CN101196355B - 多功能太阳能热泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能利用技术领域，特指多功能太阳能热泵，太阳能集热器的出水口与水箱上部的回水口连接，太阳能集热器进水口通过第二循环水泵与水箱的出水口连接，水箱出水口通过第一循环水泵与水冷换热器的进水口连接，水冷换热器的输出口与水箱上部回水口连接，压缩机冷媒出口与四通阀连接，四通阀与水冷换热器的导入口连接，水冷换热器分别与第一电磁阀、第一电子膨胀阀连接，能实现对房间进行空气调节和除湿、制冷的同时能兼制热水，节约能源，提高太阳能的利用率。

Description

多功能太阳能热泵

技术领域：

本发明涉及太阳能利用技术领域，特指多功能太阳能热泵。

背景技术：

近年来我国用于建筑采暖、空调、生活热水等方面的能源消耗总量越来越大，为了满足夏天降温除湿，冬天采暖，及全年大量生活用热水的需求，空调和热水器已经在家庭中占有很高的比例；但这样的两套系统，不但初期投资较大还占用了有限的建筑空间；由于目前我国电能主要来源于煤石油等化石能源，由此还会给环境带来污染。

太阳能和热泵技术的组合系统称之为太阳能热泵系统，根据热泵蒸发器热源的方式不同，可以分为并联式、串联式和混合式三种；根据太阳能集热器与热泵蒸发器的组合形式，太阳能热泵可分为直膨式和间接蒸发式两种。但目前的太阳能热泵，在结构设计上不合理，不能实现对房间进行空气调节和除湿、制冷的同时不能兼制热水，因此浪费能源，太阳能的利用率不高。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术不足而提供多功能太阳能热泵，其结构设计合理，能实现对房间进行空气调节和除湿、制冷的同时能兼制热水，节约能源，提高太阳能的利用率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：其包括压缩机、四通阀、水冷换热器、室外风冷换热器、室内风冷换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、太阳能热水系统、第一循环水泵，太阳能热水系统包括太阳能集热器、第二循环水泵以及水箱，太阳能集热器的出水口与水箱上部的回水口连接，太阳能集热器进水口通过第二循环水泵与水箱的出水口连接，水箱出水口通过第一循环水泵与水冷换热器的进水口连接，水冷换热器的输出口与水箱上部回水口连接，压缩机冷媒出口与四通阀连接，四通阀与水冷换热器的导入口连接，水冷换热器分别与第一电磁阀、第一电子膨胀阀连接，第一电磁阀、第一电子膨胀阀与室外风冷换热器连接，室外风冷换热器与第二电磁阀、第二电子膨胀阀、室内风冷换热器连接，室内风冷换热器和第二电子膨胀阀与第二电磁阀并联后与四通阀连接。

所述的第一电磁阀、第一电子膨胀阀为并联；

所述的第二电子膨胀阀与室内风冷换热器为串连；

所述的第二电子膨胀阀、室内风冷换热器与第二电磁阀并联。

本发明的有益效果是：太阳能热水系统包括太阳能集热器、第二循环水泵以及水箱，太阳能集热器与水箱上部的回水口连接，太阳能集热器通过第二循环水泵与水箱连接，水箱下部出水口通过第一循环水泵与水冷换热器连接，水冷换热器与水箱上部回水口连接，水箱的进水口与水冷换热器连接，压缩机冷媒出口与四通阀连接，四通阀与水冷换热器连接，水冷换热器分别与第一电磁阀、第一电子膨胀阀连接，第一电磁阀、第一电子膨胀阀与室外风冷换热器连接，室外风冷换热器与第二电磁阀、第二电子膨胀阀、室内风冷换热器连接，室内风冷换热器和第二电子膨胀阀与第二电磁阀并联后与四通阀连接，四通阀与压缩机冷媒入口连接；其既可利用太阳能制取热水，又可在太阳能不足时利用节能的空气源热泵最为辅助热源制取热水，克服了太阳能热水器受天气影响的缺点，保证了常年稳定的热水供应，提高了热泵系统的利用率。同时还可以实现夏季制冷除湿、冬季给房间供热的功能。夏季制冷的同时，可以利用冷凝器排放的余热制取热水，由此可以提高能源的利用率，减少了对空气的热排放。该系统还可以利用太阳能热水为热源给房间供热，可以一定程度上解决恶劣天气时空气源热泵供热能力不足的问题。一机多能与家用空调器、太阳能热水器和空气源热泵热水器三者相比，可以节约大量材料和成本，提高设备的利用率，还避免了一户同时购买安装多个设备，节省并充分利用有限的建筑空间。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

