[發(fā)明專利]太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410407623.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN104132387A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣綠林;姜?dú)J青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州海卡太陽能熱泵有限公司
• 主分類號(hào): F24D11/02
• 分類號(hào): F24D11/02;F24D19/10
• 代理公司: 蘇州廣正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

1.一種太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，包括：太陽能集熱單元、熱泵主機(jī)單元、相變儲(chǔ)能單元、室內(nèi)末端單元和控制單元，所述太陽能集熱單元、相變儲(chǔ)能單元和室內(nèi)末端單元分別與熱泵主機(jī)單元連接，所述控制單元連接熱泵主機(jī)單元和室內(nèi)末端單元，

所述相變儲(chǔ)能單元包括：相變儲(chǔ)能箱、管翅式蒸發(fā)冷凝器和固液相變儲(chǔ)能材料，管翅式蒸發(fā)冷凝器置于相變儲(chǔ)能箱的內(nèi)部，相變儲(chǔ)能箱內(nèi)部充滿固液相變儲(chǔ)能材料，

所述熱泵主機(jī)單元包括：壓縮機(jī)、電子膨脹閥、第一電磁三通換向閥、第二電磁三通換向閥、第三電磁三通換向閥、第四電磁三通換向閥和板式換熱器，所述第一電磁三通換向閥的Ⅰ接口端與所述太陽能集熱單元的蒸發(fā)換熱器出口端連接，第一電磁三通換向閥的Ⅱ接口端與所述壓縮機(jī)的吸氣端連接，壓縮機(jī)的排氣端與所述第二電磁三通換向閥的Ⅰ接口端連接，第二電磁三通換向閥的Ⅱ接口端與所述板式換熱器的氟管連接，第二電磁三通換向閥的Ⅲ接口端與相變儲(chǔ)能箱的一端連接，板式換熱器的氟管另一端與所述第四電磁三通換向閥的Ⅱ接口端連接，相變儲(chǔ)能箱的另一端與第四電磁三通換向閥的Ⅲ接口端連接，第四電磁三通換向閥的Ⅰ接口端與所述電子膨脹閥連接，電磁膨脹閥的另一端與第三電磁三通換向閥的Ⅱ接口端連接，第三電磁三通換向閥的Ⅰ接口端與蒸發(fā)換熱器的入口端連接，所述第一電磁三通換向閥的Ⅲ接口端、第三電磁三通換向閥的Ⅲ接口端分別與相變儲(chǔ)能箱的兩接口端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱單元包括：蒸發(fā)換熱器、吸熱翅片、透明蓋板、保溫邊框和保溫背板，蒸發(fā)換熱器和吸熱翅片通過焊接或脹接的方式連接成一個(gè)整體，多個(gè)吸熱翅片之間相互連接成一整板，吸熱翅片的上部安裝有透明蓋板，四周設(shè)置有保溫邊框，背部安裝有保溫背板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)末端單元包括：室內(nèi)供暖末端和水泵，室內(nèi)供暖末端的出口與水泵連接，水泵的另一端與熱泵主機(jī)單元中板式換熱器的水管一端連接，板式換熱器的水管另一端與室內(nèi)供暖末端的入口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括：控制器、第一溫度信號(hào)探頭和第二溫度信號(hào)探頭，第一溫度信號(hào)探頭置于太陽能集熱蒸發(fā)器內(nèi)，第二溫度信號(hào)探頭置于板式換熱器的水管出口處，控制器通過導(dǎo)線分別與第一電磁三通換向閥、第二電磁三通換向閥、第三電磁三通換向閥、第四電磁三通換向閥、水泵和壓縮機(jī)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述相變儲(chǔ)能箱的四周、底部和上蓋板均由保溫外殼組成。

6.一種太陽能熱泵與相變儲(chǔ)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下控制模式：

控制器根據(jù)第一溫度信號(hào)探頭和第二溫度信號(hào)探頭的溫度信號(hào)，設(shè)有三種供暖運(yùn)行模式：太陽能熱泵供暖運(yùn)行模式、太陽能熱泵供暖+相變儲(chǔ)能運(yùn)行模式、相變儲(chǔ)能熱泵供暖運(yùn)行模式：

其中設(shè)T_b為太陽能集熱蒸發(fā)器的板芯溫度，T_bg、T_bd分別為太陽能集熱蒸發(fā)器的板芯預(yù)設(shè)高溫和低溫，T_N為供暖末端的供水溫度，T_Ng?、T_Nd分別為供暖末端供水的預(yù)設(shè)高溫和低溫：

a、太陽能熱泵供暖運(yùn)行模式：當(dāng)T_bd﹤T_b﹤T_bg且T_Nd﹤T_N﹤T_Ng時(shí)，開啟第一電磁三通換向閥（Ⅰ→Ⅱ），第二電磁三通換向閥（Ⅰ→Ⅱ）、第三電磁三通換向閥（Ⅱ→Ⅰ）、第四電磁三通換向閥（Ⅱ→Ⅰ）；

b、太陽能熱泵供暖+相變儲(chǔ)能運(yùn)行模式：當(dāng)（T_b﹥T_bd?且T_N﹥T_Ng）或（T_b﹥T_bg?且T_N﹥T_Nd）時(shí)，開啟第一電磁三通換向閥（Ⅰ→Ⅱ）、第二電磁三通換向閥（Ⅰ→Ⅱ、Ⅲ）、第三電磁三通換向閥（Ⅱ→Ⅰ）、第四電磁三通換向閥（Ⅱ、Ⅲ→Ⅰ）；

c、相變儲(chǔ)能熱泵供暖運(yùn)行模式：當(dāng)T_b﹤T_bd或T_N﹤T_Nd時(shí)，開啟第一電磁三通換向閥（Ⅲ→Ⅱ）、第二電磁三通換向閥（Ⅰ→Ⅱ）、第三電磁三通換向閥（Ⅱ→Ⅲ）、第四電磁三通換向閥（Ⅱ→Ⅰ）。