[發(fā)明專利]基于太陽能-空氣源熱泵三聯(lián)供裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510755004.5
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN105258377A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉秋新;王能;彭力;蔡美元;向金童;陳芬
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B29/00;F25B41/00;F24J2/00;F24J2/04;F24D17/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發(fā)明涉及一種兼具冷暖空調、生活熱水供應功能的裝置，涉及到空氣源熱泵和太陽能綜合運用技術，屬于熱能利用領域。

背景技術

目前市場上的冷暖空調、熱泵熱水器、太陽能集熱器三種裝置的運用都是獨立的。冷暖空調在夏季制冷的時候產生的冷凝熱排放到空氣中不僅浪費能源而且污染環(huán)境，冬季供暖的時候遇到極端天氣運行效率不高；空氣源熱泵熱水器高效節(jié)能，可以24小時不間斷提供熱水，但是功能單一；太陽能集熱器可以利用太陽能資源提供生活熱水，節(jié)能環(huán)保，但是夜間無法持續(xù)加熱生活熱水。太陽能輔助空氣源熱泵三聯(lián)供裝置將冷暖空調、熱泵熱水器、太陽能集熱器三種裝置集合于一身，兼有三種技術的優(yōu)點，不僅可以制冷供暖，還可以不間斷提供生活熱水。

發(fā)明內容

本發(fā)明專利針對上述三種現(xiàn)有裝置的缺點，發(fā)明一種兼具冷暖空調、生活熱水供應功能的裝置，最大限度的利用電能、太陽能、空氣和水中的熱能，通過合理的控制系統(tǒng)，使裝置可以單獨制冷、單獨供熱、單獨制熱水、制冷同時制生活熱水和供熱同時制生活熱水。

本發(fā)明太陽能輔助空氣源熱泵三聯(lián)供裝置的技術方案是：

一種基于太陽能-空氣源熱泵三聯(lián)供裝置，包括一個壓縮機，壓縮機連接一個第一四通閥，第一四通閥的接口分別連接第一電動三通閥、第二電動三通閥和氣液分離器，其中氣液分離器與壓縮機連接；第一電動三通閥與室外機風冷換熱器連接，室外機風冷換熱器通過第一單向閥與儲液器、干燥過濾器、視液鏡、膨脹閥順序連接，并最終與第二四通閥連接，第二四通閥還與電磁閥和套管式換熱器順序連接，套管式換熱器通過第三單向閥與儲液器、干燥過濾器、視液鏡、膨脹閥順序連接；第二四通閥還與室內機風冷換熱器連接，室內機風冷換熱器連接到第二電動三通閥上，第二電動三通閥與套管式換熱器連接，并且第二電動三通閥、套管式換熱器均與第一電動三通閥連接，套管式換熱器分別與太陽能集熱器、熱水箱的循環(huán)水回水口連接，熱水箱上還設有生活用水出口、補水口、循環(huán)水出口，循環(huán)水出口通過循環(huán)水泵與太陽能集熱器連接。

本發(fā)明綜合運用壓縮機、四通閥、電動三通閥、風冷換熱器、單向閥、儲液器、干燥過濾器、視液鏡、膨脹閥、電磁閥、套管式換熱器、氣液分離器、太陽能集熱器、循環(huán)水泵、熱水箱、管道系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計量系統(tǒng)，合理調控制冷劑流向及流量。

按上述方案，在常規(guī)空調系統(tǒng)中加入水循環(huán)系統(tǒng)以及熱水箱，用套管式換熱器和太陽能集熱器加熱生活熱水。

電動三通閥控制制冷劑流向以及各支路的流量。

單向閥保證制冷劑單向流動，不會出現(xiàn)回流現(xiàn)象。

四通閥、電動三通閥、單向閥、電磁閥聯(lián)合運用，保證各流程制冷劑按照指定的路線單向流動。

更進一步的方案是：第一電動三通閥、第二電動三通閥分別接到第一四通閥的兩個接口上；單獨制冷、熱以及制熱除霜時，第一電動三通閥僅與室外機風冷換熱器接通，第二電動三通閥僅與室內機風冷換熱器接通；單獨制熱水以及單獨制熱水除霜時時，第一電動三通閥僅與室外機風冷換熱器接通，第二電動三通閥僅與套管式換熱器接通；制冷的同時制熱水以及利用太陽能制熱時，第一電動三通閥僅與套管式換熱器接通，第二電動三通閥僅室內機風冷換熱器接通；制熱同時制熱水以及除霜時，第一電動三通閥僅與室外機風冷換熱器接通，第二電動三通閥既與套管式換熱器接通也與室內機風冷換熱器接通。

更進一步的方案是：單獨制冷、熱以及單獨制熱模式除霜時，室內機風冷換熱器與室外機風冷換熱器串聯(lián)使用；單獨制熱水以及單獨制熱水除霜時，套管式換熱器與室外機風冷換熱器串聯(lián)使用；制冷的同時制熱水以及利用太陽能制熱時，套管式換熱器與室內機風冷換熱器串聯(lián)使用；制熱同時制熱水以及制熱同時制熱水除霜時，套管式換熱器與室內機風冷換熱器并聯(lián)使用，套管式換熱器、室內機風冷換熱器與室外機風冷換熱器串聯(lián)使用。

更進一步的方案是：熱水箱、水泵、太陽能集熱器、套管式換熱器依次串聯(lián)，單獨制熱水、制冷同時制熱水以及制熱同時制熱水時，太陽能集熱器與套管式換熱器都能加熱生活用水；當陽光充足時，僅靠太陽能集熱器加熱生活用水，不需要啟動空氣源熱泵。

更進一步的方案是：冬季陽光充足時，依靠太陽能集熱器生產的熱水除霜，此時制冷劑流向為：壓縮機→第一四通閥→第一電動三通閥→室外機風冷換熱器→第一單向閥→儲液器→干燥過濾器→視液鏡→膨脹閥→第二四通閥→電磁閥→套管式換熱器→第二電動三通閥→第一四通閥→氣液分離器→壓縮機。