一種多功能太陽能熱泵系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)公開了一種多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，包括依次連通的氣液分離器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥與蒸發(fā)器，還包括室內(nèi)機、氟泵與蓄熱器，所述蒸發(fā)器與太陽能集熱器連接；壓縮機、冷凝器、室內(nèi)機、氟泵均串聯(lián)有各自的開關(guān)閥并串聯(lián)有旁通閥，利用旁通閥控制壓縮機與氟泵分別在光照充足與不足時充當動力源，以及通過旁通閥實現(xiàn)熱水、供暖兩個功能之間的切換，既提高了太陽能的利用率，又實現(xiàn)了熱水、供暖多種功能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于太陽能供熱或供暖設(shè)備，尤其是涉及一種通過氟泵和蓄熱器實現(xiàn)多功能且節(jié)能的太陽能熱泵系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著環(huán)保意識的提高以及新能源技術(shù)的進步，太陽能逐漸被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域以替換傳統(tǒng)能源，太陽能熱水器就是一種普及率極廣的環(huán)保設(shè)備。但是現(xiàn)有的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)的適用受天氣和地域因素影響較大，在太陽能資源較豐富的地區(qū)適用性更高，但其容易受到光照條件變化的影響，在陰天或夜晚時，因為太陽輻射強度較低，集熱器收集的太陽能很少甚至為零，導(dǎo)致熱水溫度無法滿足用戶的要求，并且太陽能熱泵只將收集的熱能用于制取熱水，功能較單一，如果能夠使太陽能熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)多功能，將會有很好的前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有太陽能熱泵的不足，本技術(shù)旨在提供一種節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)熱水與供暖功能的太陽能熱泵系統(tǒng)。本技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的。一種多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，包括依次連通的氣液分離器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥與蒸發(fā)器，還包括室內(nèi)機、氟泵與蓄熱器，所述蒸發(fā)器與太陽能集熱器連接。根據(jù)以上所述的功能太陽能熱泵系統(tǒng)，室內(nèi)機串聯(lián)室內(nèi)閥后與第三旁通閥并聯(lián)；氟泵串聯(lián)氟閥后，先與第四旁通閥并聯(lián)，再與蓄熱器串聯(lián)；蒸發(fā)器、膨脹閥與第五旁通閥串聯(lián)，之后與氟泵及蓄熱器并聯(lián)；壓縮機串聯(lián)壓縮閥后與第一旁通閥并聯(lián)；冷凝器串聯(lián)冷凝閥后與第二旁通閥并聯(lián)。進一步的，冷凝器置于水箱中，水箱設(shè)置進水管與出水管，進水管設(shè)置進水閥，出水管設(shè)置出水閥，所述室內(nèi)機設(shè)置有風機，所述蓄熱器設(shè)置止回閥。所述的壓縮閥、冷凝閥、室內(nèi)閥、氟閥以及各個旁通閥均為開關(guān)并調(diào)節(jié)流量的電磁閥。采用以上技術(shù)方案的本技術(shù)的多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，具有以下有益效果：利用旁通閥控制壓縮機與氟泵分別在光照充足與不足時充當動力源，以及通過旁通閥實現(xiàn)熱水、供暖兩個功能之間的切換，從而可以實現(xiàn)六個功能，即光照充足或光照不足條件下，只熱水、只供暖或既熱水又供暖，既有利于節(jié)能又充分發(fā)揮了太陽能熱泵的功能。