本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵熱水器系統(tǒng)，本發(fā)明專利技術(shù)能最大程度的利用太陽能和污水能，減少高品位能源的利用，有效解決熱泵冬季結(jié)霜問題，有比較大的節(jié)能效果，全天候的提供熱水和供熱制冷等特點。通過收集家用優(yōu)質(zhì)雜排水，不僅可以有效節(jié)約沖廁、家用綠化灌溉用水，而且可以有效利用這些優(yōu)質(zhì)雜排水所蘊藏的豐富的冷量熱量，提高熱泵的制冷制熱效率，并可以有效解決熱泵冬季結(jié)霜。該系統(tǒng)能夠完成傳統(tǒng)太陽能熱水器和熱泵的供熱水供熱制冷的功能，并且相比傳統(tǒng)的太陽能熱水器和熱泵系統(tǒng)，更節(jié)能，更能適應(yīng)氣候的變化。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種熱泵熱水器系統(tǒng)，尤其涉及全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵 熱水器系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前在人們使用的常規(guī)能源中，化石能源占有主要地位。但是一方面化石能源屬 于不可再生能源，隨著不斷的消耗，可供人們使用的化石能源越來越少；另一方面，在使用 化石能源的同時會產(chǎn)生大量二氧化碳和二氧化硫等對環(huán)境有害的物質(zhì)。人類社會常年使用 化石能源帶來的危害，如能源的枯竭和環(huán)境惡化等問題已經(jīng)相當嚴重。在這種背景下，太陽能作為一種新型清潔的可再生能源越來越引起了人們的重 視。太陽能總量巨大，自上世紀90年代以來世界各國都對太陽能利用進行了大量研究。 我國也將太陽能作為能源發(fā)展的重要領(lǐng)域，投入了大量人力物力進行研究和開發(fā)，并且在 十一五規(guī)劃中明確提出要加快發(fā)展太陽能等可再生能源。但是太陽能的一些自身缺陷，如 能流密度低、隨氣候變化大等問題大大限制了其利用價值。與此同時，根據(jù)建設(shè)部《城市居民生活用水量標準(GB/T50331-2002)》的公告，我 國長江中下游人均日用水量120L至180L，其中絕大部分為優(yōu)質(zhì)雜排水，也就是平均大約有 300L左右的污水直接排放到環(huán)境，如果能夠充分利用這些生活污水余熱蘊藏的可利用能， 可以達到節(jié)水節(jié)電的目的。目前普通的太陽能熱水器如果想全天候提供所需熱水，必須另加輔助電加熱器， 這樣不僅增加了成本，而且降低了其節(jié)能效益。而普通的熱泵在冬天供暖時，對于長江中下 游，某一段時間由于室外氣溫較低會產(chǎn)生結(jié)霜而使制冷量不足，能效比(COP)下降。如能將所收集的污水、太陽能和熱泵有機的結(jié)合起來，既可以利用污水所儲藏的 能量降低夏季的冷凝溫度，提高制冷能力和C0P，同時又可以提高蒸發(fā)溫度，減緩冬季蒸發(fā) 器結(jié)霜問題，并且和太陽能有機的結(jié)合，在不增加太陽能集熱器面積、不增加成本的情況下 全天候提供熱水和根據(jù)需求供冷和供熱，這對于長江中下游地區(qū)的節(jié)約用水及節(jié)能會起到 非常積極的作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全天候太陽能與污水能混合輔 助熱泵熱水器系統(tǒng)，它能夠利用太陽能及污水等低品位熱能源，并且將太陽能，污水能和熱 泵有機的結(jié)合起來，使得系統(tǒng)消耗最少的電能，達到全天候供應(yīng)熱水和根據(jù)需求供熱制冷， 具有較大的節(jié)能潛力、實用性和推廣性。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種全天候太陽能與污水能混合輔 助熱泵熱水器系統(tǒng)，它包括壓縮機、四通換向閥、冷凝器、三套管換熱器、第一節(jié)流元件、蒸 發(fā)器、太陽能集熱器、第一水泵、水箱、第二水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、污水水箱、第三 水泵、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第七電磁閥、第八電磁閥、第九電磁閥、第十電磁閥、第十一電磁閥、第二節(jié)流元件、第十二電磁閥，壓縮機的出口通過四通換 向閥與冷凝器相連，冷凝器的另一端依次通過第十電磁閥、第九電磁閥與三套管換熱器中 間通道的入口相連，冷凝器的另一端同時還依次通過第十二電磁閥、第二節(jié)流元件、第十一 電磁閥與三套管換熱器中間通道的入口相連。三套管換熱器中間通道的出口分為兩路，一 路依次通過第六電磁閥、第七電磁閥、四通換向閥與壓縮機的入口相連，另一路依次通過第 五電磁閥、第一節(jié)流元件、蒸發(fā)器、第八電磁閥、四通換向閥與壓縮機的入口相連。污水水箱、第三水泵、第三電磁閥、三套管換熱器的內(nèi)層通道、第四電磁閥依次串 聯(lián)成一個回路。水箱、第二電磁閥、三套管換熱器外層通道、第二水泵、第一電磁閥依次串聯(lián) 成一個回路。水箱、太陽能集熱器和第一水泵依次串聯(lián)成一個回路。