见图1所示，本发明包括压缩机1、四通阀2、水冷换热器3、室外风冷换热器4、室内风冷换热器5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、太阳能热水系统14、第一循环水泵12，其特征在于：太阳能热水系统14包括太阳能集热器10、第二循环水泵13以及水箱11，太阳能集热器10的出水口101与水箱11上部的回水口102连接，太阳能集热器10进水口103通过第二循环水泵13与水箱11的出水口104连接，水箱11出水口105通过第一循环水泵12与水冷换热器3的进水口31连接，水冷换热器3的输出口32与水箱11上部回水口106连接，压缩机1冷媒出口与四通阀2连接，四通阀2与水冷换热器3的导入口33连接，水冷换热器3分别与第一电磁阀6、第一电子膨胀阀8连接，第一电磁阀6、第一电子膨胀阀8与室外风冷换热器4连接，室外风冷换热器4与第二电磁阀7、第二电子膨胀阀9、室内风冷换热器5连接，室内风冷换热器5和第二电子膨胀阀9与第二电磁阀并联7后与四通阀2连接。

所述的第一电磁阀6、第一电子膨胀阀8为并联；

所述的第二电子膨胀阀9与室内风冷换热器5为串连；

所述的第二电子膨胀阀9、室内风冷换热器5与第二电磁阀7并联。

本发明可实施如下六种模式：

一、太阳能制热水模式：第二循环水泵13间歇工作加热水箱中的热水；热泵系统的工作状态可不受该模式影响。

二、热泵制热水模式：此时第一循环水泵12运行，四通阀2通电，第一电磁阀6关闭，第二电磁阀7打开，冷媒的流向为压缩机1通过四通阀2通过水冷换热器3通过第一电子膨胀阀8通过室外风冷换热器4通过第二电磁阀7通过四通阀2通过压缩机1；热水从水冷换热器3输出。

三、制冷或除湿兼制热水模式：此时第一循环水泵12运行，四通阀2通电，第一电磁阀6打开，第二电磁阀7关闭，冷媒的流向为压缩机1通过四通阀2通过水冷换热器3通过第一电磁阀6通过室外风冷换热器4通过第二电子膨胀阀9通过室内风冷换热器5通过四通阀2通过压缩机1，热水从水冷换热器3输出。

四、热泵制冷模式：此时第一循环水泵12关闭，四通阀2通电，第一电磁阀6打开，第二电磁阀7关闭，冷媒的流向为压缩机1通过四通阀2通过水冷换热器3通过第一电磁阀6通过室外风冷换热器4通过第二电子膨胀阀9通过室内风冷换热器5通过四通阀2通过压缩机1，冷气从室内风冷换热器5排出。

五、空气源热泵供热模式：此时第一循环水泵12关闭，四通阀2通电，第一电磁阀6打开，第二电磁阀7关闭，冷媒的流向为压缩机1通过四通阀2通过室内风冷换热器5通过第二电子膨胀阀9通过室外风冷换热器4通过第一电磁阀6通过水冷换热器3通过四通阀2通过压缩机1，热水从水冷换热器3输出。

六、太阳能热水水源热泵供热模式：此时第一循环水泵12运行，四通阀2通电，第一电磁阀6打开，第二电磁阀7关闭，冷媒流向为压缩机1通过四通阀2通过室内风冷换热器5第二电子膨胀阀9通过室外风冷换热器4通过第一电磁阀6通过水冷换热器3通过四通阀2通过压缩机1，热水从水冷换热器3输出。

综上所述，本多功能系统可实现六种模式，可满足用户多种需求，各模式的切换从室内机将用户模式需求传达给外机，室外机的电控据此需求控制各部件动作，实现各模式转换。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.多功能太阳能热泵，其包括压缩机(1)、四通阀(2)、水冷换热器(3)、室外风冷换热器(4)、室内风冷换热器(5)、第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第一电子膨胀阀(8)、第二电子膨胀阀(9)、太阳能热水系统(14)、第一循环水泵(12)，其特征在于：太阳能热水系统(14)包括太阳能集热器(10)、第二循环水泵(13)以及水箱(11)，太阳能集热器(10)的出水口(101)与水箱(11)上部的回水口(102)连接，太阳能集热器(10)进水口(103)通过第二循环水泵(13)与水箱(11)的出水口(104)连接，水箱(11)出水口(105)通过第一循环水泵(12)与水冷换热器(3)的进水口(31)连接，水冷换热器(3)的输出口(32)与水箱(11)上部回水口(106)连接，压缩机(1)冷媒出口与四通阀(2)连接，四通阀(2)与水冷换热器(3)的导入口(33)连接，水冷换热器(3)分别与第一电磁阀(6)、第一电子膨胀阀(8)连接，第一电磁阀(6)、第一电子膨胀阀(8)与室外风冷换热器(4)连接，室外风冷换热器(4)与第二电磁阀(7)、第二电子膨胀阀(9)、室内风冷换热器(5)连接，室内风冷换热器(5)和第二电子膨胀阀(9)与第二电磁阀并联(7)后与四通阀(2)连接。

2.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵，其特征在于：所述的第一电磁阀(6)、第一电子膨胀阀(8)为并联。

3.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵，其特征在于：所述的第二电子膨胀阀(9)与室内风冷换热器(5)为串连。

4.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵，其特征在于：所述的第二电子膨胀阀(9)、室内风冷换热器(5)与第二电磁阀(7)并联。