附圖說明圖1為本技術(shù)的多功能太陽能熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)的多功能太陽能熱泵系統(tǒng)的技術(shù)方案及其工作原理進行詳細說明。本系統(tǒng)采用大功率壓縮機2以滿足同時制取熱水和供暖所需的熱量要求，當單獨制取熱水或單獨供暖時，因所需熱量減小會使壓縮機在低負荷運行，造成系統(tǒng)能效低的問題，為此，特在系統(tǒng)中設(shè)置一個蓄熱器6。在單獨制取熱水或單獨供暖時，調(diào)節(jié)其旁通閥旁通部分高溫制冷劑，并流入蓄熱器6以備用：旁通部分制冷劑一方面能夠使壓縮機2在高效率下運行，另一方面足夠使流經(jīng)冷凝器3、水箱30和室內(nèi)機4的高溫制冷劑滿足制熱。在陰天或晚上太陽輻射強度較弱時，關(guān)閉壓縮機2，以蓄熱器6充當熱源，來實現(xiàn)單獨制取熱水、單獨供暖以及同時制取熱水和供暖三種功能，并且用氟泵5來為整個循環(huán)提供動力，氟泵5耐腐蝕，安全且使用壽命長，相比壓縮機2更加節(jié)能，因此有利于減少系統(tǒng)對壓縮機2的使用時間，相對的延長壓縮機4在系統(tǒng)中的運行壽命。如圖1所示，多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，包括依次連通的氣液分離器1、壓縮機2、冷凝器3、膨脹閥8與蒸發(fā)器9，蒸發(fā)器9還與太陽能集熱器10連接，其特征在于：還包括室內(nèi)機4、氟泵5與蓄熱器6，室內(nèi)機4串聯(lián)室內(nèi)閥C2后與第三旁通閥C1并聯(lián)；氟泵5串聯(lián)氟閥D2后，先與第四旁通閥D1并聯(lián)，再與蓄熱器6串聯(lián)；蒸發(fā)器9、膨脹閥8與第五旁通閥E1串聯(lián)，之后與氟泵5及蓄熱器6并聯(lián)；所述壓縮機2串聯(lián)壓縮閥A2后與第一旁通閥A1并聯(lián)；冷凝器3串聯(lián)冷凝閥B2后與第二旁通閥B1并聯(lián)。冷凝器3置于水箱30中，水箱30設(shè)置進水管31與出水管32，進水管設(shè)置進水閥310，出水管設(shè)置出水閥320，室內(nèi)機4設(shè)置有風機40，蓄熱器6設(shè)置止回閥7，所述的壓縮閥A2、冷凝閥B2、室內(nèi)閥C2、氟閥D2以及各個旁通閥均為開關(guān)并調(diào)節(jié)流量的電磁閥。下面結(jié)合實施例具體說明本系統(tǒng)的技術(shù)方案。注：敘述中，閥門默認均處于關(guān)閉狀態(tài)狀態(tài)一，太陽光照條件充足需要同時制取熱水和供暖時，打開壓縮閥A2、冷凝閥B2、室內(nèi)閥C2、第四旁通閥E1、膨脹閥8以及進水閥310、出水閥320，關(guān)閉其他閥門。蒸發(fā)器9的低溫氣態(tài)制冷劑依次流經(jīng)分離氣液的氣液分離器1、壓縮閥A2，進入壓縮機2進一步升溫加壓；然后經(jīng)冷凝閥B2進入冷凝器3，冷凝器3對從進水閥310進入水箱30的冷水放熱，達到加熱熱水的效果，熱水可從出水閥320排出；制冷劑再經(jīng)過室內(nèi)閥C2，流入室內(nèi)機4放熱并在風機40的作用下強制對流換熱，達到給房間供暖的效果；最后，制冷劑經(jīng)過第四旁通閥E1，進入膨脹閥8進行節(jié)流降壓，進入蒸發(fā)器9吸收太陽能集熱器10收集的光照熱量進行蒸發(fā)，從而完成整個制冷劑的制熱水和供暖循環(huán)。當只需要供暖時，打開壓縮閥A2、第二旁通閥B1、第三旁通閥C1、室內(nèi)閥C2、第四旁通閥D1、止回閥7、膨脹閥8，其他閥門關(guān)閉。蒸發(fā)器9的低溫氣態(tài)制冷劑依次流經(jīng)分離氣液的氣液分離器1、壓縮閥A2，進入壓縮機2進一步升溫加壓，流經(jīng)第二旁通閥B1后，一部分高溫制冷劑通過室內(nèi)閥C2進入室內(nèi)機通過風機的強制對流換熱給房間供暖，另一部分高溫制冷劑通過第三旁通閥C1流出，通過調(diào)整第三旁通閥C1和室內(nèi)閥C2的開度比例，可以使流經(jīng)室內(nèi)閥C2的制冷劑的量能達到房間采暖要求，兩部分制冷劑匯合后通過第四旁通閥D1，進入蓄熱器6進行蓄熱，然后流經(jīng)止回閥7，進入膨脹閥8節(jié)流降壓，最后進入蒸發(fā)器9，蒸發(fā)器9吸收太陽能集熱器10收集的熱量實現(xiàn)蒸發(fā)，從而完成整個制冷劑的供暖和蓄熱循環(huán)。