專利名稱：實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能熱利用與空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于能源的緊缺和建筑能源需求的不斷增大，使得太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合以及熱泵應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展得到了越來越多的關(guān)注。就太陽(yáng)能的熱利用而言，除了可以提供生活熱水還可用于采暖。近年來太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和太陽(yáng)能集熱器技術(shù)的不斷完善，為太陽(yáng)能熱水和采暖的利用提供了更好的條件。但由于太陽(yáng)能集熱器安裝面積的限制以及太陽(yáng)能能量密度低和波動(dòng)大的特點(diǎn)，現(xiàn)有的太陽(yáng)能采暖一熱水聯(lián)合系統(tǒng)大都需要配備輔助熱源來保 證熱量的穩(wěn)定供給。因此，在輻照較差時(shí)需要消耗較多的電能或化石能源來維持蓄熱水箱的溫度；在夏季由于建筑的熱需求變小而系統(tǒng)的得熱量反而變大，易出現(xiàn)過熱的問題。為此，近年來很多學(xué)者提出了太陽(yáng)能和熱泵相耦合的太陽(yáng)能熱泵，其供熱性能相對(duì)于單一的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)有很大改善，但熱泵的制冷性能卻沒有得到提高且在夏季太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)仍然存在過熱的問題。因此，研發(fā)一種高性能的、能使太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量與建筑的供熱與制冷需求相匹配的系統(tǒng)是促進(jìn)太陽(yáng)能熱泵以及太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。經(jīng)專利檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的關(guān)于太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)的專利主要是通過利用太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量來提高熱泵的制熱性能，而沒有利用太陽(yáng)能來輔助熱泵制熱并輔助熱泵制冷，從而充分提高太陽(yáng)能的利用率的專利。專利CN102221270A，名稱為“一種熱泵機(jī)組與太陽(yáng)能聯(lián)動(dòng)的供冷暖和生活熱水裝置”的專利通過熱泵和太陽(yáng)能的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷、制熱和生活熱水的供應(yīng)，但是其沒有對(duì)熱泵的性能進(jìn)行改善；專利CN1888726A，名稱為“太陽(yáng)能熱泵及使用該熱泵的冬夏兩用空調(diào)系統(tǒng)”的專利通過在熱泵的蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間添加太陽(yáng)能熱水器來提高熱泵的制熱性能，但其對(duì)于熱泵的制冷性能沒有提高；專利CN102121765A，名稱為“太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)與二氧化碳熱泵的聯(lián)合空調(diào)系統(tǒng)”的專利通過太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)來提高熱泵的制冷性能，但其在蓄熱水箱的水溫不足以供暖時(shí)，未對(duì)熱泵的制熱性能進(jìn)行改善，且機(jī)組采用CO2作為制冷劑存在部件加工困難和易泄露等缺點(diǎn)；專利CN102116514A，名稱為“一種太陽(yáng)能空調(diào)”的專利通過溶液除濕來提高太陽(yáng)能的利用率，但沒有提高熱泵的性能。以上專利都是通過太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)和熱泵的結(jié)合來提高太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)的性能，但還沒有一種已有的結(jié)合方式能夠既提高熱泵的制熱性能又提高熱泵的制冷性能，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量與建筑冷熱負(fù)荷的匹配。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提出了一種實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]一種實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)、生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)、熱泵系統(tǒng)以及三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)通過三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)分別與生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)及熱泵系統(tǒng)相連接；所述熱泵系統(tǒng)與吸收式制冷機(jī)相連接。