[发明专利]太阳能-空气源耦合热源多功能热泵系统

说明书

本发明公开了一种太阳能‑空气源耦合热源多功能热泵系统，包括制冷剂回路，该制冷剂回路包括室内空气源换热器、蓄热水箱、室外空气源换热器、太阳能集热器、第一电子膨胀阀、第一电子膨胀阀、储液罐、压缩机、四通阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀、第七截止阀、第八截止阀、第九截止阀、第十截止阀。本发明采用太阳能‑空气源耦合热源，利用蓄热水箱作为储能单元，通过室内空气源换热器对建筑热环境进行调控，具有六个运行模式：制热模式、蓄热模式、蓄热制热模式、制冷蓄热模式、制冷模式以及除霜模式，可通过综合利用太阳能和空气源，根据建筑能量需求情况，持续稳定地为建筑供能。

技术领域

本发明涉及能源利用技术领域，具体涉及一种太阳能-空气源耦合热源多功能热泵系统。

背景技术

热泵以消耗部分能量作为补偿条件将热量从低温热源转移到高温热源，所供给用户的能量为消耗的驱动能与所吸收的低位热能之和。同时，热泵技术可有效减少大气污染和二氧化碳排放，将自然界中的低温废热转变为暖通空调系统可利用的再生热能。但是，普通热泵空调系统仅能在夏季制冷和冬季采暖时运行，其余时间均为闲置状态，具有制热水、供暖、制冷、除湿、通风等功能的多功能热泵可显著提高设备的利用率并满足建筑的大部分能耗需求。由于建筑的主要热负荷包括制冷、供暖和热水，因此，集制冷/采暖/供热水于一体的多功能热泵受到了广泛关注。空气源和太阳能可作为热泵系统的低位热源。其中，空气源热泵广泛应用于建筑空调领域，但是，其运行性能受室外环境温度影响较大，导致空气源热泵的应用存在局限性。太阳能热泵利用太阳辐照作为热源，由于太阳辐照强度具有间歇性和不稳定性，如何实现太阳能热泵系统的高效稳定运行成为其实际应用中必须解决的难题。与普通热泵空调系统相比，多功能热泵系统具有更高的设备利用率，对应的运行工况更为复杂多变，因此单一热源很难满足其对热源的需求，复合热源的应用为上述问题的解决提供了可能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种太阳能-空气源耦合热源多功能热泵系统，该系统基于多能互补的思路，结合建筑热需求(制冷、采暖、热水)，采用太阳能-空气源耦合热源，利用蓄热水箱作为储能单元，通过室内空气源换热器对建筑热环境进行调控，具有六个运行模式：制热模式、蓄热模式、蓄热制热模式、制冷蓄热模式、制冷模式以及除霜模式，可通过综合利用太阳能和空气源，根据建筑能量需求情况，持续稳定地为建筑供能。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种太阳能-空气源耦合热源多功能热泵系统，其特征在于，所述的热泵系统包括双制冷剂回路，分别为第一制冷剂闭合回路和第二制冷剂闭合回路，其中，所述的第一制冷剂闭合回路包括依次相连的第一截止阀10、室内空气源换热器1、第三截止阀12、四通阀9、储液罐8、压缩机7、第十截止阀19、室外空气源换热器4、第八截止阀17、第二电子膨胀阀6；

所述的第二制冷剂闭合回路包括依次相连的第五截止阀14、第七截止阀16、太阳能集热器3、第六截止阀15、蓄热水箱2；

第二截止阀11、蓄热水箱2、第四截止阀13串联后与第一电子膨胀阀5入口及四通阀9入口相连，并且与第一截止阀10、室内空气源换热器1及第三截止阀12并联；

第一电子膨胀阀5、第七截止阀16、太阳能集热器3、第九截止阀18串联后与第二截止阀11入口及四通阀9出口相连，与第二电子膨胀阀6、第八截止阀17、室外空气源换热器4及第十截止阀19并联；

所述的热泵系统采用太阳能-空气源耦合热源，利用蓄热水箱2作为储能单元，通过室内空气源换热器1对建筑热环境进行调控，具有以下六个运行模式：制热模式、蓄热模式、蓄热制热模式、制冷蓄热模式、制冷模式以及除霜模式。