當只需制取熱水時，打開壓縮閥A2、第二旁通閥B1、冷凝閥B2、第三旁通閥C1、第四旁通閥D1、止回閥7、膨脹閥8，其他閥門關(guān)閉。蒸發(fā)器9的低溫氣態(tài)制冷劑依次流經(jīng)分離氣液的氣液分離器1、壓縮閥A2，進入壓縮機2進一步升溫加壓，一部分高溫制冷劑經(jīng)冷凝閥B2進入冷凝器3冷凝器3對從進水閥310進入水箱30的冷水放熱，達到加熱熱水的效果，熱水可從出水閥320排出，另一部分高溫制冷劑通過第二旁通閥B1流出，通過調(diào)整第二旁通閥B1和冷凝閥B2的開度比例，使流經(jīng)冷凝閥B2的制冷劑的量能達到加熱熱水的要求，兩部分制冷劑匯合后通過第三旁通閥C1、第四旁通閥D1，進入蓄熱器6進行蓄熱，然后流經(jīng)止回閥7，進入膨脹閥8節(jié)流降壓，最后進入蒸發(fā)器9，蒸發(fā)器9吸收太陽能集熱器10收集的熱量實現(xiàn)蒸發(fā)，完成整個制冷劑的制熱水和蓄熱循環(huán)。狀態(tài)二，太陽光照條件較差當需要同時制取熱水和供暖時，打開第一旁通閥A1、冷凝閥B2、室內(nèi)閥C2、氟閥D2、進水閥310、出水閥320，其他閥門以及壓縮機2關(guān)閉。從蓄熱器9出來的高溫氣態(tài)制冷劑流經(jīng)氣液氣液分離器1、第一旁通閥A1進入冷凝器3，進而對水箱30冷凝放熱，達到加熱熱水的效果；再經(jīng)過室內(nèi)閥C2，流入室內(nèi)機4冷凝放熱并在風機40的作用下強制對流換熱，達到給房間供暖的效果；然后制冷劑經(jīng)過氟閥D2，流入氟泵5，最后進入蓄熱器6吸熱蒸發(fā)，完成整個制冷劑的制熱水和采暖循環(huán)，整個循環(huán)過程中由氟泵5提供動力。冷水流經(jīng)進水閥310進入水箱被流經(jīng)冷凝器3的制冷劑加熱，最后通過出水閥320流出供用戶使用。當只需要采暖時，打開第一旁通閥A1、第二旁通閥B1、室內(nèi)閥C2、氟閥D2，其他閥門以及壓縮機2關(guān)閉。從蓄熱器6出來的高溫氣態(tài)制冷劑流經(jīng)氣液氣液分離器1、第一旁本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，包括依次連通的氣液分離器（1）、壓縮機（2）、冷凝器（3）、膨脹閥（8）與蒸發(fā)器（9），蒸發(fā)器（9）還與太陽能集熱器（10）連接，其特征在于：還包括室內(nèi)機（4）、氟泵（5）與蓄熱器（6），室內(nèi)機（4）串聯(lián)室內(nèi)閥（C2）后與第三旁通閥（C1）并聯(lián)；氟泵（5）串聯(lián)氟閥（D2）后，先與第四旁通閥（D1）并聯(lián)，再與蓄熱器（6）串聯(lián)；蒸發(fā)器（9）、膨脹閥（8）與第五旁通閥（E1）串聯(lián)，之后與氟泵（5）及蓄熱器（6）并聯(lián)；所述壓縮機（2）串聯(lián)壓縮閥（A2）后與第一旁通閥（A1）并聯(lián)；冷凝器（3）串聯(lián)冷凝閥（B2）后與第二旁通閥（B1）并聯(lián)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多功能太陽能熱泵系統(tǒng)，包括依次連通的氣液分離器（1）、壓縮機（2）、冷凝器（3）、膨脹閥（8）與蒸發(fā)器（9），蒸發(fā)器（9）還與太陽能集熱器（10）連接，其特征在于：還包括室內(nèi)機（4）、氟泵（5）與蓄熱器（6），室內(nèi)機（4）串聯(lián)室內(nèi)閥（C2）后與第三旁通閥（C1）并聯(lián)；氟泵（5）串聯(lián)氟閥（D2）后，先與第四旁通閥（D1）并聯(lián)，再與蓄熱器（6）串聯(lián)；蒸發(fā)器（9）、膨脹閥（8）與第五旁通閥（E1）串聯(lián)，之后與氟泵（5）及蓄熱器（6）并聯(lián)；所述壓縮機（2）串聯(lián)壓縮閥（A2）后與第一旁通閥（A1）并聯(lián)；冷凝器（3）串聯(lián)冷凝閥（B2）后與第二旁通閥（B1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃順，胡柱石，丁韌，潘華陽，楊倫，
申請(專利權(quán))人：黃順，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23