[實用新型]一種太陽能耦合空氣源熱泵供熱系統

有效

• 申請號: 202023280512.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214536452U
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 董建鍇;姜益強;程程
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F24D15/04
• 分類號: F24D15/04;F24D17/02;F24S20/40;F24S80/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

一種太陽能耦合空氣源熱泵供熱系統，屬于供熱工程技術領域。本實用新型解決了現有的供熱系統用途單一、系統可靠性低、系統使用時長受限的問題。包括太陽能集熱器、套管式換熱器、壓縮機、冷凝器、節流裝置、空氣源熱泵室外機及嵌套水箱，嵌套水箱包括外水箱及內水箱，內水箱的下部及套管式換熱器的外管出口分別通過管路連接至太陽能集熱器的入口，內水箱的上部及套管式換熱器的外管入口分別通過管路連接太陽能集熱器的出口，冷凝器、節流裝置、套管式換熱器的內管、空氣源熱泵室外機及壓縮機通過管路連接形成循環回路，冷凝器設置于外水箱內，內水箱的頂部通過管路連接生活用水設備，外水箱的上部與下部分別通過管路連接供熱管網的入口及出口。

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能耦合空氣源熱泵供熱系統，屬于供熱工程技術領域。

背景技術

現有的具有節能環保效益的家用供暖和制熱水系統主要有空氣源熱泵、直膨式太陽能熱泵、太陽能熱水系統、空氣源熱泵系統等。然而，這些系統在實際應用中都具有較為明顯的缺陷：

1、空氣源熱泵熱水系統的室外機在相對濕度較大及溫度較低的環境中容易結霜，當霜層達到一定程度時其制熱量會嚴重減少。因此，防霜或除霜是空氣源熱泵有待解決的問題；同時，在嚴寒地區應用時，空氣源熱泵的性能將大大削弱，嚴重影響到制熱(水)的可靠性和效率。

2、直膨式太陽能熱泵熱水系統和太陽能直接生產熱水系統受氣候條件影響很大，且冬季室外管路易造成凍結，降低了系統的可靠性和使用時長。

上述這些系統基本都是分開的，家用時一般都只采用某一種系統形式，而單一系統的能源利用效率、運行可靠性以及制熱(制冷)的保證率都是非常有限的，這些固有的缺陷也是這些系統推廣應用的最大瓶頸。并且，對于目前已有的太陽能耦合空氣源熱泵系統，存在系統造價高、空氣源熱泵需要持續運行、兩種系統孤立疊加無法實現互相增效等問題。

實用新型內容

本實用新型是為了解決現有的供熱系統用途單一、系統可靠性低、系統使用時長受限的問題，進而提供了一種太陽能耦合空氣源熱泵供熱系統。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種太陽能耦合空氣源熱泵供熱系統，它包括太陽能集熱器、套管式換熱器、壓縮機、冷凝器、節流裝置、空氣源熱泵室外機及嵌套水箱，所述嵌套水箱包括外水箱及設置在外水箱內的內水箱，其中內水箱的下部及套管式換熱器的外管出口分別通過管路連接至太陽能集熱器的入口，內水箱的上部及套管式換熱器的外管入口分別通過管路連接太陽能集熱器的出口，所述冷凝器、節流裝置、套管式換熱器的內管、空氣源熱泵室外機及壓縮機通過管路連接形成循環回路，其中所述冷凝器設置于外水箱內，內水箱的頂部通過管路連接生活用水設備，外水箱的上部與下部分別通過管路連接供熱管網的入口及出口。

進一步地，所述內水箱位于冷凝器的上部。

進一步地，太陽能集熱器的入口及出口對應連接設置有入口管路及出口管路，內水箱的下部及套管式換熱器的外管出口分別通過管路連接至所述入口管路，內水箱的上部及套管式換熱器的外管入口分別通過管路連接所述出口管路。

進一步地，所述入口管路上設置有第一循環水泵。

進一步地，內水箱的上部與出口管路之間的連接管路上、套管式換熱器的外管入口與出口管路之間的連接管路上以及壓縮機與冷凝器之間連接管路上均安裝有電磁閥。便于實現不同模式下各管路的通斷。

進一步地，外水箱的上部與供熱管網入口之間的連接管路上設置有第二循環水泵。

進一步地，內水箱內設置有速熱裝置。

進一步地，內水箱及外水箱均連接有補水管路，且每個補水管路上均設置有閥門。

進一步地，外水箱底端連通設置有排污管路，且所述排污管路上設置有閥門。