[发明专利]一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵及其运行方法

权利要求书

1.一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，包括集热-蒸发器(1)、压缩机(6)、冷凝器(4)和节流阀(3)；所述压缩机(6)、冷凝器(4)、节流阀(3)和集热-蒸发器(1)顺次连接构成热泵循环，其特征在于：所述压缩机(6)出口、集热-蒸发器(1)出口和冷凝器(4)入口之间的管路上设置一个三通阀(5)，在节流阀(3)的两端并联一个阀门(2)，集热-蒸发器(1)、三通阀(5)、冷凝器(4)和阀门(2)依次构成热管循环；所述集热-蒸发器(1)包括集热板(11)、制冷剂管道(12)、玻璃盖板(13)、保温材料(14)和风机(15)；所述制冷剂管道(12)与集热板(11)构成无玻璃盖板式太阳能集热器，制冷剂管道(12)与集热板(11)的上部设置玻璃盖板(13)，底部设置保温材料(14)，所述玻璃盖板(13)、保温材料(14)和前后两侧面围合成空气通道；在空气通道的入口和出口分别设置第一围合面(16)和第二围合面(17)，第一围合面(16)和第二围合面(17)采用开闭式结构，风机(15)位于空气通道内。

2.根据权利要求1所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，其特征在于：所述冷凝器(4)为水冷或风冷式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，其特征在于：所述第一围合面(16)和第二围合面(17)为风阀、保温板、挡板或百叶帘。

4.根据权利要求1所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，其特征在于：所述风机(15)位于第一围合面(16)与第二围合面(17)之间、第一围合面(16)外侧或第二围合面(17)外侧。

5.根据权利要求1所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，其特征在于：所述制冷剂管道(12)位于集热板(11)的上部、下部或中间。

6.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵，其特征在于：所述集热-蒸发器(1)倾斜放置，使制冷剂管道(12)的出口位置高于其入口位置。

7.采用如权利要求1所述的一种单蒸发器型太阳能空气源复合热泵的运行方法，其特征在于：该运行方法包括如下几种运行模式：

a、太阳能热管模式：当太阳辐射充足时，运行太阳能热管模式，通过三通阀(5)的切换旁通压缩机(6)，压缩机(6)和风机(15)停止运行，第一围合面(16)和第二围合面(17)关闭，节流阀(3)关闭，阀门(2)打开；

b、太阳能热泵模式：当太阳辐射较强，但太阳能热管模式无法制取所需温度的热水或者不足以驱动制冷剂自然循环时，运行太阳能热泵模式，通过三通阀(5)的切换连通压缩机(6)，压缩机(6)开启，风机(15)停止，第一围合面(16)和第二围合面(17)关闭，阀门(2)关闭；

c、空气源热管模式：当没有太阳辐射、室外气温较高、且需求的热水温度不高时，运行空气源热管模式，通过三通阀(5)的切换旁通压缩机(6)，压缩机(6)停止运行，风机(15)开启，第一围合面(16)和第二围合面(17)开启，节流阀(3)关闭，阀门(2)打开；

d、空气源热泵模式：当没有太阳辐射、且室外气温不足以启动空气源热管模式时，运行空气源热泵模式，通过三通阀(5)的切换连通压缩机(6)，压缩机(6)和风机(15)开启运行，第一围合面(16)和第二围合面(17)开启，阀门(2)关闭；

e、太阳能-空气源联合热管模式：当太阳辐射较弱、室外气温较高、且需求的热水温度不高时，运行太阳能-空气源联合热管模式，通过三通阀(5)的切换旁通压缩机(6)，压缩机(6)停止运行，风机(15)开启，第一围合面(16)和第二围合面(17)开启，节流阀(3)关闭，阀门(2)打开；

f、太阳能-空气源联合热泵模式：当太阳辐射和室外气温均不足以驱动制冷剂的自然循环、但仍有一定太阳辐射时，运行太阳能-空气源联合热泵模式，通过三通阀(5)的切换连通压缩机(6)，风机(15)开启运行，第一围合面(16)和第二围合面(17)均开启，阀门(2)关闭；

g、自然对流空气源热泵模式：当没有太阳辐射、环境温度较高、室外风速较大时，运行自然对流空气源热泵模式，通过三通阀(5)的切换连通压缩机(6)，压缩机(6)开启运行，风机(15)关闭，第一围合面(16)和第二围合面(17)均开启，阀门(2)关闭；

h、太阳能-自然对流空气源联合热泵模式：当太阳能辐射较弱、室外气温较高、外界风速较大时，运行太阳能-自然对流空气源联合热泵模式，通过三通阀(5)的切换连通压缩机(6)，压缩机(6)开启运行，风机(15)关闭，第一围合面(16)和第二围合面(17)均开启，阀门(2)关闭。