一种太阳能-空气源双源热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统


[0001]本技术涉及能源利用领域，具体的说是一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统。

技术介绍

[0002]空气源和太阳能均是品质优良的可再生资源,且资源分布广,在未来能源应用方面有着巨大的优势。空气源热泵是一种从空气当中提取热量的装置，但是其制热性能受室外空气温度影响较大。在严寒天气制热时，由于室外空气温度较低，耗电量会增大，运行成本较高。也容易出现由于空气蒸发器表面温度低于空气露点温度，造成空气蒸发器结霜的情况。太阳能是一种清洁环保且免费的能源，但也其受天气影响较大，无法保证供能的可靠性。
[0003]目前，将太阳能与空气源热泵相结合，实现了供热、制冷以及供热水的功能。两者互为补充，不仅能解决空气源热泵冬季结霜问题，还能可有效利用两种热源，弥补单一热源供能存在的不稳定情况。但存在结构复杂，能量利用率低的问题，而且空气源热泵应对结霜问题大多采用空气源热泵逆运行的方式，压缩机耗电量大。

技术实现思路

[0004]本技术需要解决的技术问题是提供一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其结构简单，设计合理，系统自行运行、自行切换，且除霜效果显著，能量利用率高。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0006]本技术包括双源热泵机组、与所述双源热泵机组连接的控制器和与所述双源热泵机组连接的用户,所述双源热泵机组包括并联连接的太阳能水源热泵机组和空气源热泵机组,所述太阳能水源热泵机组的支路上设有第一切换阀,所述空气源热泵机组的支路上设有第二切换阀，所述第一切换阀和第二切换阀均与控制器的输出端电连接。
[0007]本技术的进一步改进在于：所述太阳能水源热泵机组包括通过管道连接的水源蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述水源蒸发器的出口经设置在管道上的四通阀与压缩机的进口连接，所述压缩机的出口经四通阀与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口经节流阀与水源蒸发器进口连接，所述冷凝器通过管道上的进液阀、出液阀与用户连接。
[0008]本技术的进一步改进在于：所述空气源热泵机组包括通过管道连接的空气源蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述空气源蒸发器的出口经设置在管道上的四通阀与压缩机的进口连接，所述压缩机的出口经四通阀与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口经节流阀与空气源蒸发器的进口连接。
[0009]本技术的进一步改进在于：所述空气源蒸发器与水源蒸发器并联连接，所述空气源蒸发器的支路上设有第二切换阀，所述水源蒸发器的支路上设有第一切换阀。
[0010]本技术的进一步改进在于：所述水源蒸发器通过板式换热器与储水箱连接，所述水源蒸发器内的介质出口经管道上的介质循环泵、第三电动阀与板式换热器的吸热端连接，在板式换热器内吸热后的介质经设有第四电动阀和第四温度传感器的管道与水源蒸
发器的介质进口连接，所述板式换热器的放热端与储水箱连接，所述第四温度传感器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与第三电动阀、第四电动阀、介质循环泵电连接。
[0011]本技术的进一步改进在于：所述板式换热器放热端的出水经第三温度传感器和第二电动阀与储水箱的进水连接，所述储水箱的出水经第一电动阀和循环水泵与板式换热器放热端的进水连接，所述第三温度传感器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与第一电动阀、第二电动阀和循环水泵电连接。
[0012]本技术的进一步改进在于：所述储水箱的出水经第六电动阀和循环泵与太阳能PV/T组件的进水连接，所述太阳能PV/T组件的出水管道与储水箱的进水连接，所述出水管道上设有第一温度传感器和第五电动阀，所述储水箱内设有第二温度传感器和液位器，所述第一温度传感器、第二温度传感器和液位器均与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端分别与第五电动阀和第六电动阀、循环泵电连接。
[0013]本技术的进一步改进在于：所述太阳能PV/T组件与蓄电池连接，所述蓄电池与设置在储水箱内的电加热连接，所述电加热与控制器的输出端电连接。
[0014]本技术的进一步改进在于：所述储水箱上设有进水阀和出水阀，所述进水阀与控制器的输出端电连接。
[0015]本技术的进一步改进在于：所述空气源蒸发器上设有电加热除霜网和第五温度传感器，所述第五温度传感器与控制器的输入端电连接,所述控制器的输出端与电加热除霜网电连接，所述控制器与蓄电池连接。
[0016]由于采用了上述技术方案，本技术取得的有益效果是：
