專利名稱：陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能-空氣源復(fù)合熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)保型復(fù)合熱泵、新型熱泵運(yùn)行方式和太陽(yáng)能利用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用對(duì)于降低建筑能耗、節(jié)約能源具有重要現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)，空 氣源熱泵裝置、太陽(yáng)能熱水裝置等節(jié)能技術(shù)都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
空氣源熱泵以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低；冬夏兩用，設(shè)備利用率高；安裝使用方便等優(yōu) 點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公樓、賓館、廠房、住宅等各種類型建筑物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)空氣源熱泵 占到了建筑空調(diào)的45%以上。
我國(guó)北方地區(qū)冬季仍以燃煤(氣)供熱為主，這不僅加劇了現(xiàn)有能源的消耗，大量排放 還造成環(huán)境污染，采用空氣源熱泵可以有效減少能耗。北方冬季室外溫度較低，空氣源熱泵 制熱系數(shù)較低，這很大程度上影響了其技術(shù)的發(fā)展及產(chǎn)品的應(yīng)用。我國(guó)長(zhǎng)江流域冬季一般沒 有室內(nèi)供暖設(shè)施，濕冷的冬季給生產(chǎn)、生活帶來(lái)了很大的不便。從溫度范圍上講，這些地區(qū) 非常適合空氣源熱泵的使用，而這些地區(qū)冬季空氣溫度和相對(duì)濕度也正是空氣源熱泵蒸發(fā)器 最容易結(jié)霜范圍。在這一地區(qū)運(yùn)行的空氣源熱泵，容易發(fā)生室外蒸發(fā)器的結(jié)霜?？諝庠礋岜?的在霜運(yùn)行也會(huì)造成熱泵裝置能效比的下降。改善空氣源熱泵冬季運(yùn)行工況、提高運(yùn)行效率， 成為當(dāng)前急需解決的問題。
太陽(yáng)能是一種可再生綠色能源，被世界公認(rèn)為21世紀(jì)的主要能源，也將成為幾十年后我 國(guó)主要能源之一。世界各國(guó)都給予太陽(yáng)能行業(yè)積極的行業(yè)支持和優(yōu)惠政策，如韓國(guó)政府的給 予可再生能源企業(yè)撥款與低息貸款政策；德國(guó)的"千頂計(jì)劃"；日本的"朝日七年計(jì)劃"；美國(guó) 的"百萬(wàn)屋頂計(jì)劃"等。與我國(guó)國(guó)情相似的印度也專門成立了非常規(guī)能源部，主管太陽(yáng)能，風(fēng) 能等能源的開發(fā)利用。以色列明文規(guī)定，所有新建房屋必須配備太陽(yáng)能熱水器。中國(guó)人均能 源占有量遠(yuǎn)低于俄羅斯和美國(guó)，為世界人均占有率的1/2，按美元生產(chǎn)總值能耗計(jì)算，中國(guó)比 發(fā)達(dá)國(guó)家能耗高4-5倍，比印度高出60%。我國(guó)太陽(yáng)能的發(fā)展具有世界上任何國(guó)家無(wú)所比擬 的優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能熱水器在建筑中得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，有些地方政府已經(jīng)開始要求在某些 新建建筑中必須安裝太陽(yáng)能熱水裝置。傳統(tǒng)熱水器是全玻璃真空管直插式家用太陽(yáng)能熱水器， 安裝位置是建筑的屋面，靠重力產(chǎn)生的水壓淋浴。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，特別是小高層、高 層塔樓住宅的出現(xiàn)，受屋頂面積和連接管路的限制，傳統(tǒng)屋頂太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展受到一定影響。新型陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水裝置應(yīng)運(yùn)而生，本發(fā)明采用大口徑壁掛承壓全玻璃真空管。 其優(yōu)勢(shì)在于承壓運(yùn)行；集熱和蓄熱一體，安裝方便；無(wú)蓄熱水箱，不占用室內(nèi)或陽(yáng)臺(tái)建筑空 間，與南墻立面結(jié)合設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)建筑一體化。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型裝置的目的是將太陽(yáng)能集熱器與空氣源熱泵組合運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)夏季、冬季及 過渡季節(jié)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，既提高了空氣源熱泵一年運(yùn)行周期中供熱、供冷性能系數(shù)，又解決了太 陽(yáng)能熱水器供熱水的穩(wěn)定性和可靠性問題。。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型有以下方案
一種陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于它具有與壁掛太陽(yáng)能熱水器/換 熱器模塊(60)相連接的空氣源熱泵模塊(59);空氣源熱泵模塊(59)包括依次相連接的壓
縮機(jī)(1)、四通換向閥(4)、第四三通(49)、第六電磁閥(53)、室內(nèi)換熱器(9)、第五電 磁閥(44)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、 第一三通(15)、第一電磁閥(19)、室外換熱器(20)、第二電磁閥(23)、第二三通(24); 第一三通與第二三通，第三三通與第四三通之間分別并聯(lián)連接有壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模 塊(60)，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊由壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)、第三電磁閥(32)、 第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)、第八電磁閥(57)、第五三通(45)、第六三通(54) 組成。