優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)包括相互連接的集熱器陣列和第一循環(huán)泵，所述生活熱水制備系統(tǒng)包括蓄熱水箱及設(shè)置在蓄熱水箱上的溫度傳感器，其中第一循環(huán)水泵的進(jìn)出口分別與蓄熱水箱的下部出口和集熱器陣列的進(jìn)口相連接；集熱器陣列的出口與蓄熱水箱的上部進(jìn)口相連接。優(yōu)選地，所述溫度傳感器設(shè)置于蓄熱水箱的中部。優(yōu)選地，所述生活熱水制備系統(tǒng)的進(jìn)口與市政供水管網(wǎng)相連接，其出口與建筑內(nèi)部的供水末端相連接。 優(yōu)選地，所述蓄熱水箱內(nèi)部設(shè)有換熱盤管。優(yōu)選地，所述吸收式制冷機(jī)包括發(fā)生器、第一冷凝器、儲(chǔ)液器、第一節(jié)流閥、吸收-蒸發(fā)器、第二冷凝器、溶液泵及第二換熱器，其中溶液泵的進(jìn)口與吸收蒸發(fā)器的吸收器側(cè)出口以及第二換熱器的熱端出口相連接；溶液泵的出口與第二冷凝器的進(jìn)口以及第二換熱器的冷端進(jìn)口相連接；第二換熱器的熱端進(jìn)口和冷端出口分別與發(fā)生器的濃溶液出口和稀溶液進(jìn)口相連接；第一冷凝器的進(jìn)出口分別與發(fā)生器的蒸汽出口和儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連接；第一節(jié)流閥的進(jìn)出口分別與儲(chǔ)液器的出口以及吸收-蒸發(fā)器的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)口相連接；第二冷凝器的出口與吸收-蒸發(fā)器的吸收器側(cè)的進(jìn)口相連接。優(yōu)選地，所述吸收式制冷機(jī)為風(fēng)冷的溴化鋰吸收式制冷機(jī)。優(yōu)選地，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、第一四通換向閥、第四換熱器、第二四通換向閥、第二節(jié)流閥、第一電磁閥、第一單向閥、第三換熱器、第二電磁閥、第一換熱器和第二單向閥，其中壓縮機(jī)與第一四通換向閥相連接；第四換熱器與第二四通換向閥相連接；第一單向閥的進(jìn)口與吸收式制冷機(jī)的吸收一蒸發(fā)器的內(nèi)置換熱盤管相連接且串聯(lián)后的整體與第一電磁閥相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器和第二節(jié)流閥相連接；第二單向閥的進(jìn)口與第一換熱器相連且串聯(lián)后的整體與第二電磁閥相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器和第一四通換向閥相連接；所述吸收式制冷機(jī)的吸收一蒸發(fā)器的內(nèi)置換熱盤管串聯(lián)于第三換熱器和第一單向閥之間。優(yōu)選地，所述三通換向閥系統(tǒng)包含5個(gè)三通換向閥，其中第一三通換向閥的進(jìn)口通過管道系統(tǒng)的第二循環(huán)水泵與蓄熱水箱的上部出口相連接，其兩個(gè)出口分別與吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器的熱水進(jìn)口和第三三通換向閥的一個(gè)進(jìn)口相連接；第二三通換向閥的進(jìn)口與吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器的熱水出口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口和出口分別與熱泵系統(tǒng)的第一換熱器和生活熱水制備系統(tǒng)的蓄熱水箱下部的進(jìn)口相連接；第三三通換向閥的兩個(gè)出口分別與熱泵系統(tǒng)的第一換熱器和第五三通換向閥的一個(gè)進(jìn)口相連接；第四三通換向閥的進(jìn)口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置的出口相連接，其兩個(gè)出口分別與生活熱水制備系統(tǒng)的蓄熱水箱下部的進(jìn)口和熱泵系統(tǒng)的第四換熱器的進(jìn)口相連接；第五三通換向閥的出口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置的進(jìn)口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口與熱泵系統(tǒng)的第四換熱器的出口相連接。本實(shí)用新型有5種運(yùn)行模式，具體為制冷兼供生活熱水模式、制冷模式、制熱兼供生活熱水模式、供生活熱水模式。同時(shí)，依據(jù)蓄熱水箱水溫的的不同制冷有太陽(yáng)能輔助熱泵制冷和熱泵單獨(dú)制冷兩種運(yùn)行方式；制熱有太陽(yáng)能直接供熱、太陽(yáng)能輔助熱泵制熱和熱泵單獨(dú)制熱三種運(yùn)行方式。對(duì)系統(tǒng)不同運(yùn)行模式切換的具體描述如下。