[發明專利]一種太陽能吸收式熱泵采暖空調系統

無效

• 申請號: 201110433914.3
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102494441A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 魏春旺
• 申請（專利權）人: 魏春旺
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能利用，特別涉及一種太陽能吸收式熱泵采暖空調系統。?

背景技術

太陽能是最清潔的可再生能源，在當今全球面臨能源即將枯竭，環境日益惡化的嚴峻形勢下引起各國的重視。吸收式熱泵在理論研究方面已經過很長的時間，基本成熟，大多數是應用在建筑的空調領域。利用太陽能驅動吸收式熱泵制冷，為建筑物提供空調冷源，是處在研發階段的一項節能新技術。但是，這項技術在推廣應用中遇到的最大障礙就是初期投資大，主要原因就是太陽能集熱器投資大，而空調系統在一年之中僅用3-4個月，集熱器大部分時間閑置，降低了這套系統的經濟性，給推廣應用帶來了困難。?

太陽能采暖技術是近二十年開發應用的一項節能新技術，在很多地區已試用，處在逐步推廣階段。但是在推廣使用的過程中亦遇到集熱器的利用問題。由于冬天太陽能輻射強度低，照射時間短，為了保證采暖效果，集熱器的面積比較大。冬季過后，太陽輻射強度增強，照射時間延長，可是用能卻停止了，集熱器吸收到的熱能得不到利用，還會造成集熱器內導熱介質沸騰，對集熱器系統造成損壞。?

如何將集熱器吸收到的太陽能能量得到充分利用，采暖和空調分別采用哪種形式還沒有成熟的方案。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于冬季采暖和夏季空調的太陽能吸收式熱泵系統，該系統的集熱器在一年之中都得到充分利用，解決了集熱器過季閑置的難題，提高系統投資的性價比。?

為解決以上問題，本系統由四部分組成。即：集熱器部分、吸收式熱泵、采暖空調部分、自動控制部分。?

本系統集熱器部分主要是吸收太陽輻射的太陽能，用來驅動吸收式熱泵或作為采暖熱源加熱房間的空氣。由于冬季和夏季太陽輻射強度差別很大，根據同一建筑冬天采暖需要的能量和夏季空調需要的能量比較，應該以滿足冬天采暖所需要的能量為設計依據，在滿足了冬季采暖所需要的能量以后，夏季可以滿足空調所需要的能量。集熱器可以采用不同類型的集熱器，真空管式、熱管式、平板式均可以。為防止在冬季集熱器和管路凍結，集熱器回路可以加注防凍的導熱介質，為此本系統在熱能儲存水箱和生活水箱內均設了加熱盤管。?

本系統的吸收式熱泵采用第一類單效溴化鋰熱泵，利用太陽能集熱器產生80-95℃的熱水驅動，在夏季為空調提供冷源。由吸收式熱泵制冷的5-8℃冷水被儲存在具有高效保溫性能的水箱內，作為空調系統用來作為冷源被利用。同時吸收式熱泵還會產生一定量的冷卻熱水，這部分熱水可以作為熱源通過生活水箱內的熱交換器加熱生活用水。如果生活用水被加熱到較高的溫度以后，從生活水箱熱交換器內出來的水溫高于吸收式熱泵需要的冷卻用水的最高限度35℃，系統將自動打開冷卻塔進口處的閥門，這部分冷卻水將通過冷卻塔降溫后回到吸收式熱泵，作為吸收式熱泵冷卻循環用水。吸收式熱泵在太陽能的驅動下，僅用少量的電能，向建筑物提供冷源，為建筑物的空調系統，大大節約了常規能源。?

在冬季太陽的輻射能量比較低，如果再利用太陽能產生85℃以上的熱水，對集熱器的要求將很高，面積要增大，投資上升，很不經濟。但是如要產生40℃以上的熱水則并不困難，因此，在冬季利用集熱器吸收太陽能生產中溫熱水，直接作為采暖熱源，將提高本系統的效?率。在最為寒冷的季節，太陽的輻射能量很低，要求集熱器出水溫度越高，其效率就會越低，可以采取降低集熱器出水溫度，提高集熱器的效率。在此情況下，用電作為驅動能源，驅動吸收式熱泵，吸收從集熱器來的低溫熱水中的低品位熱能，輸出40℃以上的熱水至地板輻射采暖終端，對建筑物內的空氣進行加熱。此時吸收式熱能采用高溫熱源(電)驅動，其熱力系數可以達到1.6-1.7。?

在冬季或夏季陰霾無陽光天氣，可以開動輔助能源，進行加熱或者制冷。本系統設計了專門的電輔助加熱器，用于冬季無陽光的天氣進行采暖。夏季可以啟動設置在吸收式熱泵內的電加熱器，保證吸收式熱泵的正常工作，實現系統的空調功能。?

本系統設有采暖和制冷儲能需要的儲能水箱。在冬季，太陽能集熱器將在白天吸收的太陽能量儲存在水箱內，在供白天采暖外，還可供夜間采暖。夏季該水箱儲存由熱泵制冷的低溫冷水，提供空調冷源用水。由于低溫冷水與外界溫差小，因此儲存冷水比儲存80℃以上的熱水能量損失小。同時本系統還設有生活水箱，一年四季提供生活熱水。?