所述的空氣源熱泵模塊(59)中的壓縮機(jī)第一端口 (3)與四通換向閥的第一端口 (5) 相連，四通換向閥的第二端口 (6)與第四三通的第一端口 (50)相連，第四三通的第二端口 (51)與第六電磁閥(53)相連，室內(nèi)換熱器的第一端口 (10)依次通過室內(nèi)換熱器的第二 端口 (11)、第五電磁閥(44)、第三三通的第一端口 (42)、第三三通的第二端口 (40)、第 一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、第一三通的第一端口 (16)、第 一三通的第二端口 (17)、第一電磁閥(19)與室外換熱器的第一端口 (21)相連，室外換熱 器的第二端口 (22)與第二電磁閥(23)相連，然后再依次通過第二三通的第一端口 (25)、 第二三通的第二端口 (26)與四通換向閥第四端口 (8)相連，四通換向閥的第三端口 (7) 與壓縮機(jī)的第二端口 (2)相連。
所述的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一 端口 (31)依次通過第五三通的第一端口 (46)、第五三通的第二端口 (47)、第三電磁閥(32) 與第一三通的第三端口 (18)相連，第五三通的第三端口 (48)通過第七電磁閥(43)與第 三三通的第三端口 (41)連接，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)依次通過第六三通的第一端口 (58)、第六三通的第二端口 (56)、第四電磁閥(28)與第二三通的第 三端口 (27)相連，第六三通的第三端口 (55)通過第八電磁閥(57)與第四三通的第三端 口 (52)連接。
所述的室內(nèi)換熱器(9)和室外換熱器(20)均為風(fēng)冷翅片管式換熱器。
所述的第一三通(15)的第二端口 (17)和第三端口 (18)分別與室外換熱器的第一端 口 (21)和壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)相連。
所述的第二三通(24)的第一端口 (25)和第三端口 (27)分別與室外換熱器的第二端 口 (22)和壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)相連。
所述的第三三通(39)的第一端口 (42)和第三端口 (41)分別與室內(nèi)換熱器的第二端 口 (11)和壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)相連。
所述的第四三通(49)的第二端口 (51)和第三端口 (52)分別與室內(nèi)換熱器的第一端 口 (10)和壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)相連。
所述的第五三通(45)的第二端口 (47)和第三端口 (48)分別與第一三通(15)的第 三端口 (18)和第三三通(39)的第三端口 (41)相連。
所述的第六三通(54)的第二端口 (56)和第三端口 (55)分別與第二三通(24)的第 三端口 (27)和第四三通(49)的第三端口 (52)相連。
所述的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器設(shè)有冷水進(jìn)口 (33)和熱水出口 (34)。
所述的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)主要 由真空玻璃集熱管(35)、承壓不銹鋼套管(36)、冷水分水裝置(38)和U形制冷劑銅管(37) 四部件組成，其中的真空玻璃集熱管的管徑為110-150mm，承壓不銹鋼套管的管徑為 80-120mm， U形制冷劑銅管的管徑為8-10mm。
所述的熱泵裝置中不設(shè)有單獨(dú)的蓄熱水箱，并且可產(chǎn)生溫度45度以上的熱水。
本實(shí)用新型的太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵既充分發(fā)揮了空氣源熱泵與陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能的安 裝優(yōu)勢(shì)，有效利用了低品位的太陽(yáng)能， 一方面改善了一年周期空氣源熱泵運(yùn)行工況，提高了 普通空氣源熱泵運(yùn)行的COP，起到了節(jié)能的效果；另一方面在夏季陰雨天氣、過渡季節(jié)和冬 季時(shí)有效提高了太陽(yáng)能熱水器中熱水溫度，解決了普通太陽(yáng)能熱水器由于天氣原因造成的供 熱水不穩(wěn)定問題。
裝置采用大口徑陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器，只是在普通的空氣源熱泵的基礎(chǔ)上增 加了一個(gè)陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器，得到了高于單個(gè)空氣源熱泵和單個(gè)太陽(yáng)能熱水器相加產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益；大口徑陽(yáng)臺(tái)壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器在安裝上與現(xiàn)有空氣源熱泵協(xié) 調(diào)一致，美觀大方，對(duì)于高層建筑太陽(yáng)能熱水裝置的利用及建筑一體化設(shè)計(jì)具有不可比擬的 優(yōu)勢(shì)。


圖1是本實(shí)用新型裝置的流程圖。
具體實(shí)施方式

下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型裝置
1、陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置將空氣源熱泵模塊(59)與壁掛太陽(yáng)能熱水器 /換熱器模塊(60)兩部分結(jié)合。