在制冷工況下當(dāng)溫度傳感器測(cè)得的蓄熱水箱水溫高于85°C時(shí)，蓄熱水箱內(nèi)的熱水進(jìn)入吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器驅(qū)動(dòng)吸收機(jī)制冷，其制得的冷量用于對(duì)第三換熱器出口的制冷劑進(jìn)行過冷卻，從而提高熱泵的制冷性能；當(dāng)蓄熱水箱的水溫低于85°C時(shí)，吸收式制冷機(jī)停止運(yùn)行，由熱泵單獨(dú)制冷；當(dāng)蓄熱水箱的水溫不低于45°C時(shí)，生活熱水由市政供水經(jīng)生活熱水制備系統(tǒng)換熱后制取。在制熱工況下當(dāng)蓄熱水箱的水溫高于45°C時(shí)，蓄熱水箱直接向室內(nèi)供暖，生活熱水由市政供水經(jīng)生活熱水制備系統(tǒng)換熱后制取；當(dāng)蓄熱水箱的水溫低于45°C但高于25°C時(shí)，蓄熱水箱內(nèi)的熱水進(jìn)入第一換熱器以提高壓縮機(jī)進(jìn)口的制冷劑的過熱度從而提高熱泵的制熱性能。在過渡季節(jié)，當(dāng)蓄熱水箱的水溫不低于45°C時(shí)，生活熱水可由市政供水經(jīng)生活熱水制備系統(tǒng)換熱后制取。綜上所述，本實(shí)用新型能夠滿足建筑的制冷、采暖和部分全年生活熱水的需求，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)在制冷工況下，可以將集熱系統(tǒng)的熱量用于輔助熱泵制冷，一方面提高了熱泵的制冷性能，另一方面避免了集熱系統(tǒng)在夏季易出現(xiàn)的過熱 問題，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量與建筑冷負(fù)荷的匹配；在制熱工況下，依據(jù)水箱溫度選擇性的運(yùn)行太陽(yáng)能直接供熱和太陽(yáng)能輔助熱泵制熱兩種運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)得熱量的梯級(jí)利用，從而進(jìn)一步的提高了系統(tǒng)的節(jié)能效果。本實(shí)用新型可滿足建筑的制冷、采暖和供應(yīng)生活熱水的需求。系統(tǒng)中的太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)在冬季可以輔助熱泵制熱，在夏季可以輔助熱泵制冷，從而在提高熱泵制熱和制冷性能的同時(shí)也使太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量與建筑的冷熱負(fù)荷相匹配，有效解決了太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)在夏季的過熱問題并使太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量在全年都得到了充分的利用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例I系統(tǒng)示意圖；圖中，I為壓縮機(jī)；2為第一四通換向閥；3為第四換熱器；4為第二四通換向閥；5為第二節(jié)流閥；6為第一電磁閥；7為第一單向閥；8為第三換熱器；9為第二電磁閥；10為第一換熱器；11為第二單向閥；12為吸收-蒸發(fā)器；13為第一節(jié)流閥；14為儲(chǔ)液器；15為第一冷凝器；16為發(fā)生器；17為第二換熱器；18為第二冷凝器；19為溶液泵；20為第一三通換向閥；21為第二循環(huán)水泵；22為第二三通換向閥；23為第三三通換向閥；24為第四三通換向閥；25為第五三通換向閥；26為蓄熱水箱；27為第一循環(huán)水泵；28為集熱器陣列；30為溫度傳感器；101為太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)；102為吸收式制冷機(jī)；103為熱泵系統(tǒng)；104為生活熱水制備系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖I所示，本實(shí)施例包括太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)101、生活熱水制備系統(tǒng)104、吸收式制冷機(jī)102、熱泵系統(tǒng)103以及三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)，其中太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)101通過三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)分別與生活熱水制備系統(tǒng)104、吸收式制冷機(jī)102及熱泵系統(tǒng)103相連接；熱泵系統(tǒng)103與吸收式制冷機(jī)102相連接。如圖2所示，太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)101包括相互連接的集熱器陣列28和第一循環(huán)泵27 ;生活熱水制備系統(tǒng)104包括蓄熱水箱26及設(shè)置在蓄熱水箱26上的溫度傳感器30 ;其中第一循環(huán)水泵27的進(jìn)出口分別與蓄熱水箱26的下部出口和集熱器陣列28的進(jìn)口相連接；集熱器陣列28的出口與蓄熱水箱26的上部進(jìn)口相連接；溫度傳感器30置于蓄熱水箱26的中部，用于監(jiān)測(cè)蓄熱水箱26的水溫。如圖2所示，蓄熱水箱26內(nèi)部設(shè)有換熱盤管。該生活熱水制備系統(tǒng)104的進(jìn)口與市政供水管網(wǎng)相連接，其出口與建筑內(nèi)部的供水末端相連接。