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果1)節(jié)能性本專利技術(shù)通過將污水收集起來，可以在室外氣候惡劣的時候，回收其中 的部分冷量和熱量，夏季降低熱泵的冷凝溫度，冬季升高熱泵的蒸發(fā)溫度，從而使熱泵始終 保持在高效運行。2)環(huán)保性充分再利用污水及其余熱資源，節(jié)約了水資源。3)舒適性除霜逆向運轉(zhuǎn)時，并不從室內(nèi)空氣取能，而是從污水和熱水中取能，可 以加快除霜，并且保證室內(nèi)供熱的舒適性。4)全天候性太陽能和污水能的加入，使得可以省去熱泵和太陽能的輔助加熱 器，并且保證熱泵冬季的供熱量，和太陽能在陰雨季節(jié)的集熱不足的問題。附圖說明圖1是全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵熱水器系統(tǒng)流程圖；圖中壓縮機1、四通換向閥2、冷凝器3、三套管換熱器4、第一節(jié)流元件5、蒸發(fā)器6、太陽能集熱器7、第一水泵8、水箱9、第二水泵10、第一電磁閥11、第一截斷閥12、第二電 磁閥13、第二截斷閥14、污水水箱15、第三截斷閥16、第三水泵17、第三電磁閥18、第四電 磁閥19、第四截斷閥20、第五電磁閥21、第六電磁閥22、第七電磁閥23、第八電磁閥24、第 九電磁閥25、第十電磁閥26、第i^一電磁閥27、第二節(jié)流元件28、第十二電磁閥29。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術(shù)全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵熱水器系統(tǒng)，它包括壓 縮機1、四通換向閥2、冷凝器3、三套管換熱器4、第一節(jié)流元件5、蒸發(fā)器6、太陽能集熱器7、第一水泵8、水箱9、第二水泵10、第一電磁閥11、第二電磁閥13、污水水箱15、第三水泵 17、第三電磁閥18、第四電磁閥19、第五電磁閥21、第六電磁閥22、第七電磁閥23、第八電 磁閥24、第九電磁閥25、第十電磁閥26、第i^一電磁閥27、第二節(jié)流元件28、第十二電磁閥 29。壓縮機1的出口通過四通換向閥2與冷凝器3相連，冷凝器3的另一端依次通過 第十電磁閥26、第九電磁閥25與三套管換熱器4中間通道的入口相連，冷凝器3的另一端 同時還依次通過第十二電磁閥29、第二節(jié)流元件28、第十一電磁閥27與三套管換熱器4中 間通道的入口相連。三套管換熱器4中間通道的出口分為兩路，一路依次通過第六電磁閥 22、第七電磁閥23、四通換向閥2與壓縮機1的入口相連，另一路依次通過第五電磁閥21、第一節(jié)流元件5、蒸發(fā)器6、第八電磁閥24、四通換向閥2與壓縮機1的入口相連。污水水箱15、第三水泵17、第三電磁閥18、三套管換熱器4內(nèi)層通道、第四電磁閥 19依次串聯(lián)成一個回路。水箱9、第二電磁閥13、三套管換熱器4外層通道、第二水泵10、第一電磁閥11依 次串聯(lián)成一個回路。水箱9、太陽能集熱器7和第一水泵8依次串聯(lián)成一個回路。本專利技術(shù)的全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵熱水器系統(tǒng)還包括第二截斷閥14、 第三截斷閥16、第四截斷閥20和第一截斷閥12。第二截斷閥14用于補充污水水箱15的 水，第三截斷閥16用于排出污水水箱15的水，第四截斷閥20用于補充水箱9的水，第一截 斷閥12用于排出水箱9的水。但這四個部件并不是必須的。本專利技術(shù)的工作過程為它有七種工作模式①夏季晴天工作模式。熱水由太陽能集熱器提供。熱泵制冷 運行，白天當檢測到有污水時，第三電磁閥18和第四電磁閥19打開，當污水溫度超過35度 時，關(guān)閉第三電磁閥18和第四電磁閥19，打開第三截斷閥16，排掉污水，這時冷凝器3風(fēng)扇 開啟，采用風(fēng)冷。夜晚當檢測到水箱溫度低于30度時，第一電磁閥11和第二電磁閥13開 啟，當水溫高于45度時，關(guān)閉第一電磁閥11和第二電磁閥13，這時冷凝器3風(fēng)扇開啟，采 用風(fēng)冷。②夏季陰雨天工作模式。熱水先由冷凝器加熱至45度。熱泵制冷運行，白天當檢 測到有污水時，第四電磁閥18和第五電磁閥19打開，當污水本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種全天候太陽能與污水能混合輔助熱泵熱水器系統(tǒng)，其特征在于，它包括：壓縮機（１）、四通換向閥（２）、冷凝器（３）、三套管換熱器（４）、第一節(jié)流元件（５）、蒸發(fā)器（６）、太陽能集熱器（７）、第一水泵（８）、水箱（９）、第二水泵（１０）、第一電磁閥（１１）、第二電磁閥（１３）、污水水箱（１５）、第三水泵（１７）、第三電磁閥（１８）、第四電磁閥（１９）、第五電磁閥（２１）、第六電磁閥（２２）、第七電磁閥（２３）、第八電磁閥（２４）、第九電磁閥（２５）、第十電磁閥（２６）、第十一電磁閥（２７）、第二節(jié)流元件（２８）、第十二電磁閥（２９）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓曉紅，閔旭偉，仇宇，王勤，陳光明，
申請(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：86[中國|杭州]
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