空氣源熱泵模塊是由依次相連接的壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(4)、第四三通(49)、第六 電磁閥(53)、室內(nèi)換熱器(9)、第五電磁閥(44)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、 毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、第一三通(15)、第一電磁閥(19)、室外換熱器(20)、 第二電磁閥(23)、第二三通(24);第一三通與第二三通，第三三通與第四三通之間分別并 聯(lián)連接有壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(40)，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊由壁掛太陽(yáng)能 熱水器/換熱器(29)、第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)、第八電磁閥 (57)、第五三通(45)、第六三通(54)組成。
空氣源熱泵模塊中的壓縮機(jī)第一端口 (3)與四通換向閥的第一端口 (5)相連，四通換 向閥的第二端口 (6)與第四三通的第一端口 (50)相連，第四三通的第二端口 (51)與第六 電磁閥(53)相連，室內(nèi)換熱器的第一端口 (10)依次通過室內(nèi)換熱器的第二端口 (11)、第 五電磁閥(44)、第三三通的第一端口 (42)、第三三通的第二端口 (40)、第一干燥過濾器(12)、 毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、第一三通的第一端口 (16)、第一三通的第二端口 (17)、 第一電磁閥(19)與室外換熱器的第一端口 (21)相連，室外換熱器的第二端口 (22)與第 二電磁閥(23)相連，然后再依次通過第二三通的第一端口 (25)、第二三通的第二端口 (26) 與四通換向閥第四端口 (8)相連，四通換向閥的第三端口 (7)與壓縮機(jī)的第二端口 (2)相 連。
壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)依 次通過第五三通的第一端口 (46)、第五三通的第二端口 (47)、第三電磁闊(32)與第一三 通的第三端口 (18)相連，第五三通的第三端口 (48)通過第七電磁閥(43)與第三三通的 第三端口 (41)連接，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)依次通過第六三通 的第一端口 (58)、第六三通的第二端口 (56)、第四電磁閥(28)與第二三通的第三端口 (27)相連，第六三通的第三端口 (55)通過第八電磁閥(57)與第四二通的第三端口 (52)連接。 壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器設(shè)有冷水進(jìn)口 (33) 和熱水出口 (34)。
2、陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置解決了太陽(yáng)能一空氣源熱泵許多關(guān)鍵技術(shù)，提 高了空氣源熱泵一年運(yùn)行周期中供熱、供冷性能系數(shù)，解決了太陽(yáng)能熱水器供熱水的穩(wěn)定性 和可靠性問題。
(1) 采用大口徑承壓真空管解決了壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器的設(shè)計(jì)問題，在安裝上實(shí) 現(xiàn)了太陽(yáng)能熱水器與現(xiàn)有空氣源熱泵的協(xié)調(diào)一致。
壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器主要由真空玻璃集熱管(管徑110-150mm) (35)、承壓不銹鋼 套管(管徑80-120mm) (36)、冷水分水裝置(38)和U形制冷劑銅管(8-10mm) (37)四部 件組成。大口徑承壓真空集熱管，可省去蓄熱水箱，裝于南墻立面或南陽(yáng)臺(tái)下，與現(xiàn)有空氣 源熱泵并排安放。該熱水器可產(chǎn)水溫度45度以上，水量從幾十到幾百升不等。
(2) 采用壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器提高了空氣源熱泵冬季室外空氣溫度較低工況下的制 熱系數(shù)，解決了低溫運(yùn)行時(shí)室外換熱器的結(jié)霜和除霜、超低溫啟動(dòng)以及太陽(yáng)能熱水器制取熱 水穩(wěn)定性問題。
熱泵裝置冬季運(yùn)行時(shí)，當(dāng)室外空氣溫度較高時(shí)，空氣源熱泵和太陽(yáng)能熱水器獨(dú)立運(yùn)行。 空氣源熱泵關(guān)閉第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁闊(43)和第八電磁閥(57)， 打開第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)，通過室外 換熱器(20)從空氣中吸收熱量向室內(nèi)供暖。制冷劑從室外換熱器(20)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第 二電磁閥(23)、第二三通(24)、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通 過四通換向閥(2)、第四三通(49)、第六電磁閥(53)到室內(nèi)換熱器(9)中冷凝向室內(nèi)散 熱，然后經(jīng)過第五電磁閥(44)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)節(jié)流 后再經(jīng)過第二干燥過濾器(14)、第一三通(15)、第一電磁閥(19)回到室外換熱器(20), 完成循環(huán)；太陽(yáng)能熱水器壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸收太陽(yáng)能制取生活熱水。冷 水從壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的冷水進(jìn)口 (33)通過分水裝置(38)進(jìn)入承壓不銹 鋼套管(36)，通過真空玻璃集熱管(35)吸收太陽(yáng)能熱量，然后從熱水出口 (34)到生活熱 水配水點(diǎn)。
