个供热循环回路，为末端用户供热；冷凝器(7)、压缩机(8)、气液分离器(9)、蒸发器(10)、电子膨胀阀(11)、过滤器(12)组成空气源热泵机组与水泵c(13)、蓄热水箱(5)通过铜质传输管道相互连通构成一个辅热循环回路，在光照不足时对蓄热水箱(5)进行辅助加热；太阳能水箱(3)、蓄热水箱(5)上均设有进水口和出水口。太阳能集热器(1)外层壁面涂有选择性吸收材料。空气源热泵系统管道中的传热介质是环保制冷剂，可根据实际需求选取型号。本技术的具体运行原理：A.白天光照充足时，从太阳能集热器(1)吸收的热量将太阳能水箱中的水加热而后通过水泵b(4)进入蓄热水箱(5)，之后流经末端风机盘管(6)对办公楼内进行供热。B.光照不足时，蓄热水箱(5)开始放出储存的热量，经风机盘管(6)为用户供暖；C.当蓄热水箱中的热量达不到供暖需求时，开启空气源热泵机组。D.与空气换热后，制冷剂从蒸发器(10)中流出，进入气液分离器(9)分离液相制冷剂并储存起来以防止对压缩机造成液击。而后进入压缩机(8)变为高温高压的气体，经冷凝器(7)冷凝后变为常压低温的液体，随后进入过滤器(12)，又经电子膨胀阀(11)降压后返回蒸发器(10)，至此完成一个循环。此过程中的冷凝热与外部水箱中的水进行换热，储存于蓄热水箱(5)中，以继续通过风机盘管为末端用户供暖。当然，以上说明仅用于描述本技术的技术方案，而非对此限制；熟悉本领域的技术人员在不使相应技术方案的本质脱离本技术权利要求所限定的范围的情况下，可以对上述技术方案进行改进与修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，该系统由集热循环回路、换热循环回路、供热循环回路、辅热循环回路组成；其特征在于：集热循环回路是由太阳能集热器(1)、水泵a(2)、太阳能水箱(3)通过铜质传输管道依次连通构成；换热循环回路是由太阳能水箱(3)、水泵b(4)、蓄热水箱(5)通过铜质传输管道依次连通构成；供热循环回路是由蓄热水箱(5)、风机盘管(6)通过铜质传输管道相互连通构成；辅热循环回路是由空气源热泵机组与水泵c(13)、蓄热水箱(5)通过铜质传输管道依次连通构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于办公楼学校的太阳能空气源热泵联合供暖系统，该系统由集热循环回路、换热循环回路、供热循环回路、辅热循环回路组成；其特征在于：集热循环回路是由太阳能集热器(1)、水泵a(2)、太阳能水箱(3)通过铜质传输管道依次连通构成；换热循环回路是由太阳能水箱(3)、水泵b(4)、蓄热水箱(5)通过铜质传输管道依次连通构成；供热循环回路是由蓄热水箱(5)、风机盘管(6)通过铜质传输管道相互连通构成；辅热循环回路是由空气源热泵机组与水泵c(13)、蓄热水箱(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宰祥鹏，段成毅，
申请(专利权)人：雨昕阳光北京能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11