如圖I和圖2所示，吸收式制冷機(jī)102為風(fēng)冷的溴化鋰吸收式制冷機(jī)，包括發(fā)生器16、第一冷凝器15、儲(chǔ)液器14、第一節(jié)流閥13、吸收一蒸發(fā)器12、第二冷凝器18、溶液泵 19及第二換熱器17，其中溶液泵19的進(jìn)口與吸收一蒸發(fā)器12的吸收器側(cè)出口以及第二換熱器17的熱端出口相連接；溶液泵19的出口與第二冷凝器18的進(jìn)口以及第二換熱器17的冷端進(jìn)口相連接；第二換熱器17的熱端進(jìn)口和冷端出口分別與發(fā)生器16的濃溶液出口和稀溶液進(jìn)口相連接；第一冷凝器15的進(jìn)出口分別與發(fā)生器16的蒸汽出口和儲(chǔ)液器14的進(jìn)口相連接；第一節(jié)流閥13的進(jìn)出口分別與儲(chǔ)液器14的出口以及吸收一蒸發(fā)器12的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)口相連接；第二冷凝器18的出口與吸收一蒸發(fā)器12的吸收器側(cè)的進(jìn)口相連接；吸收一蒸發(fā)器12的內(nèi)置換熱盤管串聯(lián)于第三換熱器8和第一單向閥7之間。如圖I和圖2所示，熱泵系統(tǒng)103包括壓縮機(jī)I、第一四通換向閥2、第四換熱器
3、第二四通換向閥4、第二節(jié)流閥5、第一電磁閥6、第一單向閥7、第三換熱器8、第二電磁閥9、第一換熱器10和第二單向閥11，其中壓縮機(jī)I與第一四通換向閥2相連接；第四換熱器3與第二四通換向閥4相連接；第一單向閥7的進(jìn)口與吸收-蒸發(fā)器12的內(nèi)置換熱盤管相連接且串聯(lián)后的整體與第一電磁閥6相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器8和第二節(jié)流閥5相連接；第二單向閥11的進(jìn)口與第一換熱器10相連且串聯(lián)后的整體與第二電磁閥9相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器8和第一四通換向閥2相連接。吸收-蒸發(fā)器的內(nèi)置換熱盤管串聯(lián)于第三換熱器和第一單向閥之間。如圖2所示，三通換向閥系統(tǒng)包含5個(gè)三通換向閥，其中第一三通換向閥20的進(jìn)口通過第二循環(huán)水泵21與蓄熱水箱26的上部出口相連接，其兩個(gè)出口分別與發(fā)生器16的熱水進(jìn)口和第三三通換向閥23的一個(gè)進(jìn)口相連接；第二三通換向閥22的進(jìn)口與發(fā)生器16的熱水出口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口和出口分別與第一換熱器10和蓄熱水箱26下部的進(jìn)口相連接；第三三通換向閥23的兩個(gè)出口分別與第一換熱器10和第五三通換向閥25的一個(gè)進(jìn)口相連接；第四三通換向閥24的進(jìn)口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置(如風(fēng)機(jī)盤管)的出口相連接，其兩個(gè)出口分別與蓄熱水箱26下部的進(jìn)口和第四換熱器3的進(jìn)口相連接；第五三通換向閥25的出口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置的進(jìn)口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口與第四換熱器24的出口相連接。本實(shí)用新型在制冷季節(jié)、采暖季節(jié)和過渡季節(jié)的運(yùn)行模式具體如下所述I、制冷季節(jié)(I)當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫達(dá)到85°C時(shí)第二循環(huán)水泵21運(yùn)轉(zhuǎn)，第一三通換向閥20和第二三通換向閥22都切換到發(fā)生器16側(cè)，蓄熱水箱26中的熱水進(jìn)入發(fā)生器16驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)102制冷；第一電磁閥6關(guān)閉，第二電磁閥9打開，壓縮機(jī)I的進(jìn)口經(jīng)第一四通換向閥2切換后與第二四通換向閥4連接，第四換熱器3的制冷劑進(jìn)口經(jīng)第二四通換向閥4切換后與第二節(jié)流閥5連接，經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮的制冷劑經(jīng)第二電磁閥9后，流入第三換熱器8與空氣換熱冷卻，然后經(jīng)吸收一蒸發(fā)器12過冷卻后流經(jīng)第一單向閥7并經(jīng)第二節(jié)流閥5節(jié)流降溫后，進(jìn)入第四換熱器3制取冷凍水；第四三通換向閥24和第五三通換向閥25都切換到第四換熱器3側(cè)，從而為室內(nèi)提供冷凍水。(2)當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫低于85°C時(shí)第二循環(huán)水泵21停止運(yùn)轉(zhuǎn)，吸收式制冷機(jī)102不工作；第一電磁閥6和第二電磁閥9都打開，壓縮機(jī)I的進(jìn)口經(jīng)第一四通換向閥2切換后與第二四通換向閥4連接，第四換熱器3的制冷劑進(jìn)口經(jīng)第二四通換向閥4切換后與第二節(jié)流閥5連接，經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮的制冷劑經(jīng)第二電磁閥9后，流入第三換熱器8與空氣換熱冷卻，然后流經(jīng)第一電磁閥6并經(jīng)第二節(jié)流閥5節(jié)流降溫后，進(jìn)入第四換熱器3制取冷凍水；第四三通換向閥24和第五三通換向閥25都切換到第四換熱器3側(cè)，從而為室內(nèi)提供冷凍水。