當(dāng)冬季室外空氣溫度較低(低于-5。C)且壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器中水溫較高(高于12'C) 時(shí)，熱泵裝置按照水源熱泵運(yùn)行，控制裝置可以自動(dòng)關(guān)閉第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、 第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打開第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第五電磁 閥(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑從壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，從熱水中吸收熱量向室內(nèi)供暖。制冷劑通過壁掛式太陽(yáng)能 熱水器/換熱器(29)中的U形制冷劑銅管(37)從承壓不銹鋼套管(36)內(nèi)熱水中吸熱蒸發(fā)， 經(jīng)過第六三通(54)、第四電磁閥(28)、第二三通(24)、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1) 壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(2)、第四二通(49)、第六電磁閥(53)到室內(nèi)換熱器
(9)中冷凝向室內(nèi)散熱，然后第五電磁閥(44)、第三三通(39)、經(jīng)過第一干燥過濾器(12)、 毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第二干燥過濾器(14)、第一三通(15)、第三電磁閥(32)回到 壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)，完成循環(huán)。當(dāng)壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱 器(29)中水溫降到12。C時(shí)，關(guān)閉第三電磁閥(32)和第四電磁閥(28)，停止從壁掛式太陽(yáng) 能熱水器/換熱器(29)中吸熱，避免過度吸熱而凍裂壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)。
當(dāng)冬季室外空氣溫度較低(低于5r)且壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器中水溫較高(高于12'C) 時(shí)，按照蓄熱熱水反向定時(shí)除霜模式運(yùn)行。四通換向閥(4)打到制冷狀態(tài)，關(guān)閉第三電磁閥
(32)、第四電磁閥(28)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)，打開第一電磁閥(19)、 第二電磁閥(23)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，制冷劑從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水 器/換熱器(29)的第一端口 (31)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，從熱水中吸收熱量向室 外換熱器散熱；陽(yáng)臺(tái)新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸收太陽(yáng)能制取生活熱水。制冷 劑從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第六三通(54)、第八電磁閥(57)、 第四三通(49)、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(4)、 第二三通(24)、第二電磁閥(23)到室外換熱器(20)中冷凝向室外換熱器散熱除霜，然后 經(jīng)過第一電磁閥(19)、第一三通(15)、第二干燥過濾器(14)、毛細(xì)管(13),再經(jīng)過第一 干燥過濾器(12)、第三三通(39)、第七電磁閥(43)、第五三通(45)回到新型壁掛式太陽(yáng) 能熱水器Z換熱器(29)，完成循環(huán)。除霜模式運(yùn)行5 10分鐘，而且當(dāng)壁掛式太陽(yáng)能熱水器/ 換熱器(29)中水溫降到12'C時(shí)，關(guān)閉第三電磁閥(32)和第四電磁閥(28)，停止從壁掛式 太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中吸熱，避免過度吸熱而凍裂壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)。 當(dāng)冬季室外空氣溫度較低(低于5'C)且壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器中水溫較低(低于12'C) 時(shí)，按照室內(nèi)熱量反向定時(shí)除霜模式運(yùn)行。四通換向閥(4)打到制冷狀態(tài)，關(guān)閉第三電磁閥
(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打開第一電磁閥(19)、 第二電磁閥(23)、第五電磁闊(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑通過室外換熱器(20)從 室內(nèi)空氣中吸熱向室外換熱器散熱；壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸收太陽(yáng)能熱量制取
生活熱水。制冷劑從室內(nèi)換熱器(9)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第六電磁閥(53)、第四三通(49)、四 通換向闊(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(4)、第二三通(24)、 第二電磁閥(23)到室外換熱器(20)中冷凝向室外換熱器散熱，然后經(jīng)過第一電磁閥(19)、第一三通(15)、第二干燥過濾器(14)、毛細(xì)管(13)、第一干燥過濾器(12)、第三三通(39)、 第五電磁闊(44)回到室內(nèi)換熱器(9)，完成循環(huán)。除霜模式運(yùn)行5 10分鐘。
