[发明专利]太阳能与空气源热泵耦合热水、采暖和制冷系统及其控制方法

说明书

本发明涉及热工装置领域内的一种太阳能与空气源热泵耦合热水、采暖和制冷系统及其控制方法，其太阳能集热器的水箱中设有换热管，通过换热管与储换热水箱之间进行转热，储换热水箱有至少两个，可保证热水的优先使用，在温度较高时，通过储水循环泵优先使用第一储换热水箱中的热水，温度较低时，通过自来水水压驱动其它储换热水箱的中的热水优先使用；空气源热泵机组经缓冲水箱向末端设备供冷或供热，还可以通过空气源热泵机组辅助制热水，此外，太阳能集热器的热能可通过热水辅助供暖。太阳能集热器不仅可以循环加热生活热水，还可以同时用于供暖，两个回路互不影响，系统整体热利用效率高，可实现一机多用。

技术领域

本发明涉及一种热工装置，特别涉及一种太阳能与空气源热泵耦合的热水、采暖和制冷系统及其控制方法。

背景技术

中国专利数据库中，有一种热泵机组与太阳能联动的供冷暖和生活热水装置，其公开号：CN102221270A；公开日：20111019；该装置包括主热泵机组、保温水箱、生活水换热器、冷热缓冲水箱和控制装置；保温水箱上有系统补水管，生活水换热器设置在保温水箱内；主热泵机组包括热泵室外机和室内换热器，室内换热器包含一个保温箱体，一个循环水泵及一个水—冷媒换热器；室内换热器通过一电动三通阀与保温水箱和冷热缓冲水箱相连通, 冷热缓冲水箱通过供水水泵与若干个负载末端散热器连通，向负载末端散热器供冷或供热；该装置还包括一太阳能集热装置、一太阳能热能传递装置、一溢流管和一个或二个以上副热泵机组，所述太阳能集热装置包括太阳能集热器和太阳能循环水泵；太阳能集热器通过太阳能循环水泵与保温水箱连成循环管路；太阳能热能传递装置连接于保温水箱和冷热缓冲水箱之间；溢流管一端与冷热缓冲水箱连通、另一端与散热器的回水管和室内换热器的回水管的交接处连通；副热泵机组的室内换热器的出水管与冷热缓冲水箱连通、回水管与散热器的回水管和溢流管的交接处连通。

其不足之处在于：该装置生活热水和供暖相互影响，系统的热量较小，其热利用效率不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能与空气源热泵耦合热水、采暖和制冷系统，使太阳能集热器不仅可以循环加热生活热水，还可以同时用于供暖，两个回路互不影响，实现一机多用，提高热利用效率。

本发明的目的是这样实现的：一种太阳能与空气源热泵耦合热水、采暖和制冷系统，包括太阳能集热器、空气源热泵机组、缓冲水箱及储换热水箱，所述储换热水箱包括并列设置的至少两个，依次为第一储换热水箱、第二储换热水箱……第N储换热水箱；相邻储换热水箱之间经连接管串联连接，连接管一端连接在储换热水箱顶部，另一端插入到相邻储换热水箱的内底部；所述第一储换热水箱顶部的连接管经三通接头连接生活热水总管；自来水管进水管经三通接头分为两路，一路与第N储换热水箱相连，另一路经第四电控阀及储水循环泵连接至第一储换热水箱；太阳能集热器的水箱中设有换热管，换热管的两端贯穿太阳能集热器的水箱，其中一端连接至第一储换热水箱，另一端连接至集热器循环泵的出口，集热器循环泵的进口与第一储换热水箱相连；所述太阳能集热器的水箱上设有两个进出水口，其中一个进出水口经三通接头分别连接至缓冲水箱及空气源热泵机组的热泵出水口，另一个进出水口经管道分为三路，第一路连接至缓冲水箱，第二路连接至热泵循环泵的进口，热泵循环泵的出口连接至空气源热泵机组的热泵进水口，第三路连接第三循环泵的出口，第三循环泵的进口与热泵循环泵的出口相连，所述第三循环泵、热泵循环泵及缓冲水箱之间的连接管路上设有多个控制阀，所述控制阀用于关断缓冲水箱的回水、关断第三循环泵的进口与热泵循环泵的出口、关断热泵循环泵的进口与太阳能集热器的水箱之间的连接通路；所述缓冲水箱上经采暖/制冷供水总管与末端设备相连，末端设备的回水经采暖/制冷回水总管、末端循环泵连接至缓冲水箱；所述太阳能集热器的水箱上设有温度探测器一，第一储换热水箱的下部设有温度探测器三，第一储换热水箱的上部设有温度探测器二，第N储换热水箱上设有温度探测器四，末端循环泵的管路上设有温度探测器六，缓冲水箱上设有温度探测器五。

其进一步改进在于，所述控制阀包括设置在缓冲水箱与热泵循环泵之间的第一电控阀、设置在热泵循环泵的进口与第三循环泵的出口之间的第三电控阀以及热泵循环泵的出口与第三循环泵进口之间的第二电控阀。