[實用新型]一種太陽能空氣源熱泵三聯供系統

有效

• 申請號: 201720230322.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN206929902U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 劉乃玲;鄭汝奎;劉妙坤
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24D17/02;F24D15/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 郭禾苗

技術領域

本實用新型涉及太陽能空氣源熱泵應用技術領域，特別涉及一種太陽能空氣源熱泵供暖、空調以及生活熱水三聯供系統。

背景技術

目前我國能源結構仍以煤炭為主，但是煤炭的利用效率低，對環境影響大，以煤炭為主的能源消費結構的弊端日益明顯。另外，目前我國居住建筑的供暖仍以燃煤為主，因此我們需要探索新的供暖形式。

太陽能熱水系統和空氣源熱泵已經發展的相對成熟，兩者作為清潔的可再生能源得到政府部門的支持，部分城市已經大力開展煤改電政策，將太陽能與空氣源熱泵相結合用于供暖與空調也是目前研究熱點之一。

太陽能資源取之不盡，在冬季時太陽能集熱器也可以制備足量的熱水，在滿足生活熱水的前提下，將多余的熱量儲存起來用于供暖。但是考慮到太陽輻射存在不穩定性，如果只是用太陽能來制熱可能無法滿足冬季的用熱需求，因此加入空氣源熱泵用于補充空缺熱量，還可以用于夏季制冷。目前已出現將太陽能與空氣源熱泵相結合用于供暖與空調的相關技術，但是存在以下主要問題：一是集熱形式、蓄能方式、供暖空調末端形式設計不科學不合理，效率較低；二是多采用單水箱結構，無法將生活熱水與供暖供冷水分開蓄能，費電、且使用不方便。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的上述缺陷，提供一種太陽能空氣源熱泵三聯供系統。該一種太陽能空氣源熱泵三聯供系統通過優化集熱形式、蓄能方式、供暖空調末端形式以及自動控制系統，來滿足冬季供暖、夏季空調以及全年的生活熱水，實現室內環境溫度與生活熱水的自動控制。另外，通過采用雙水箱結構，將生活熱水與供暖供冷水箱分開蓄能，夏季蓄熱水箱蓄熱的同時，蓄熱/蓄冷水箱可以利用夜晚谷電進行蓄冷用于第二天供冷，減少峰電的用量，有效提高使用便利性。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種太陽能空氣源熱泵三聯供系統，包括太陽能集熱循環系統、空氣源熱泵循環系統、空調末端、供暖末端、生活熱水單元和管式換熱器一、管式換熱器二，所述空調末端、供暖末端、生活熱水單元分別與太陽能集熱循環系統連接，所述太陽能集熱循環系統與空氣源熱泵循環系統通過管式換熱器一、管式換熱器二連接；

所述太陽能集熱循環系統包括太陽能集熱器、蓄熱/蓄冷水箱和蓄熱水箱，所述蓄熱/蓄冷水箱與蓄熱水箱串聯，蓄熱/蓄冷水箱與蓄熱水箱分別與太陽能集熱器及管式換熱器二并聯，所述空調末端與供暖末端并聯且通過管道與蓄熱/蓄冷水箱連通，所述生活熱水單元與蓄熱水箱連接。

如此設計，設計科學，通過優化集熱形式、蓄能方式、供暖空調末端形式以及自動控制系統，來滿足冬季供暖、夏季空調以及全年的生活熱水，實現室內環境溫度與生活熱水的自動控制。另外，通過采用雙水箱結構，將生活熱水與供暖供冷水箱分開蓄能，夏季蓄熱水箱蓄熱的同時，蓄熱/蓄冷水箱可以利用夜晚谷電進行蓄冷用于第二天供冷，減少峰電的用量，有效提高使用便利性。此外，太陽能集熱循環與熱泵循環通過管式換熱器相連，熱泵可以從太陽能集熱器制備的低溫熱水中提取熱量傳遞到蓄熱水箱，提高了能效比。

作為優化，在蓄熱/蓄冷水箱與空調末端和供暖末端之間設有混水溫控中心，所述混水溫控中心包括自動混水閥、末端循環水泵以及溫控器。如此設計，可以更加精確控制末端的供水溫度，還可以根據室外實時溫度來實現供水溫度的實時調節，降低因室內外溫差變化引起的室內溫度波動，使室內溫度更加穩定。

作為優化，所述太陽能集熱器入口處設有自動放氣閥，出口處設有第一溫度傳感器T1和泄水閥。如此設計，自動放氣閥安裝在系統的最高點，將系統內產生的氣體及時排掉，保證水流在管道內通暢；第一溫度傳感器T1用來感應太陽能集熱器的出水溫度，將不同溫度范圍的熱水分別作為熱泵循環的低溫熱源和蓄熱水箱的熱源，充分利用太陽能集熱器制備的低溫熱水，提高太陽能熱水的利用率；在集熱器出口處設置泄水閥用于嚴寒天氣下排空防凍。

作為優化，所述太陽能集熱器的出水管路與蓄熱/蓄冷水箱、蓄熱水箱和管式換熱器一通過第一電動三通閥相連。如此設計，將不同溫度范圍的熱水分別作為熱泵循環的低溫熱源和蓄熱水箱的熱源，充分利用太陽能集熱器制備的低溫熱水，提高太陽能熱水的利用率。