[发明专利]太阳能耦合空气源热泵一体化空调系统及其供暖制冷方法

摘要

一种太阳能耦合空气源热泵一体化空调系统及其供暖制冷方法是将太阳能蒸发集热器设置于太阳能空气源热泵室外机外壳的内表面，空气源热泵室内机设置于采暖房间，空气源热泵毛细铜管网辐射供暖层设置于供暖地板基层上，并通过控制系统及其循环管路进行调控，实现太阳能耦合空气源热泵一体化供暖和制冷。本发明将太阳能和空气源热泵进行热场耦合，通过控制耦合系统实现二者的功能优势互补优化，进一步降低了系统的初投资和运行费用，提高了系统功能保障性和使用舒适性。

主权项

一种太阳能耦合空气源热泵一体化空调系统，包括太阳能空气源热泵室外机、太阳能蒸发集热器、太阳能反射遮阳帘、空气源热泵室内机、空气源热泵毛细铜管网辐射供暖层及控制系统；其特征在于：所述太阳能蒸发集热器[4]是贴合在太阳能空气源热泵室外机[11]的平面低铁钢化玻璃外壳[25]的内表面设置；所述太阳能反射遮阳帘[31]是在冬季由固定在太阳能空气源热泵室外机[11]上边缘附近建筑外墙[30]上的卷帘轴[32]隐藏收起，在夏季由卷帘轴[32]打开放下，贴合太阳能空气源热泵室外机[11]的平面低铁钢化玻璃外壳[25]的外表面设置；所述空气源热泵室内机[16]是位于采暖房间[18]内；所述空气源热泵毛细铜管网辐射供暖层[17]是设置于供暖地板基层上，并由控制系统通过循环管路调控，实现太阳能耦合空气源热泵一体化供暖和制冷；所述太阳能空气源热泵室外机[11]是由Ⅰ型室外机和Ⅱ型室外机构成，所述Ⅰ型室外机和Ⅱ型室外机的内部结构是由太阳能蒸发集热区和动力控制区两部分构成；其中，所述Ⅰ型室外机的太阳能蒸发集热区的外壳材质是8mm厚的平面低铁钢化玻璃板；动力控制区的外壳材质是外表面涂有纳米水性太阳能反射涂层的Q235A钢板；并将混流送风机[27]设置于太阳能空气源热泵室外机[11]的底部；将排风格栅[29]设置于太阳能蒸发集热区的侧面和背面上部1/3处；所述Ⅱ型室外机的太阳能蒸发集热区的外壳材质是8mm厚的平面低铁钢化玻璃板；动力控制区的外壳材质是外表面涂有纳米水性太阳能反射涂层的Q235A钢板；所述太阳能蒸发集热器[4]是在铜管翅片蒸发器外表面，通过电化学方法电解着色一层铝阳极氧化太阳能选择性吸收涂层，并将太阳能蒸发集热器[4]贴合设置于太阳能空气源热泵室外机[11]的平面低铁钢化玻璃外壳[25]的内表面；所述太阳能反射遮阳帘[31]是外表面涂有纳米水性太阳能反射涂层的可卷曲铝合金遮阳百叶帘，其展开形状完全贴合太阳能空气源热泵室外机[11]的平面低铁钢化玻璃外壳[25]的外表面形状，在冬季由固定在太阳能空气源热泵室外机[11]上边缘附近建筑外墙[30]上的卷帘轴[32]隐藏收起，在夏季由卷帘轴[32]打开放下，贴合太阳能空气源热泵室外机[11]的平面低铁钢化玻璃外壳[25]的外表面设置；所述空气源热泵室内机[16]是室内对流制冷换热机，包括热交换器、贯流风机、感温探头和百叶风口；按需分室布置，各自独立控制开度，与太阳能空气源热泵室外机[11]结合成为一拖多空调系统；所述空气源热泵毛细铜管网辐射供暖层[17]是在供暖地板基层上，铺设有与辐射供暖地板面层形状相应的辐射供暖层，由下而上依次分层立体铺设为绝热层、供暖辐射层和蓄热层；其中，供暖辐射层是将毛细铜管由外到内逐根环圈呈U型敷设并联构成，毛细铜管一侧端口为进气总管，在进气总管上依次连通有分气器[12]、调节阀Ⅰ[9]、压力表Ⅰ[7]和温度计Ⅰ[6]，并通过软连接Ⅰ[10]连通有太阳能空气源热泵室外机[11]的制冷剂出口[36]；毛细铜管另一侧端口为排液总管，在排液总管上依次连通有集液器[13]、调节阀Ⅱ[9]、Y型过滤器[8]、压力表Ⅱ[7]和温度计Ⅱ[6]，并经软连接Ⅱ[10]连通至太阳能空气源热泵室外机[11]的制冷剂入口[37]；在太阳能空气源热泵室外机[11]的制冷剂入口[37]处依次连通设置有电子膨胀阀[5]、调节阀Ⅲ[9]、联动风机[3]的太阳能蒸发集热器[4]、调节阀Ⅳ[9]，调节阀Ⅳ[9]经温度计Ⅲ[6]和压力表Ⅲ[7]接通至四通换向阀[2]，并在电子膨胀阀[5]与温度计Ⅲ[6]之间设置有调节阀Ⅴ[9]流量调节旁路；四通换向阀[2]一路连接压力表Ⅲ[7]，一路连接数码涡旋压缩机[1]的进气口，一路连接数码涡旋压缩机[1]的排气口，一路连接太阳能空气源热泵室外机[11]的制冷剂出口[36]；所述控制系统是通过通讯线将温度控制器[14]与温度传感器[15]、温度计[6]、压力表[7]、空气源热泵毛细铜管网辐射供暖层[17]控制线、太阳能蒸发集热器[4]调节阀[9]控制线集为一体，并通过远程红外线信号连通手持遥控器，和通过户用Wi‑Fi网络连接手机APP，实现太阳能耦合空气源热泵一体化，应用PID调节方式的PLC集中自动控制系统。