[实用新型]一种耦合分离式热管的太阳能热泵供暖系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵供暖系统领域，特别涉及一种耦合分离式热管的太阳能热泵供暖系统。

背景技术

空气作为热源的室内供暖系统，冬季存在易结霜，效率低等问题，而太阳能因其天然、丰富、安全而又清洁等优点被学者们广泛关注，因此以太阳能为热源的热泵技术应运而生，并在我国取得了长足的发展。此外，分离式热管作为高效传热元件因其传热效率高、结构简单、恒温特性优良、传热过程无需外在动力设备等优点被广泛应用于诸多系统之中。虽然将此两种技术结合应用将极具优势且目前已有相关进展，但耦合了热管技术的太阳能热泵供暖系统仍有不少有待完善之处。譬如，许多相关供暖系统中仍采用传统风冷式或者普通水冷式换热器（如发明专利“一种复合太阳能空气源热泵，201410222276.4”采用的是普通风冷式或水冷式换热器、发明专利热管辅助式太阳能热泵系统“CN201310480448.3”采用的是盘管或平行流式冷凝器、发明专利“分离热管型太阳能热泵复合加热装置，CN201510021880.5默认采用普通冷凝器”），换热效率低是此类换热器显著的不足。亦有不少多模式系统在自控环节存在精度有限、控制方案粗糙和智能化水平较低等问题；在模式切换环节存在切换标准（自控系统编程边界限制条件）不明确、阐释模糊等问题，这就导致编程环节缺乏基本的限定条件，其技术实现的可能性、工程实际应用及市场推广的可行性均有待进一步地评估。如发明专利“一种复合太阳能空气源热泵，201410222276.4”对模式切换的解释仅停留在“合理的切换”和“根据外在条件的变化运行不同的模式”的层面，很显然此环节有很大改善空间的。又如发明专利“光伏太阳能热泵多功能一体化系统，CN200610114394.9”虽然给出了系统的整体控制结构示意图，但在模式切换环节仅声明了何种条件下运行何种模式，并未给出关键参数数值层面的界定标准。另外，不少系统中采用的是定频式压缩机（如前述提及到的四篇相关专利均默认采用定频式压缩机）这就造成了严重的电能浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种耦合分离式热管的太阳能热泵供暖系统，实现如何在设置的界定标准下自动切换模式来提高换热效率和系统性能。

本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实现的：

一种耦合分离式热管的太阳能热泵供暖系统，包括压缩机、室外太阳能集热装置、室内风冷式微通道换热装置、节流支路、压缩机支路和PLC模块，所述室外太阳能集热装置包括太阳能集热装置上集气管和太阳能集热装置下集液管；所述室内风冷式微通道换热装置包括微通道换热装置上集气管和微通道换热装置下集液管；所述节流支路包括节流装置以及第一电磁阀KM1；所述压缩机环路由第四电磁阀、气液分离器、压缩机以及油分离器依次连接组成；

所述太阳能集热装置上集气管通过第三电磁阀连接微通道换热装置上集气管，所述微通道换热装置下集液管通过第二电磁阀连接太阳能集热装置下集液管；

所述压缩机环路的第四电磁阀一端连接太阳能集热装置上集气管与第三电磁阀之间，另一端与气液分离器连接，所述油分离器一端连接至微通道换热装置上集气管与第三电磁阀之间，另一端与压缩机的出口连接；

所述节流支路的第一电磁阀一端连接至微通道换热装置下集液管与第二电磁阀之间，另一端与节流装置的一端连接，所述节流装置的另一端连接至太阳能集热装置下集液管与第二电磁阀之间；

所述压缩机入口处设有用于检测开口温度的温度传感器C6，出口处设有用于检测出口温度的温度传感器C5室内设有用于检测室内温度的温度传感器C1，室外设有用于检测室外温度的温度传感器C2，的所述室外太阳能集热装置处设有用于检测室外太阳辐射强度的室外光照仪C3；

所述PLC模块用于采集温度传感器C1、温度传感器C2、温度传感器C5、温度传感器C6以及室外光照仪C3的数据，并当所述太阳辐射强度超出预设辐射强度范围，或所述室内温度大于室内预设温度，或所述出口温度大于出口预设温度时，启动热泵模式，即控制所述第二电磁阀与第三电磁阀关闭，所述第一电磁阀与第四电磁阀开启；

当所述太阳辐射强度未超出预设辐射强度范围，且所述出口温度大于出口预设温度时，启动热管模式，即控制所述第二电磁阀与第三电磁阀关闭，所述第一电磁阀与第四电磁阀开启。

进一步的，所述室内冷风式微通道换热装置还包括有风机、扁管以及翅片，所述扁管均匀排列在微通道换热装置上集气管和微通道换热装置下集液管之间，所述翅片均匀分布于扁管两侧。

进一步的，所述室外太阳能集热装置还包括有吸热条带。