[0032]2、采暖季節(jié)(1)當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫達(dá)到45°C時(shí)吸收式制冷機(jī)102和熱泵103都不運(yùn)轉(zhuǎn)；第二循環(huán)水泵21啟動(dòng)，第一三通換向閥20切換到第三三通換向閥23側(cè)，第三三通換向閥23的出口與第五三通換向閥25的進(jìn)口相連，第四三通換向閥24切換到蓄熱水箱側(cè)，此時(shí)蓄熱水箱26中的熱水進(jìn)入室內(nèi)滿足采暖需求。(2)當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫低于45°C但高于25°C時(shí)第二循環(huán)水泵21運(yùn)轉(zhuǎn)，第一三通換向閥20切換到第三三通換向閥23側(cè)，第二三通換向閥22和第三三通換向閥23都切換到第一換熱器10側(cè)，蓄熱水箱26中的熱水流經(jīng)第一換熱器10與制冷劑換熱；吸收式制冷機(jī)102不運(yùn)轉(zhuǎn)；第一電磁閥6打開，第二電磁閥9關(guān)閉；壓縮機(jī)I的出口經(jīng)第一四通換向閥2切換后與第二四通換向閥4連接，第四換熱器3的制冷劑出口經(jīng)第二四通換向閥4切換后與第二節(jié)流閥5連接，經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后的制冷劑經(jīng)第四換熱器3換熱后，再經(jīng)第二節(jié)流閥5節(jié)流降壓，然后流經(jīng)第一電磁閥6和第三換熱器8，接著經(jīng)第一換熱器10提高過熱度后再被吸入壓縮機(jī)I ;第四三通換向閥24切換到第四換熱器3側(cè)，從而為室內(nèi)供應(yīng)熱水來滿足采暖需求。(3)當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫低于25°C時(shí)第二循環(huán)水泵21不運(yùn)轉(zhuǎn)，吸收式制冷機(jī)102不工作；第一電磁閥6和第二電磁閥9都打開；壓縮機(jī)I的出口經(jīng)第一四通換向閥2切換后與第二四通換向閥4連接，第四換熱器3的制冷劑出口經(jīng)第二四通換向閥4切換后與第二節(jié)流閥5連接，經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后的制冷劑經(jīng)第四換熱器3換熱后，再經(jīng)第二節(jié)流閥5節(jié)流降壓，然后流經(jīng)第一電磁閥6、第三換熱器8和第二電磁閥9，接著再被吸入壓縮機(jī)I ;第四三通換向閥24和第五三通換向閥25都切換到第四換熱器3側(cè)，從而為室內(nèi)供應(yīng)熱水來滿足采暖需求。3.在過渡季節(jié)、制冷季節(jié)和采暖季節(jié)，當(dāng)溫度傳感器30監(jiān)測(cè)的蓄熱水箱26的水溫達(dá)到45°C時(shí)，市政供水經(jīng)生活熱水制備系統(tǒng)104換熱后向室內(nèi)提高生活熱水。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)、生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)、熱泵系統(tǒng)以及三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)，其中所述太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)通過三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)分別與生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)及熱泵系統(tǒng)相連接；所述熱泵系統(tǒng)與吸收式制冷機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)包括相互連接的集熱器陣列和第一循環(huán)泵，所述生活熱水制備系統(tǒng)包括蓄熱水箱及設(shè)置在蓄熱水箱上的溫度傳感器，其中第一循環(huán)水泵的進(jìn)出口分別與蓄熱水箱的下部出口和集熱器陣列的進(jìn)口相連接；集熱器陣列的出口與蓄熱水箱的上部進(jìn)口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器設(shè)置于蓄熱水箱的中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述生活熱水制備系統(tǒng)的進(jìn)口與市政供水管網(wǎng)相連接，其出口與建筑內(nèi)部的供水末端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱水箱內(nèi)部設(shè)有換熱盤管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機(jī)包括發(fā)生器、第一冷凝器、儲(chǔ)液器、第一節(jié)流閥、吸收一蒸發(fā)器、第二冷凝器、溶液泵及第二換熱器，其中溶液泵的進(jìn)口與吸收-蒸發(fā)器的吸收