當(dāng)冬季室外空氣溫度太低(低于-l(TC)時(shí)，熱泵裝置先按照水源熱泵運(yùn)行，啟動(dòng)熱泵裝 置制熱，實(shí)現(xiàn)熱泵裝置的超低溫啟動(dòng)。控制裝置可以自動(dòng)關(guān)閉第一電磁閥(19)、第二電磁閥
(23) 、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打開第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、 第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的 第一端口 (31)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，從熱水中吸收熱量向室內(nèi)供暖。制冷劑通 過壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中的U形制冷劑銅管(37)從承壓不銹鋼套管(36)內(nèi) 熱水中吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第六三通(54)、第四電磁閥(28)、第二三通(24)、四通換向閥(4) 進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(2)、第四三通(49)、第六電磁閥(53) 到室內(nèi)換熱器(9)中冷凝向室內(nèi)散熱，然后第五電磁閥(44)、第三三通(39)、經(jīng)過第一干 燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第二干燥過濾器(14)、第一三通(15)、第三電 磁閥(32)冋到壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)，完成循環(huán)。當(dāng)壁掛太 陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中水溫降到12'C時(shí)，關(guān)閉第三電磁閥(32)和第四電磁閥(28)， 停止從壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中吸熱，避免過度吸熱而凍裂壁掛式太陽(yáng)能熱水器 /換熱器(29)。然后將制冷劑從壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸熱蒸發(fā)切換到從室外換 熱器(20)系熱蒸發(fā)，關(guān)閉第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)和第八 電磁閥(57)，打開第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)， 通過室外換熱器(20)從空氣中吸收熱量向室內(nèi)供暖；壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸 收太陽(yáng)能制取熱水。制冷劑從室外換熱器(20)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第二電磁閥(23)、第二三通
(24) 、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(2)、第四三 通(49)、第六電磁闊(53)到室內(nèi)換熱器(9)中冷凝向室內(nèi)散熱，然后經(jīng)過第五電磁閥(44)、 第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第二干燥過濾器(14)、 第一三通(15)、第一電磁閥(19)回到室外換熱器(20)，完成循環(huán)。冷水從壁掛太陽(yáng)能熱 水器/換熱器(29)的冷水進(jìn)口 (33)通過分水裝置(38)進(jìn)入承壓不銹鋼套管(36)，通過 真空玻璃集熱管(35)吸收太陽(yáng)能熱量，然后從熱水出口 (34)到生活熱水配水點(diǎn)。
當(dāng)冬季室內(nèi)溫度得到保證，熱水溫度較低時(shí)，裝置按照熱泵熱水器運(yùn)行?？刂蒲b置可以 自動(dòng)關(guān)閉第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打開 第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑通過新 型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的U形制冷劑銅管(37)，把吸收的室外熱量釋放到新型 壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中，加熱溫度較低的熱水。制冷劑從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，向冷水中散放熱量加 熱冷水。制冷劑從室外換熱器(20)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第二電磁閥(23)、第二三通(24)、四 通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(2)、第四三通(49)、 第八電磁閥(57)、第六三通(54)到壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中的U形制冷劑銅管 (37)向承壓不銹鋼套管(36)中的冷水散放熱量冷凝，然后經(jīng)過第五三通(45)、第七電磁 閥(43)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第二干燥過濾 器(14)、第一二通(15)、第一電磁閥(19)回到室外換熱器(20)，完成循環(huán)。當(dāng)新型壁掛 式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中水溫達(dá)到45'C時(shí)，關(guān)閉第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)， 停止向壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中放熱，避免過度放熱而脹裂壁掛式太陽(yáng)能熱水器 /換熱器(29)。
