【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于制冷熱泵空調系統設計和制造領域，涉及一種基于太陽能煙囪熱利用的空氣源熱泵空調系統。
技術介紹
1、空氣源熱泵以其兼顧制冷與制熱、節能環保、安裝靈活等優點，被廣泛用作建筑空調冷熱源。提高空氣源熱泵運行效率，降低系統運行能耗，對實現建筑能源領域減少碳排放的目標起著重要作用。但是以下兩個因素對空氣源熱泵的運行效率影響較大：
2、1)空氣源熱泵冬季制熱運行時存在室外換熱器表面結霜的問題，由于霜層的形成與生長，制冷劑與空氣間的傳熱熱阻及空氣流動阻力增加，導致空氣源熱泵制熱量衰減，制熱效率降低，運行能耗增加。為保障空氣源熱泵冬季高效、穩定運行，必須適時進行除霜。目前，傳統的除霜方法是逆循環除霜，即通過空氣源熱泵的四通閥換向改變制冷劑流向，將供暖模式切換成制冷模式，利用壓縮機排出的高溫制冷劑放出的熱量進行除霜。該方法除霜所需消耗的熱量主要來自于壓縮機耗功以及從室內吸收熱量，導致室內熱舒適性降低，并且除霜能耗大、除霜效率低，且空氣源熱泵除霜時無法正常供暖，從而降低了空氣源熱泵在整個運行周期內的供暖效率。
3、2)空氣源熱泵在夏季空調制冷過程中，空氣熱濕獨立處理相較于傳統空氣熱濕處理過程更為科學、高效，將空氣熱濕獨立處理與空氣源熱泵相結合，充分發揮兩者的優勢，節能效果顯著，但除濕劑除濕后的再生過程需要消耗大量熱量，限制了該技術的推廣應用。
4、因此，專利技術一種冬夏兩季雙高效的空氣源熱泵空調系統，對提高空氣源熱泵運行效率，降低系統運行能耗具有重要意義。
技術實現思路b>
1、專利技術目的：為解決空氣源熱泵空調系統在冬季除霜和夏季除濕，而影響空氣源熱泵運行效率的問題，提供一種基于太陽能煙囪熱利用的空氣源熱泵空調系統。本專利技術的空氣源熱泵空調系統，在夏季，安裝在太陽能煙囪入口處的換熱器作為空氣源熱泵的冷凝器，加熱進入太陽能煙囪的空氣用于除濕劑再生；在冬季，安裝在太陽能煙囪內的換熱器作為空氣源熱泵的蒸發器，吸收太陽能煙囪內的熱量，提高空氣源熱泵運行效率，實現空氣源熱泵無霜運行；且在冬夏季均可利用太陽能煙囪發電為系統提供電能，實現系統用電自供給，大幅降低系統運行能耗。
2、技術方案：一種基于太陽能煙囪熱利用的空氣源熱泵空調系統，包括空調側空氣回路、熱利用側空氣回路、空調冷熱水回路和制冷劑回路：所述空調側空氣回路，包括空調末端、第一風道和第二風道；所述空調末端的出風口位于室內，所述空調末端的兩個進風口分別與所述第一風道和第二風道的出口連接；所述第一風道的入口設置在室內；所述第二風道的入口設置在室外，且入口處安裝有固體除濕器；所述熱利用側空氣回路，包括太陽能煙囪，所述太陽能煙囪的上端出口與第四風道和第三風道的入口連接，所述第三風道的入口與所述固體除濕器連接；所述空調冷熱水回路，包括水泵，用于將空調末端內的水媒介進行循環；所述制冷劑回路，包括氣液分離器、壓縮機、第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器；制冷劑在氣液分離器、壓縮機、第一換熱器、第二換熱器之間循環，所述第三換熱器與所述第一換熱器并聯設置；所述第一換熱器設置在所述太陽能煙囪的下端入口處，所述第三換熱器設置在太陽能煙囪的中上部；所述第一換熱器串聯在所述空調冷熱水回路中，所述制冷劑回路中的制冷劑用于與所述空調冷熱水回路中的水媒介熱交換。
3、進一步的，所述空氣源熱泵空調系統的運行模式如下：
4、1)夏季制冷供冷運行時：
5、室外新風通過第二風道進入空調末端，將熱量釋放給水媒介實現降溫后，經過第一風機送入室內；制冷劑蒸汽依次經過氣液分離器、壓縮機，進入第一換熱器被冷凝成液體后進入第二換熱器，在第二換熱器中吸收空調末端的水媒介中的熱量蒸發成蒸汽后進入氣液分離器，完成制冷循環；進入太陽能煙囪的室外空氣，在第一換熱器中吸收制冷劑放出的熱量后，經過第三換熱器，并在上升過程中吸收太陽輻射被加熱成高溫空氣，通過第三風道進入固體除濕器內對固體除濕劑進行再生，然后排入環境中；
6、2)冬季制熱供暖運行時：
7、室內回風通過第一風道進入空調末端，在空調末端中吸收來自水媒介的熱量實現升溫后，經過第一風機送入室內；制冷劑氣體依次經過氣液分離器、壓縮機進入第二換熱器冷凝成液體后，進入第三換熱器，在第三換熱器中吸收太陽能煙囪中空氣的熱量蒸發成過熱蒸汽后進入氣液分離器，完成制熱循環；進入太陽能煙囪的室外空氣，經過第一換熱器進入第三換熱器，在第三換熱器中吸收太陽輻射的空氣將熱量釋放給制冷劑后，通過第四風道排入環境中。
8、進一步的，所述空調側空氣回路中，所述空調末端的出風口處設有第一風機；第一風道入口安裝有第一風閥；第二風道出口安裝有第二風閥。
