[發明專利]一種基于太陽能蓄熱除霜補氣增焓熱泵系統

在審

• 申請號: 201811033627.1
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109931721A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 劉慶慶;陶樂仁
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B27/00;F25B47/02;F25B41/04
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王路豐;汪祖樂

1.一種基于太陽能蓄熱除霜補氣增焓熱泵系統，其特征在于，包括：

壓縮制冷子系統和太陽能蓄熱子系統，

在系統蓄熱時，所述太陽能蓄熱子系統與所述壓縮制冷子系統并聯設置，在系統除霜時，所述太陽能蓄熱子系統與所述壓縮制冷子系統串聯設置。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，

所述壓縮制冷子系統包括壓縮機、室內換熱器、蓄能換熱器、經濟器、室外換熱器、氣液分離器、四通換向閥、第一節流裝置以及第二節流裝置，

所述壓縮機經四通換向閥與室內換熱器的入口端連接，所述室內換熱器的出口端與第一三通閥的入口端連接；

所述第一三通閥的第一出口端與第三三通閥的入口端連接，

所述第一三通閥的第二出口端依次連接流量閥以及第二三通閥的入口端，

所述第二三通閥的第一出口端與所述蓄能換熱器的入口端連接，

所述蓄能換熱器的出口端與第四三通閥的入口端連接，其中，所述第四三通閥的第一出口端與所述第三三通閥的第一出口端連接；

所述第三三通閥的第二出口端經過第一節流裝置與所述經濟器的第一端連接，所述經濟器的第二端、第三端分別與所述壓縮機、第二節流裝置連接，

所述第二節流裝置依次連接室外換熱器、第五三通閥、第六三通閥、四通換向閥以及氣液分離器的入口端，其中，所述氣液分離器的出口端連接所述壓縮機。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第二三通閥的第二出口端與所述第六三通閥的其中一個出口端連接，所述第四三通閥的第二出口端與所述第五三通閥的其中一個出口端連接。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，當所述系統處于蓄熱模式時，制冷劑蒸汽經所述壓縮機加壓從四通換向閥出來以后進入室內換熱器，在室內換熱器經過冷凝放熱后的制冷劑液體通過第一三通閥分成兩路，

一路依次通過流量閥、第二三通閥以后進入蓄能換熱器換熱以后，之后流經第四三通閥并與另一路制冷劑液體在第三三通閥處匯合，

匯合后的制冷劑液體經過第一節流裝置節流降壓以后，進入經濟器與從渦旋式壓縮機抽出的制冷劑蒸汽進行換熱，換熱后的制冷劑液體進入第二節流裝置進行二次節流降壓，

把第四三通閥關閉，

二次節流降壓后的制冷劑進入室外換熱器吸熱蒸發后依次通過第五三通閥，和第六三通閥、四通換向閥進入氣液分離器，再次進入壓縮機；

所述太陽能蓄熱子系統在蓄熱時與壓縮制冷子系統并聯設置。

5.根據權利要求3所述的系統，當所述系統處于除霜模式時，

所述流量閥的控制器的控制作用下關閉，從室內換熱器換熱出來后的制冷劑液體在經過第一三通閥后直接經過第三三通閥后經第一節流裝置、經濟器、第二節流裝置后進入室外換熱器吸熱蒸發，

把第四三通閥打開，

吸熱蒸發后的制冷劑蒸汽經過第五三通閥和第四三通閥進入蓄能換熱器進行除霜，

然后依次經第二三通閥、第六三通閥以及四通換向閥進入氣液分離器，最終再次進入壓縮機；

此時，所述壓縮制冷子系統與太陽能蓄熱子系統串聯設置。

6.根據權利要求2至5任一項所述的系統，其特征在于，所述壓縮機和四通換向閥之間的管路上還設有高壓保護開關。

7.根據權利要求1至5任一項所述的系統，其特征在于，所述太陽能蓄熱子系統包括太陽能集熱器、蓄能換熱器以及泵，所述太陽能集熱器和泵依次與所述蓄能換熱器的外管道連通設置，其中所述泵與控制器連接；太陽能集熱器的熱水通過泵流經蓄能換熱器進行換熱。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述蓄能換熱器的盤管上設有第一溫度傳感器以及第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器以及第二溫度傳感器與控制器相連。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述蓄能換熱器包括兩個不同直徑的螺旋盤管和兩個不同半徑的套筒，其中，兩個不同直徑的所述螺旋盤管置于不同半徑的兩個所述套筒之間，所述螺旋盤管和所述套筒之間充注蓄熱相變材料。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述蓄熱相變材料選取CaCl₂·6H₂O，并外加質量分數2％的SrCl₂·6H₂O和質量分數2％的Ba(OH)₂。