[实用新型]一种太阳能空气源热泵三联供系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能空气源热泵应用技术领域，特别涉及一种太阳能空气源热泵供暖、空调以及生活热水三联供系统。

背景技术

目前我国能源结构仍以煤炭为主，但是煤炭的利用效率低，对环境影响大，以煤炭为主的能源消费结构的弊端日益明显。另外，目前我国居住建筑的供暖仍以燃煤为主，因此我们需要探索新的供暖形式。

太阳能热水系统和空气源热泵已经发展的相对成熟，两者作为清洁的可再生能源得到政府部门的支持，部分城市已经大力开展煤改电政策，将太阳能与空气源热泵相结合用于供暖与空调也是目前研究热点之一。

太阳能资源取之不尽，在冬季时太阳能集热器也可以制备足量的热水，在满足生活热水的前提下，将多余的热量储存起来用于供暖。但是考虑到太阳辐射存在不稳定性，如果只是用太阳能来制热可能无法满足冬季的用热需求，因此加入空气源热泵用于补充空缺热量，还可以用于夏季制冷。目前已出现将太阳能与空气源热泵相结合用于供暖与空调的相关技术，但是存在以下主要问题：一是集热形式、蓄能方式、供暖空调末端形式设计不科学不合理，效率较低；二是多采用单水箱结构，无法将生活热水与供暖供冷水分开蓄能，费电、且使用不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提供一种太阳能空气源热泵三联供系统。该一种太阳能空气源热泵三联供系统通过优化集热形式、蓄能方式、供暖空调末端形式以及自动控制系统，来满足冬季供暖、夏季空调以及全年的生活热水，实现室内环境温度与生活热水的自动控制。另外，通过采用双水箱结构，将生活热水与供暖供冷水箱分开蓄能，夏季蓄热水箱蓄热的同时，蓄热/蓄冷水箱可以利用夜晚谷电进行蓄冷用于第二天供冷，减少峰电的用量，有效提高使用便利性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能空气源热泵三联供系统，包括太阳能集热循环系统、空气源热泵循环系统、空调末端、供暖末端、生活热水单元和管式换热器一、管式换热器二，所述空调末端、供暖末端、生活热水单元分别与太阳能集热循环系统连接，所述太阳能集热循环系统与空气源热泵循环系统通过管式换热器一、管式换热器二连接；

所述太阳能集热循环系统包括太阳能集热器、蓄热/蓄冷水箱和蓄热水箱，所述蓄热/蓄冷水箱与蓄热水箱串联，蓄热/蓄冷水箱与蓄热水箱分别与太阳能集热器及管式换热器二并联，所述空调末端与供暖末端并联且通过管道与蓄热/蓄冷水箱连通，所述生活热水单元与蓄热水箱连接。

如此设计，设计科学，通过优化集热形式、蓄能方式、供暖空调末端形式以及自动控制系统，来满足冬季供暖、夏季空调以及全年的生活热水，实现室内环境温度与生活热水的自动控制。另外，通过采用双水箱结构，将生活热水与供暖供冷水箱分开蓄能，夏季蓄热水箱蓄热的同时，蓄热/蓄冷水箱可以利用夜晚谷电进行蓄冷用于第二天供冷，减少峰电的用量，有效提高使用便利性。此外，太阳能集热循环与热泵循环通过管式换热器相连，热泵可以从太阳能集热器制备的低温热水中提取热量传递到蓄热水箱，提高了能效比。

作为优化，在蓄热/蓄冷水箱与空调末端和供暖末端之间设有混水温控中心，所述混水温控中心包括自动混水阀、末端循环水泵以及温控器。如此设计，可以更加精确控制末端的供水温度，还可以根据室外实时温度来实现供水温度的实时调节，降低因室内外温差变化引起的室内温度波动，使室内温度更加稳定。

作为优化，所述太阳能集热器入口处设有自动放气阀，出口处设有第一温度传感器T1和泄水阀。如此设计，自动放气阀安装在系统的最高点，将系统内产生的气体及时排掉，保证水流在管道内通畅；第一温度传感器T1用来感应太阳能集热器的出水温度，将不同温度范围的热水分别作为热泵循环的低温热源和蓄热水箱的热源，充分利用太阳能集热器制备的低温热水，提高太阳能热水的利用率；在集热器出口处设置泄水阀用于严寒天气下排空防冻。

作为优化，所述太阳能集热器的出水管路与蓄热/蓄冷水箱、蓄热水箱和管式换热器一通过第一电动三通阀相连。如此设计，将不同温度范围的热水分别作为热泵循环的低温热源和蓄热水箱的热源，充分利用太阳能集热器制备的低温热水，提高太阳能热水的利用率。