器側(cè)出口以及第二換熱器的熱端出口相連接；溶液泵的出口與第二冷凝器的進(jìn)口以及第二換熱器的冷端進(jìn)口相連接；第二換熱器的熱端進(jìn)口和冷端出口分別與發(fā)生器的濃溶液出口和稀溶液進(jìn)口相連接；第一冷凝器的進(jìn)出口分別與發(fā)生器的蒸汽出口和儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連接；第一節(jié)流閥的進(jìn)出口分別與儲(chǔ)液器的出口以及吸收蒸發(fā)器的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)口相連接；第二冷凝器的出口與吸收一蒸發(fā)器的吸收器側(cè)的進(jìn)口相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機(jī)為風(fēng)冷的溴化鋰吸收式制冷機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、第一四通換向閥、第四換熱器、第二四通換向閥、第二節(jié)流閥、第一電磁閥、第一單向閥、第三換熱器、第二電磁閥、第一換熱器和第二單向閥，其中壓縮機(jī)與第一四通換向閥相連接；第四換熱器與第二四通換向閥相連接；第一單向閥的進(jìn)口與吸收式制冷機(jī)的吸收一蒸發(fā)器的內(nèi)置換熱盤管相連接且串聯(lián)后的整體與第一電磁閥相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器和第二節(jié)流閥相連接；第二單向閥的進(jìn)口與第一換熱器相連且串聯(lián)后的整體與第二電磁閥相并聯(lián)，并聯(lián)后的整體再與第三換熱器和第一四通換向閥相連接；所述吸收式制冷機(jī)的吸收一蒸發(fā)器的內(nèi)置換熱盤管串聯(lián)于第三換熱器和第一單向閥之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述三通換向閥系統(tǒng)包括5個(gè)三通換向閥，其中第一三通換向閥的進(jìn)口通過管道系統(tǒng)的第二循環(huán)水泵與蓄熱水箱的上部出口相連接，其兩個(gè)出口分別與吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器的熱水進(jìn)口和第三三通換向閥的一個(gè)進(jìn)口相連接；第二三通換向閥的進(jìn)口與吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器的熱水出口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口和出口分別與熱泵系統(tǒng)的第一換熱器和生活熱水制備系統(tǒng)的蓄熱水箱下部的進(jìn)口相連接；第三三通換向閥的兩個(gè)出口分別與熱泵系統(tǒng)的第一換熱器和第五三通換向閥的一個(gè)進(jìn)口相連接；第四三通換向閥的進(jìn)口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置的出口相連接，其兩個(gè)出口分別與生活熱水制備系統(tǒng)的蓄熱水箱下部的進(jìn)口和熱泵系統(tǒng)的第四換熱器的進(jìn)口相連接；第五三通換向閥的出口與室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)裝置的進(jìn)口相連接，其另一個(gè)進(jìn)口與 熱泵系統(tǒng)的第四換熱器的出口相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)輔助制熱和輔助制冷的太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)、生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)、熱泵系統(tǒng)以及三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)，太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)通過三通換向閥系統(tǒng)和管道系統(tǒng)分別與生活熱水制備系統(tǒng)、吸收式制冷機(jī)及熱泵系統(tǒng)相連接；熱泵系統(tǒng)與吸收式制冷機(jī)相連接。本實(shí)用新型在制冷工況下，將集熱系統(tǒng)的熱量用于輔助熱泵制冷，一方面提高熱泵的制冷性能，另一方面避免集熱系統(tǒng)在夏季易出現(xiàn)的過熱問題，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)的得熱量與建筑冷負(fù)荷的匹配；在制熱工況下，依據(jù)水箱溫度選擇性的運(yùn)行太陽(yáng)能直接供熱和太陽(yáng)能輔助熱泵制熱兩種運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能即熱系統(tǒng)得熱量的梯級(jí)利用，提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。
文檔編號(hào)F24F5/00GK202660661SQ201220209700
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者劉劍, 代彥軍, 鄧帥 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)