[发明专利]一种联合热泵及太阳能热水暖通系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，更具体地涉及一种联合热泵及太阳能热水及暖通系统。

背景技术

近年来，人类社会经济发展迅猛，煤、电、石油、天然气等能源日益短缺，能源危机、环境污染等问题日渐突显，已成为威胁人类生存的头等大事，对新能源的开发利用显得尤为重要，特别是对太阳能的开发利用。太阳能作为一种可再生的清洁能源具有其它能源无可比拟的优势。

目前国内家庭广泛采用太阳能热水器，太阳能热水器做为一个节能环保设备，在目前国家导向下具有很好的市场前景。目前市场上的太阳能热水器的品牌繁多，基本结构却没有多大变化，最常见太阳能热水器主要包括太阳能集热管、架体、水箱、和辅助电加热，水在集热管内受热后对流进入水箱内从而实现加热。在阳光不足的时候，太阳能热水器的辅助电加热启动来满足生活用热水需要。而电是昂贵和高品位的能量，用电来制作生活用热水这样的低品位能量的确很浪费。此外太阳能热除了作为生活热水使用外，还可以有更充分和更广泛的利用，比如冬天的供暖和夏天的空调。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明提供一种联合热泵及太阳能热水及暖通系统，能够充分利用太阳能热能。在阳光充足的时候，充分利用太阳能的热能，不仅能够提供生活用水，还能够提供室内空间冬天的供暖和夏天的空调；在阳光不足的情况下也能够用联合热泵高效地提供充足热水、供暖和空调。

2、本发明所采用的技术方案。

联合热泵包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、第一三通阀、第二三通阀、压缩机和吸收单元，所述的吸收单元包括发生器、热交换器、膨胀阀、泵、吸收器；压缩机连接在第一三通阀和第二三通阀之间，冷凝器输入端连接第一三通阀，冷凝器输出端连接膨胀阀，膨胀阀连接蒸发器的输入端，蒸发器的输出端连接第二三通阀，第一三通阀的另一路入口和第二三通阀的另一路出口与吸收单元相连；控制电路控制第一三通阀和第二三通阀；在太阳能收集器吸收足够热能并需要制冷时，第一三通阀和第二三通阀将蒸发器和冷凝器连接到吸收单元，压缩机关闭，来自太阳能收集器的热能加在发生器上，使吸收了冷媒的弱溶液释放冷媒，高压的气态冷媒经过冷凝器放热后成为高压的液态冷媒，经过膨胀阀减压后在蒸发器内蒸发吸热，低压的气态冷媒进入吸收器被强溶液吸收形成弱溶液，由泵经过热交换器送往发生器内，释放了冷媒的强溶液又流回吸收器，并将余热由热交换器交给送往发生器的弱溶液；在太阳能收集器未吸收足够热能并需要制冷时，第一三通阀和第二三通阀将冷凝器和蒸发器连接到压缩机上，吸收单元关闭。

另一种联合热泵，包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀、压缩机和吸收单元，所述的吸收单元包括发生器、热交换器、膨胀阀、泵、吸收器；压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀依次串联，四通阀的另一路入口和出口与吸收单元连接；控制电路控制四通阀；在需要制冷并当太阳能收集器吸收了足够热能时，四通阀将吸收单元与压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次相连，形成串联回路，来自太阳能收集器的热能加在发生器上，使吸收了冷媒的弱溶液释放冷媒，冷媒再由压缩机进一步加压，高压的气态冷媒经过冷凝器后成为高压的液态冷媒，经过膨胀阀减压后在蒸发器内蒸发吸热，低压的气态冷媒进入吸收器被强溶液吸收形成弱溶液，由泵经过热交换器送往发生器内，释放了冷媒的强溶液又流回吸收器，并将余热由热交换器交给送往发生器的弱溶液；在太阳能收集器未吸收足够热能并需要制冷时，四通阀关闭与吸收单元连接通道，将蒸发器的输出与压缩机的输入相连。

以上两种联合热泵的冷媒均需要同时能在同时用于吸收单元和压缩机，优选的冷媒为空调冷媒，可以为R134a。

以上两种联合热泵的冷凝器和蒸发器通常是一个在联合热泵的内部，另一个在联合热泵的外部。当蒸发器在联合热泵的外部时，联合热泵的作用为致冷；当冷凝器在联合热泵的外部时，联合热泵的作用为产热，这可以通过一个四通阀做到实时切换。具体为在联合热泵的内部和外部各有一个热交换器，内部的热交换器通过膨胀阀和外部的热交换器相连，这两个热交换器的另外的端口通过一个四通阀与压缩机/吸收单元组合相连；这两个热交换器分别起到冷凝器和蒸发器的作用，并通过四通阀的切换对两个热交换器的作用互换，从而使联合热泵产热或致冷。