(3)采用與空氣源熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能熱水裝置，解決了太陽(yáng)能熱水器夏季在太陽(yáng)輻射 較弱工況下運(yùn)行時(shí)集熱效果差以及空氣源熱泵夏季高溫下運(yùn)行效率低的問題。
熱泵裝置夏季運(yùn)行時(shí)，當(dāng)室外天氣晴好時(shí)空氣源熱泵和太陽(yáng)能熱水器獨(dú)立運(yùn)行?？諝庠?熱泵逆向運(yùn)行，通過室內(nèi)換熱器(9)從室內(nèi)吸收熱量，然后通過室外換熱器(20)向室外 散熱。關(guān)閉第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打 開第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53),通過室外換 熱器(20)向空氣中散失從室內(nèi)吸取的熱量。制冷劑從室內(nèi)換熱器(9)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第六 電磁閥(53)、第四三通(49)、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過 四通換向閥(4)、第二三通(24)、第二電磁閥(23)到室外換熱器(20)中冷凝向室外散熱， 然后經(jīng)過第一電磁閥(19)、第-三通(15)、第二干燥過濾器(14)、毛細(xì)管(13)、第一干 燥過濾器(12)、第三三通(39)、第五電磁閥(44)回到室內(nèi)換熱器(9)，完成循環(huán)。太陽(yáng) 能熱水器壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸收太陽(yáng)能熱量制取生活熱水。冷水從壁掛式太 陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的冷水進(jìn)口 (33)通過分水裝置(38)進(jìn)入承壓不銹鋼套管(36)， 通過真空玻璃集熱管(35)吸收太陽(yáng)能熱量，然后從熱水出口 (34)到生活熱水配水點(diǎn)。
當(dāng)夏季陰天或雨天太陽(yáng)輻射較弱，太陽(yáng)能熱水器水溫較低(低于4(TC)時(shí)，控制裝置可 以自動(dòng)關(guān)閉第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打 開第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第五電磁閥(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑通過 新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的U形制冷劑銅管(37)，把吸收的室內(nèi)熱量釋放到新 型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中，加熱溫度較低的熱水，這樣一方面提高了熱水溫度， 降低室內(nèi)溫度，另一方面減少對(duì)室外環(huán)境熱污染。制冷劑從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器 (29)的第二端口 (30)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，向冷水中散放熱量加熱冷水。制冷劑從室內(nèi)換熱器(9)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第六電磁閥(53)、第四三通(49)、四通換向閥(4) 進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸氣，再通過四通換向閥(4)、第二三通(24)、第四電磁閥(28)、 第六三通(54)到壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中的U形制冷劑銅管(37)向承壓不銹 鋼套管(36)中的冷水散放熱量冷凝，經(jīng)過第五三通(45)、第三電磁閥(32)、第一三通(15)、 第二干燥過濾器(14)、毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第一干燥過濾器(12)、第三三通(39)、 第五電磁閥(44)回到室內(nèi)換熱器(9)，完成循環(huán)。當(dāng)新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29) 中水溫達(dá)到45'C時(shí)，關(guān)閉第三電磁閥(32)和第四電磁閥(28)，停止向壁掛式太陽(yáng)能熱水器 /換熱器(29)中放熱，避免過度放熱而脹裂壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)。
當(dāng)夏季室外溫度太高(高于40'C)時(shí)，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(40)中壁掛太陽(yáng) 能熱水器/換熱器的熱水出口打開，空氣源熱泵模塊(29)逆向運(yùn)行，控制裝置可以自動(dòng)關(guān)閉 第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，打開第三電磁 閥(32)、第四電磁閥(28)、第五電磁闊(44)和第六電磁閥(53)，制冷劑通過新型壁掛式 太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的U形制冷劑銅管(37)，把吸收的室內(nèi)熱量釋放到新型壁掛式太 陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中具有一定流速的水中，通過水冷的方式，降低室內(nèi)溫度。制冷劑 從新型壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37), 向具有一定流速的水中散放熱量。制冷劑從室內(nèi)換熱器(9)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第A電磁閥(53)、 第四三通(49)、四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸氣，再通過四通換向閥(4)、 第二三通(24)、第四電磁閥(28)、第六三通(54)到壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中 的U形制冷劑銅管(37)向承壓不銹鋼套管(36)中具有一定流速的水散放熱量冷凝，經(jīng)過 第五三通(45)、第三電磁閥(32)、第一三通(15)、第二干燥過濾器(14)、毛細(xì)管(13) 節(jié)流后再經(jīng)過第一干燥過濾器(12)、第三三通(39)、第五電磁閥(44)回到室內(nèi)換熱器(9)， 完成循環(huán)。