[0017]本技术结构简单、设计合理，利于实施，系统运行可靠，自行切换，满足了用户供热、供冷和生活用水的需要，能量利用率高。
[0018]其将太阳能与空气源热泵相结合，不仅智能解决了空气源热泵冬季结霜问题，还能可高效利用两种热源，且两种热源自动切换高效、稳定地服务用户，弥补单一热源供能导致的不稳定情况。
[0019]供热时，在天气状况较好时，采用空气蒸发器吸收室外空气热量为用户供热，同时太阳能PV/T组件将太阳能转化为热能和电能，将热能转化成热水储存在水箱中供生活用水和水源蒸发器供热，将电能储存在蓄电池内为系统供电；当环境温度过低，空气蒸发器供热效果不好时，自动切换为水源蒸发器吸收储水箱中的热能为用户供热。且空气蒸发器上设有为其融化除霜的电加热除霜网，能根据需要采用光伏发电的电能智能除霜，节省能源。
附图说明
[0020]图1是本技术的结构示意图；
[0021]图2是本技术太阳能制热储能原理结构示意图；
[0022]图3是本技术控制器工作原理结构示意图。
[0023]其中，1、储水箱；2、第二电动阀；3、第三温度传感器；4、板式换热器；5、第四电动阀；6、第四温度传感器；7、水源蒸发器；8、电加热除霜网；9、空气源蒸发器；10、四通阀；11、压缩机；12、双源热泵机组；13、冷凝器；14、进液阀；15、用户；16、出液阀；17节流阀；18、第一切换阀；19、第二切换阀；20、介质循环泵；21、第三电动阀；22、循环水泵；23、第一电动阀；
24、太阳能PV/T组件；25、第一温度传感器；26、第五电动阀；27、蓄电池；28、液位器；29、第二温度传感器；30、电加热；31、进水阀；32、出水阀；33、第六电动阀；34、循环泵；35、控制器；36、第五温度传感器。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本技术做进一步详细说明：
[0025]一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，如图1
‑
3所示，其包括双源热泵机组12、与所述双源热泵机组12连接的控制器35和与所述双源热泵机组12连接的用户15,所述双源热泵机组12包括并联连接的太阳能水源热泵机组和空气源热泵机组,所述控制器35根据实时环境温度信息智能控制太阳能水源热泵机组工作还是空气源热泵机组工作。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其特征在于：包括双源热泵机组(12)、与所述双源热泵机组(12)连接的控制器（35）和与所述双源热泵机组（12）连接的用户（15）,所述双源热泵机组(12)包括并联连接的太阳能水源热泵机组和空气源热泵机组,所述太阳能水源热泵机组的支路上设有第一切换阀（18）,所述空气源热泵机组的支路上设有第二切换阀（19），所述第一切换阀（18）和第二切换阀（19）均与控制器（35）的输出端电连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其特征在于：所述太阳能水源热泵机组包括通过管道连接的水源蒸发器（7）、压缩机（11）、冷凝器（13）和节流阀（17），所述水源蒸发器（7）的出口经设置在管道上的四通阀（10）与压缩机（11）的进口连接，所述压缩机（11）的出口经四通阀（10）与冷凝器（13）的进口连接，所述冷凝器（13）的出口经节流阀（17）与水源蒸发器（7）进口连接，所述冷凝器（13）通过管道上的进液阀（14）、出液阀（16）与用户（15）连接。3.根据权利要求1所述的一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其特征在于：所述空气源热泵机组包括通过管道连接的空气源蒸发器（9）、压缩机（11）、冷凝器（13）和节流阀（17），所述空气源蒸发器（9）的出口经设置在管道上的四通阀（10）与压缩机（11）的进口连接，所述压缩机（11）的出口经四通阀（10）与冷凝器（13）的进口连接，所述冷凝器（13）的出口经节流阀（17）与空气源蒸发器（9）的进口连接。4.根据权利要求3所述的一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其特征在于：所述空气源蒸发器（9）与水源蒸发器（7）并联连接，所述空气源蒸发器（9）的支路上设有第二切换阀（19），所述水源蒸发器（7）的支路上设有第一切换阀（18）。5.根据权利要求4所述的一种太阳能
‑
空气源双源热泵系统，其特征在于：所述水源蒸发器（7）通过板式换热器（4）与储水箱（1）连接，所述水源蒸发器（7）内的介质出口经管道上的介质循环泵（20）、第三电动阀（21）与板式换热器（4）的吸热端连接，在板式换热器（4）内吸热后的介质经设有第四电动阀（5）和第四温度传感器（6）的管道与水源蒸发器（7）的介质进口连接，所述板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王侃宏，刘彪，罗景辉，张昌建，严康，李沛源，李朋朋，冯思毅，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：新型
国别省市：