9、進一步的，所述制冷劑回路，還包括四通閥、第一三通閥、第二三通閥和電子膨脹閥；
10、壓縮機的出口與四通閥第一輸入端連接，四通閥第一輸出端與第一三通閥第一端口連接，第一三通閥第二端口與第一換熱器輸入端連接，第一三通閥第三端口(f33)與第三換熱器輸出端連接，第一換熱器輸出端與第二三通閥第一端口連接，第二三通閥第二端口與第三換熱器輸入端連接，第二三通閥第三端口通過管線經過電子膨脹閥與第二換熱器第一輸入端連接，第二換熱器第一輸出端與四通閥第二輸入端連接，四通閥第二輸出端經過氣液分離器與壓縮機入口連接；
11、第二換熱器第二輸入端通過水泵與所述空調末端的水媒介輸出端連接，第二換熱器第二輸出端與所述空調末端的水媒介輸入端連接。
12、進一步的，所述熱利用側空氣回路中，第三風道內部安裝有第二風機，第三風道入口安裝有第三風閥；第四風道入口安裝有第四風閥。
13、進一步的，還包括太陽能發電供電模塊，所述太陽能發電供電模塊包括風力渦輪機，所述風力渦輪機，安裝在太陽能煙囪內部，且設置在所述第一換熱器和第三換熱器之間；
14、所述風力渦輪機發電后分為兩路，一路與蓄電池連接，然后依次經過逆變器、第一斷路器和變壓器與壓縮機連接，另一路依次經過第二斷路器、變壓器與壓縮機連接。
15、與現有空氣源熱泵空調系統相比，本專利技術具有以下優點：
16、1)本專利技術的空氣源熱泵空調系統在夏季制冷供冷時，通過安裝在太陽能煙囪入口處的換熱器作為空氣源熱泵的冷凝器，加熱進入太陽能煙囪的空氣，空氣在上升過程中進一步吸收太陽輻射被加熱成高溫空氣，用于除濕劑再生，節約再生能耗。
17、2)本專利技術的空氣源熱泵空調系統在夏季制冷供冷時，在冬季制熱供暖運行時，通過安裝在太陽能煙囪內的換熱器作為空氣源熱泵的蒸發器，吸收太陽能煙囪內的熱量，提高空氣源熱泵運行效率，并實現空氣源熱泵無霜運行。
18、3)本專利技術在冬夏季均可利用太陽能煙囪發電為系統提供電能，實現系統用電自供給，大幅降低系統運行能耗。
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1.一種基于太陽能煙囪熱利用的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，包括空調側空氣回路、熱利用側空氣回路、空調冷熱水回路和制冷劑回路：
2.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述空氣源熱泵空調系統的運行模式如下：
3.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述空調側空氣回路中，所述空調末端(11)的出風口處設有第一風機(12)；第一風道(13)入口安裝有第一風閥(14)；第二風道(16)出口安裝有第二風閥(17)。
4.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述制冷劑回路，還包括四通閥(2)、第一三通閥(3)、第二三通閥(5)和電子膨脹閥(6)；
5.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述熱利用側空氣回路中，第三風道(20)內部安裝有第二風機(22)，第三風道(20)入口安裝有第三風閥(21)；第四風道(23)入口安裝有第四風閥(24)。
6.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，還包括太陽能發電供電模塊，所述太陽能發電供電模塊包括風力渦輪機(19)
...【技術特征摘要】
1.一種基于太陽能煙囪熱利用的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，包括空調側空氣回路、熱利用側空氣回路、空調冷熱水回路和制冷劑回路：
2.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述空氣源熱泵空調系統的運行模式如下：
3.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述空調側空氣回路中，所述空調末端(11)的出風口處設有第一風機(12)；第一風道(13)入口安裝有第一風閥(14)；第二風道(16)出口安裝有第二風閥(17)。
4.根據權利要求1所述的空氣源熱泵空調系統，其特征在于，所述制冷劑回路...
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