(4)采用與空氣源熱泵相結(jié)合的太陽(yáng)能熱水裝置，解決了過渡季節(jié)在太陽(yáng)輻射較低時(shí)太 陽(yáng)能熱水器集熱效果差的問題。
當(dāng)過渡季節(jié)室外天氣晴好時(shí)，空氣源熱泵停用，太陽(yáng)能熱水器制取熱水。太陽(yáng)能熱水器 壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)吸收太陽(yáng)能熱量制取生活熱水。冷水從壁掛式太陽(yáng)能熱水器 /換熱器(29)的冷水進(jìn)口 (33)通過分水裝置(38)進(jìn)入承壓不銹鋼套管(36)，通過真空 玻璃集熱管(35)吸收太陽(yáng)能熱量，然后從熱水出口 (34)到生活熱水配水點(diǎn)。
當(dāng)過渡季節(jié)室外太陽(yáng)輻射較弱時(shí)，裝置按照熱泵熱水器運(yùn)行。四通換向閥(4)打到制熱 狀態(tài)，控制裝置可以自動(dòng)關(guān)閉第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第五電磁閥(44)和第 六電磁閥(53)，打開第一電磁閥(19)、第二電磁閥(23)、第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，制冷劑通過壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的U形制冷劑銅管(37)，把吸收的室外 熱量釋放到壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中，加熱溫度較低的熱水。制冷劑從壁掛太陽(yáng)能 熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)進(jìn)入其中的U形制冷劑銅管(37)，向冷水中散放熱量 加熱冷水。制冷劑從室外換熱器(20)吸熱蒸發(fā)，經(jīng)過第二電磁閥(23)、第二三通(24)、 四通換向閥(4)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)壓縮成過熱蒸汽，再通過四通換向閥(2)、第四三通(49)、 第八電磁閥(57)、第六三通(54)到壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中的U形制冷劑銅管
(37)向承壓不銹鋼套管(36)中的冷水散放熱量冷凝，然后經(jīng)過第五三通(45)、第七電磁 閥(43)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)節(jié)流后再經(jīng)過第二干燥過濾 器(14)、第一三通(15)、第一電磁閥(19)回到室外換熱器(20)，完成循環(huán)。當(dāng)壁掛太陽(yáng) 能熱水器/換熱器(29)中水溫達(dá)到45'C時(shí)，關(guān)閉第七電磁閥(43)和第八電磁閥(57)，停 止向壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)中放熱，避免過度放熱而脹裂壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器
(29)。
本實(shí)用新型裝置釆用分體形式，壁掛式太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊和空氣源熱泵主機(jī)同時(shí) 并排安裝于南墻立面或南面陽(yáng)臺(tái)下，室內(nèi)換熱器安裝在室內(nèi)。
雖然已經(jīng)結(jié)合前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型裝置進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型裝置不局限 于前述公開內(nèi)容，而是可以在不脫離本實(shí)用新型裝置的范圍內(nèi)作出各種變化和修改。
權(quán)利要求1、一種陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能-空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于它具有與壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)相連接的空氣源熱泵模塊(59)；空氣源熱泵模塊(59)包括依次相連接的壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(4)、第四三通(49)、第六電磁閥(53)、室內(nèi)換熱器(9)、第五電磁閥(44)、第三三通(39)、第一干燥過濾器(12)、毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、第一三通(15)、第一電磁閥(19)、室外換熱器(20)、第二電磁閥(23)、第二三通(24)；第一三通與第二三通，第三三通與第四三通之間分別并聯(lián)連接有壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊由壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)、第三電磁閥(32)、第四電磁閥(28)、第七電磁閥(43)、第八電磁閥(57)、第五三通(45)、第六三通(54)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的空 氣源熱泵模塊(59)中的壓縮機(jī)第一端口 (3)與四通換向閥的第一端口 (5)相連，四通換 向閥的第二端口 (6)與第四三通的第一端口 (50)相連，第四三通的第二端口 (51)與第六 電磁閥(53)相連，室內(nèi)換熱器的第一端口 (10)依次通過室內(nèi)換熱器的第二端口 (11)、第 