[發明專利]太陽能與空氣源熱泵一體化的家用型熱水空調系統

無效

• 申請號: 201310714372.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103697624A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 錢世奇;曹祖略;肖毅強;費良旭;熊旭華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F24F5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種熱水空調系統，尤其是一種太陽能與空氣源熱泵一體化的家用型熱水空調系統，屬于太陽能技術和空氣源熱泵等節能技術領域。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的發展、人民生活水平的提高，我國建筑能耗不斷攀升給電力供應帶來較大的壓力。為了降低建筑能耗，太陽能的開發利用得到了越來越廣泛的重視。太陽能熱水器具有節能環保等優勢，在太陽能資源較豐富的地區得到了一定的應用。但常規太陽能熱水器易受氣候的影響，不能全天候運行，空氣源熱泵作為一種高效節能系統，其應用日益普及。將熱泵技術與太陽能熱水系統有機地結合起來，可彌補后者的不足，實現高效、全天候運行。

空氣源熱泵系統較其它可再生能源熱泵設備更易實現標準化批量生產，工藝研制已經比較成型，產品規格齊全，品牌繁多；且設備的初投資相對水源、地源等其他熱源熱泵較低，安裝和維護工作更易進行并且使用方便。但空氣源熱泵低溫熱源的溫度隨室外氣候的變化而變化，當室外溫度降低時，熱泵的供熱量及效率也隨之下降，尤其當冬季室外濕度降到0℃左右時機組存在結霜除霜的問題，換熱效果惡化，嚴重時機組甚至會損壞。因此，用空氣源熱泵來制取熱水適宜用于冬天不太冷的地區，這也大大限制了其適用范圍。

目前，對于獨立的家庭用戶(以別墅用戶為主要代表)為了達到舒適、方便等要求，往往都需要有空調、采暖及熱水設計，這樣就常常會設置一套空調系統，一套采暖系統和熱水系統。雖然也有很多用戶使用了獨立的太陽能熱水系統，然而由于太陽能熱水系統與相對于其他系統都是獨立運行，設備一般分布較分散、占用空間大且存在系統維護復雜、資源消耗大及初投資費用昂貴等一系列問題。已經越來越落后于時代的發展需要了。

變制冷劑流量多聯分體式空調系統(簡稱多聯機系統)，是一臺室外空氣源制冷或熱泵機組配合的多臺室內機，通過改變制冷劑流量以適應各空調區負荷變化的直接膨脹式空調系統。該系統具有節能、節省建筑空間、適合集中管理、易于施工安裝及組合方便、靈活，能滿足不同的房間工況的要求等特點，尤其是在獨立的家庭用戶的使用方面，越來越受暖通設計者的青睞。

采用多聯機系統的家庭用戶，所有房間的負荷最終都通過室外排到外界環境，這樣既不節能同時也會對周圍環境造成影響。因此，將空氣源熱泵與太陽能熱水系統集成一體化，既能統一管理熱水、空調系統，又能使二者進行互補同時還可以回收一定的空調冷凝熱提供給熱水系統，滿足節能環保要求，對于獨立的家庭用戶，具有很好的前景。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、操作方便，且高效便捷的太陽能與空氣源熱泵一體化的家用型熱水空調系統。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

太陽能與空氣源熱泵一體化的家用型熱水空調系統，其特征在于：包括光伏光熱一體化板、熱水預熱水箱、熱泵水箱、空氣源熱泵主機、冷媒-水熱交換器以及自控裝置，所述光伏光熱一體化板與熱水預熱水箱之間通過管道連接，所述熱水預熱水箱與熱泵水箱之間通過管道連接，所述空氣源熱泵主機通過冷媒管分別與冷媒-水熱交換器和空調室內機連接，所述冷媒-水熱交換器與熱泵水箱之間通過管道連接；所述光伏光熱一體化板與熱水預熱水箱之間連接的管道上設有第一溫度傳感器，所述熱水預熱水箱上設有第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與自控裝置相連接。

作為一種優選方案，所述空氣源熱泵主機為可同時制冷、制熱且可實現變頻運行的雙效熱泵主機。

作為一種優選方案，所述熱水預熱水箱內部設有輔助電加熱管，所述輔助電加熱管與自控裝置相連接。

作為一種優選方案，所述光伏光熱一體化板與熱水預熱水箱之間連接的管道有兩條，分別為第一管道和第二管道，所述熱水預熱水箱設有兩個進水口和兩個出水口；所述第一管道的一端與光伏光熱一體化板的出水口連接，另一端與熱水預熱水箱的一個進水口連接；所述第二管道的一端與光伏光熱一體化板的進水口連接，另一端與熱水預熱水箱的一個出水口連接；所述熱水預熱水箱的另一個進水口連接進水管，所述第一溫度傳感器設置在第一管道上，所述第二管道上設有循環泵。

作為一種優選方案，所述熱水預熱水箱與熱泵水箱之間連接的管道為第三管道，所述熱泵水箱設有兩個進水口和兩個出水口；所述第三管道的一端與熱水預熱水箱的另一個出水口連接，另一端與熱泵水箱的一個進水口連接；所述熱泵水箱的一個出水口連接出水管，所述進水管與出水管之間連接有第四管道，所述第四管道上設有混水泵。