[实用新型]一种双热源热泵‑太阳能联合供暖系统

说明书

技术领域

本实用新型属于家用供暖领域，具体是一种双热源热泵-太阳能联合供暖系统。

背景技术

近些年来北方城市的供暖得到了越来越好的发展，然而北方的农村地区供暖问题一直停滞不前，还是采用较为传统普通煤炉进行采暖，卫生条件较差，生活质量得不到提升。因此，寻求一种适用于农村且节能、环保供暖方式是农村供暖问题的关键所在。

冬季采暖化石能源燃烧是导致雾霾的主要原因之一，因此改变北方农村传统的采暖方式，“煤改电”是改善空气质量的必经之路。然而如果直接用电进行取暖，直接将高品位电力转化为低品位热量则会浪费资源。因此考虑到农宅中部分采用土煤炉进行取暖，因此发展热泵供暖应该是解决北方农村供暖问题的最好方式。在北方，单一热源的热泵系统由于深冬温度较低会出现结霜、运行效率下降等一系列问题，因此，有必要对单一热源的热泵系统进行技术改进。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提出了一种双热源热泵-太阳能联合供暖系统，具有能耗低、制热效率高，节能能源、保护环境的优势。

本实用新型采用下面的技术方案：

一种双热源热泵-太阳能联合供暖系统，包括双热源热泵机组、太阳能系统以及用户侧装置；所述太阳能系统与用户侧装置相连，用于将太阳能转换为热能，加热水源，向用户侧装置提供热能；所述双热源热泵机组与用户侧装置相连，具有双热源热泵，用于辅助上述太阳能系统，为用户侧装置提供热能。

进一步的，所述双热源热泵机组包括热泵冷凝器，连接在热泵冷凝器一端的热泵压缩机，连接在热泵冷凝器另一端的热泵膨胀阀；所述热泵压缩机通过第一球阀分别连接热泵空气源蒸发系统、热泵水源蒸发系统，所述热泵膨胀阀通过第二球阀也分别连接热泵空气源蒸发系统、热泵水源蒸发系统。

进一步的，所述第一球阀包括与热泵空气源蒸发系统相连的球阀V3和与热泵水源蒸发系统相连的球阀V4。

进一步的，所述第二球阀包括与热泵空气源蒸发系统相连的球阀V5和与热泵水源蒸发系统相连的球阀V6。

进一步的，所述热泵空气源蒸发系统采用热泵空气源蒸发器，所述热泵水源蒸发系统采用热泵水源蒸发器。

进一步的，所述太阳能系统包括太阳能集热器、蓄热水箱以及蓄热水箱侧盘管，太阳能集热器将太阳的能量转化为热能，通过蓄热水箱侧盘管对蓄热水箱中的水进行储存热量并保存在所述蓄热水箱之中，为用户侧装置提供热能。

进一步的，所述蓄热水箱还设有蓄热水箱末端侧盘管。

进一步的，所述热泵冷凝器的控制端连接有第一温控阀V1和球阀V2，所述第一温控阀V1通过第二温控阀V7与蓄热水箱末端侧盘管的一端相连；所述球阀V2通过球阀V8与蓄热水箱末端侧盘管的另一端相连；所述热泵水源蒸发系统的控制端通过球阀V9和球阀V10与蓄热水箱相连。

进一步的，所述用户侧装置包括输水管、风机盘管系统或地暖系统。

本实用新型的工作流程：

本实用新型有五个工作状态：晴天制热水状态、阴天供热水状态、初冬供暖状态、中冬供暖状态、深冬供暖状态。

晴天时太阳光照充足，太阳能集热器6将从太阳中汲取的能量转化为热能，通过蓄热水箱侧盘管8对蓄热水箱7进行储存热量并保存在水箱之中，通过生活热水给水管11供给用户生活热水。

当连续阴雨天气出现时，仅依靠太阳能加热蓄热水箱7无法满足用户的生活热水的需求时，水源热泵作为辅助热源加热蓄热水箱供给用户生活热水。此时第一温控阀V1、球阀V2、V4、V6、V9、V10开启；球阀14-V3、V5关闭。

初冬供暖状态：当室内温度低于18℃并且蓄热水箱中的温度高于50℃时，此时室外温度不是特别低，室内所需热负荷不高，蓄热水箱7可以直接通过蓄热水箱末端测盘管7对室内进行供暖，仅仅依靠蓄热水箱就可以完全承担室内负荷。此时第二温控阀V7、球阀V8开启；第一温控阀V1、球阀V2、V3、V4、V5、V6、V9、V10关闭。

中冬供暖状态：当室内温度低于18℃并且蓄热水箱中的温度低于50℃，室外温度高于-5℃时，空气源热泵自动开启，通过吸收环境空气中的低位热能，利通过少量电能驱动压缩机运转进行供暖，从而满足农宅冬季采暖的需求。此时第一温控阀V1、球阀V2、V3、V5开启；第一温控阀V7、球阀V4、V6、V8、V9、V10关闭。