五電磁閥(44)、第三三通的第一端口(42)、第三三通的第二端口(40)、第一干燥過濾器(12)、 毛細(xì)管(13)、第二干燥過濾器(14)、第一三通的第一端口 (16)、第一三通的第二端口 (17)、 第一電磁閥(19)與室外換熱器的第一端口 (21)相連，室外換熱器的第二端口 (22)與第 二電磁閥(23)相連，然后再依次通過第二三通的第一端口 (25)、第二三通的第二端口 (26) 與四通換向閥第四端口 (8)相連，四通換向閥的第三端口 (7)與壓縮機(jī)的第二端口 (2)相 連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的壁 掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)依 次通過第五三通的第一端口 (46)、第五三通的第二端口 (47)、第三電磁閥(32)與第一三 通的第三端口 (18)相連，第五三通的第三端口 (48)通過第七電磁閥(43)與第三三通的 第三端口 (41)連接，壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)依次通過第六三通 的第一端口 (58)、第六三通的第二端口 (56)、第四電磁閥(28)與第二三通的第三端口 (27) 相連，第六三通的第三端口 (55)通過第八電磁閥(57)與第四三通的第三端口 (52)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的室 內(nèi)換熱器(9)和室外換熱器(20)均為風(fēng)冷翅片管式換熱器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的第一三通(15)的第二端口 (17)和第三端口 (18)分別與室外換熱器的第一端口 (21)和壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的第 二三通(24)的第一端口 (25)和第三端口 (27)分別與室外換熱器的第二端口 (22)和壁 掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的第 三三通(39)的第一端口 (42)和第三端口 (41)分別與室內(nèi)換熱器的第二端口 (11)和壁 掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第一端口 (31)相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的第 四三通(49)的第二端口 (51)和第三端口 (52)分別與室內(nèi)換熱器的第一端口 (10)和壁 掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)的第二端口 (30)相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的第 五三通(45)的第二端口 (47)和第三端口 (48)分別與第一三通(15)的第三端口 (18) 和第三三通(39)的第三端口 (41)相連。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能—空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的 第六三通(54)的第二端口 (56)和第三端口 (55)分別與第二三通(24)的第三端口 (27) 和第四三通(49)的第三端口 (52)相連。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的 壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器設(shè)有冷水進(jìn)口 (33)和熱 水出口 (34)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于所述的 壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊(60)中的壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器(29)主要由真空玻璃 集熱管(35)、承壓不銹鋼套管(36)、冷水分水裝置(38)和U形制冷劑銅管(37)四部件 組成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能一空氣源復(fù)合熱泵裝置，其特征在于其中的 真空玻璃集熱管的管徑為110-150mm，承壓不銹鋼套管的管徑為80-120mm， U形制冷劑銅 管的管徑為8-10mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種陽(yáng)臺(tái)壁掛太陽(yáng)能-空氣源復(fù)合熱泵裝置，它具有相連接的空氣源熱泵模塊與壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器模塊?？諝庠礋岜媚K為常規(guī)熱泵，室外換熱器并聯(lián)連接壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器，主要由大口徑承壓真空玻璃集熱管、承壓不銹鋼套管、冷水分水裝置和U形制冷劑銅管四部件組成。壁掛太陽(yáng)能熱水器/換熱器既能起到太陽(yáng)能熱水器的作用，又能在不同工況下起到利用太陽(yáng)能和熱泵冷凝熱，起到換熱器的作用。該裝置無(wú)蓄熱水箱，裝置簡(jiǎn)單，易于與傳統(tǒng)空氣源熱泵協(xié)調(diào)，尤其適用于高層塔樓的南墻立面或南陽(yáng)臺(tái)下面安裝。將太陽(yáng)能集熱器與空氣源熱泵組合運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了夏季、冬季及過渡季節(jié)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，既提高了空氣源熱泵一年運(yùn)行周期中供熱、供冷性能系數(shù)，又解決了太陽(yáng)能熱水器供熱水的穩(wěn)定性和可靠性問題。
文檔編號(hào)F25B30/06GK201363953SQ20082022564
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者強(qiáng) 王, 魏林濱 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)