[发明专利]一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统

说明书

技术领域

本发明属于热泵型空调、热泵热水器以及太阳能利用领域，尤其涉及一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统。

背景技术

目前人类使用的能源中化石燃料占到极大的比例，化石燃料作为一种不可再生能源面临着枯竭的困境，而燃烧化石能源引起的环境问题更是严重威胁了人类赖以生存的环境。太阳能作为一种可再生的清洁能源被认为是21世纪最具有发展潜力的能源，但是其能量密度低，不稳定是目前使用太阳能时最大的问题，太阳能辅助热泵是一种很好的太阳能利用技术。随着人们生活水平的提高，室内制热、室内制冷和制热水已越来越成为现代舒适生活所必需的生活条件，但是目前实现这些生活条件均需要消耗大量的宝贵化石燃料。因此，利用太阳能辅助热泵来减小化石燃料消耗具有越来越重要的社会意义。

现有的多功能太阳能辅助热泵以间接膨胀式(简称间膨式)为多，不论是小型的风冷系统还是中大型的水冷系统，均存在冬季结霜问题，影响系统的性能。特别是中大型系统，结构通常比较复杂。近年来，太阳能热水器技术的快速发展为间膨式太阳能热泵提供了广阔的发展空间，本发明结合太阳能热水器技术和冷热水热泵技术，以抗冻载冷剂作为传热介质，利用冷却塔减少载冷剂与空气的换热温差和利用太阳能进行载冷剂的再生，采用非常简洁的载冷剂系统，彻底解决传统冷热水热泵和风冷热泵的冬季结霜问题。特别适用于太阳能资源丰富，同时需要大量冷暖空调和热水供应的场合。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无霜型多功能太阳能辅助热泵系统。

无霜型多功能太阳能辅助热泵系统包括制冷剂回路、第一载冷剂回路、第二载冷剂回路和生活热水支路四个部分。制冷剂回路为：压缩机高压出口分别与制冷剂截止阀的第一接口、水箱的换热器第一接口相连。制冷剂截止阀的第二接口分别与水箱换热器的第二接口及四通阀的第一接口相连。四通阀的第四接口与第一载冷剂箱的换热器第一接口相连，第一载冷剂箱的换热器第二接口分别与第一单向截止阀的第一接口及第二节流元件的第二接口相连。第一单向截止阀的第二接口分别与高压储液罐的第一接口及第二单向截止阀的第二接口相连，高压储液罐的第二接口分别与第二节流元件的第一接口与第一节流元件的第一接口相连。第一节流元件的第二接口分别与第二单向截止阀的第一接口与第二载冷剂箱的换热器第一接口相连。第二载冷剂箱的换热器第二接口与四通阀的第三接口相连，四通阀的第二接口经汽液分离器与压缩机低压进口相连。第一载冷剂回路：第一载冷剂箱的第四接口与室内换热器的第一接口相连，室内换热器的第二接口与第一载冷剂泵的第一接口相连，第一载冷剂泵的第二接口与第一载冷剂箱的第三接口相连。第二载冷剂回路：第二载冷剂箱的第四接口与第二载冷剂泵的第一接口相连，第二载冷剂泵的第二接口分别与第二载冷剂截止阀的第一接口和太阳能集热器的第一接口相连，第二载冷剂截止阀的第二接口与冷却塔的第一接口相连，冷却塔的第二接口与第一载冷剂截止阀的第一接口相连。太阳能集热器的第二接口分别与第三载冷剂截止阀的第二接口和第四载冷剂截止阀的第二接口相连，第三载冷剂截止阀的第一接口分别与第二载冷剂截止阀的第二接口和第二载冷剂箱的第三接口相连。第四载冷剂截止阀的第一接口与载冷剂-水换热器的第一接口相连，载冷剂-水换热器的第二接口与第二载冷剂箱的第五接口相连。生活热水支路：冷水进口与载冷剂-水换热器的第三接口相连，载冷剂-水换热器的第四接口与水箱的第三接口相连，水箱的第四接口与室内出水口相连。

所述的第一节流元件或第三节流元件是手动节流阀、自动节流阀或毛细管。第一单向截止阀或第二单向截止阀是手动截止阀或自动截止阀。第一单向截止阀或第二单向截止阀可由双向截止阀代替。制冷剂截止阀、第一载冷剂截止阀、第二载冷剂截止阀、第三载冷剂截止阀、第四载冷剂截止阀、第五载冷剂截止阀是双向截止阀。

载冷剂-水换热器是套管式换热器或板式换热器。水箱、第一载冷剂箱和第二载冷剂箱是内部装有换热器的密闭承压保温容器，水箱、第一载冷剂箱和第二载冷剂箱内换热器为光管沉浸式换热器或套片管沉浸式换热器。室内换热器是风冷换热器，通过第一载冷剂泵与第一载冷剂箱连接。太阳能集热装置与冷却塔通过第二载冷剂泵与第二载冷剂箱并联。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：