[发明专利]太阳能和空气能复合热泵系统及其工作方法

权利要求书

1.一种适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，包括空气源热泵、全玻璃真空管式太阳能集热器、相变蓄能模块、高温水源热泵、太阳能集热循环泵、热源侧循环泵、供热循环泵以及高温散热器；

所述空气源热泵分别与所述相变蓄能模块和所述热源侧循环泵的一端连接，所述高温水源热泵分别与所述相变蓄能模块和所述热源侧循环泵的另一端连接，所述太阳能集热循环泵的一端与所述相变蓄能模块连接，所述太阳能集热循环泵的另一端与所述全玻璃真空管式太阳能集热器的一端连接，所述全玻璃真空管式太阳能集热器的另一端与所述相变蓄能模块连接，所述供热循环泵的一端与所述高温水源热泵连接，所述供热循环泵的另一端与所述高温散热器的一端连接，所述高温散热器的另一端与所述高温水源热泵连接；

所述全玻璃真空管式太阳能集热器用于制备第一低温热能，通过所述相变蓄能模块内部设置的换热盘管将所述第一低温热能储存在所述相变蓄能模块之中；

所述空气源热泵用于制备第二低温热能，通过循环介质将所述第二低温热能储存在所述相变蓄能模块之中；

所述相变蓄能模块用于储存所述第一低温热能、所述第二低温热能以及稳定所述高温水源热泵的工作状况；

所述高温水源热泵通过压缩机将所述相变蓄能模块之中储存的低温热能提升为高温热能。

2.根据权利要求1所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述相变蓄能模块为水平放置的罐状结构，所述相变蓄能模块包括多个蓄能棒，所述蓄能棒封装在所述相变蓄能模块的内部，而且相互之间通过支架保持预设的间距；

所述蓄能棒的构成材料包括聚乙烯，所述蓄能棒的两端封装，内部填充有固液转化相变温度为20℃的相变材料。

3.根据权利要求2所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述相变蓄能模块还包括多个换热盘管，所述换热盘管沿着所述罐状结构的内壁同层分组设置。

4.根据权利要求3所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述蓄能棒的间距的范围为3-5cm。

5.根据权利要求3所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述相变材料的填充率的范围为94-97％。

6.根据权利要求3所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述换热盘管的构成材料为紫铜。

7.根据权利要求1所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，其特征在于，所述相变蓄能模块与所述全玻璃真空管式太阳能集热器的连接接口位于罐体上方，所述相变蓄能模块与所述空气源热泵、所述高温水源热泵的管路连接使用下进上出的方式。

8.一种适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统的工作方法，其特征在于，所述热泵系统包括权利要求1-7任一所述的适用于高温散热器供暖的太阳能和空气能复合热泵系统，所述工作方法包括：

当所述热泵系统开始供暖时，所述热源侧循环泵启动，循环介质依次流经所述空气源热泵、所述相变蓄能模块和所述高温水源热泵；

所述空气源热泵的出水温度高于相变材料固液转化相变温度时，所述相变蓄能模块储存热量；

所述空气源热泵的出水温度低于相变材料固液转化相变温度时，所述相变蓄能模块释放热量；

当进水温度低于10℃时，所述相变蓄能模块的相变材料全部由液态转变为固态，所述相变蓄能模块释放热量，所述空气源热泵开始工作；

当进水温度高于25℃时，所述相变蓄能模块的相变材料全部由固态转变为液态，所述相变蓄能模块储存热量，所述空气源热泵停止工作。