CN101408357B - 阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵系统，它具有相连接的空气源热泵模块与壁挂太阳能热水器/换热器模块。空气源热泵模块为常规热泵，室外换热器并联连接壁挂太阳能热水器/换热器，主要由大口径承压真空玻璃集热管、承压不锈钢套管、冷水分水装置和U形制冷剂铜管四部件组成。壁挂太阳能热水器/换热器既能起到太阳能热水器的作用，又能在不同工况下起到利用太阳能和热泵冷凝热，起到换热器的作用。该系统无蓄热水箱，系统简单，易于与传统空气源热泵协调，尤其适用于高层塔楼的南墙立面或南阳台下面安装。将太阳能集热器与空气源热泵组合运行，实现了夏季、冬季及过渡季节优势互补，既提高了空气源热泵一年运行周期中供热、供冷性能系数，又解决了太阳能热水器供热水的稳定性和可靠性问题。
Description
技术领域
本发明属于环保型复合热泵、新型热泵运行方式和太阳能利用的技术领域。
背景技术
建筑节能技术的开发应用对于降低建筑能耗、节约能源具有重要现实意义。近年来，空气源热泵系统、太阳能热水系统等节能技术都取得了长足的发展。
空气源热泵以其结构简单，运行成本低；冬夏两用，设备利用率高；安装使用方便等优点广泛应用于现代办公楼、宾馆、厂房、住宅等各种类型建筑物。据统计，我国空气源热泵占到了建筑空调的45％以上。
我国北方地区冬季仍以燃煤(气)供热为主，这不仅加剧了现有能源的消耗，大量排放还造成环境污染，采用空气源热泵可以有效减少能耗。北方冬季室外温度较低，空气源热泵制热系数较低，这很大程度上影响了其技术的发展及产品的应用。我国长江流域冬季一般没有室内供暖设施，湿冷的冬季给生产、生活带来了很大的不便。从温度范围上讲，这些地区非常适合空气源热泵的使用，而这些地区冬季空气温度和相对湿度也正是空气源热泵蒸发器最容易结霜范围。在这一地区运行的空气源热泵，容易发生室外蒸发器的结霜。空气源热泵的在霜运行也会造成热泵系统能效比的下降。改善空气源热泵冬季运行工况、提高运行效率，成为当前急需解决的问题。
太阳能是一种可再生绿色能源，被世界公认为21世纪的主要能源，也将成为几十年后我国主要能源之一。世界各国都给予太阳能行业积极的行业支持和优惠政策，如韩国政府的给予可再生能源企业拨款与低息贷款政策；德国的“千顶计划”；日本的“朝日七年计划”；美国的“百万屋顶计划”等。与我国国情相似的印度也专门成立了非常规能源部，主管太阳能，风能等能源的开发利用。以色列明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器。中国人均能源占有量远低于俄罗斯和美国，为世界人均占有率的1/2，按美元生产总值能耗计算，中国比发达国家能耗高4-5倍，比印度高出60％。我国太阳能的发展具有世界上任何国家无所比拟的优势，太阳能热水器在建筑中得到广泛应用。近年来，有些地方政府已经开始要求在某些新建建筑中必须安装太阳能热水系统。传统热水器是全玻璃真空管直插式家用太阳能热水器，安装位置是建筑的屋面，靠重力产生的水压淋浴。随着城市建设的发展，特别是小高层、高层塔楼住宅的出现，受屋顶面积和连接管路的限制，传统屋顶太阳能热水器的发展受到一定影响。新型阳台壁挂式太阳能热水系统应运而生，本发明采用大口径壁挂承压全玻璃真空管。其优势在于承压运行；集热和蓄热一体，安装方便；无蓄热水箱，不占用室内或阳台建筑空间，与南墙立面结合设计，易于实现建筑一体化。
发明内容
本发明的发明目的是：将太阳能集热器与空气源热泵组合运行，实现夏季、冬季及过渡季节优势互补，既提高了空气源热泵一年运行周期中供热、供冷性能系数，又解决了太阳能热水器供热水的稳定性和可靠性问题。
为实现上述目的，本发明有以下方案：
一种阳台壁挂太阳能一空气源复合热泵系统，其特征在于它具有与壁挂太阳能换热器模块(60)相连接的空气源热泵模块(59)；空气源热泵模块(59)包括依次相连接的压缩机(1)、四通换向阀(4)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)、室内换热器(9)、第五电磁阀(44)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)、室外换热器(20)、第二电磁阀(23)、第二三通(24)；第一三通与第二三通，第三三通与第四三通之间分别并联连接有壁挂太阳能换热器模块(60)，壁挂太阳能换热器模块由壁挂太阳能换热器(29)、第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)、第八电磁阀(57)、第五三通(45)、第六三通(54)组成。
所述的空气源热泵模块(59)中的压缩机第一端口(3)与四通换向阀的第一端口(5)相连，四通换向阀的第二端口(6)与第四三通的第一端口(50)相连，第四三通的第二端口(51)与第六电磁阀(53)相连，室内换热器的第一端口(10)依次通过室内换热器的第二端口(11)、第五电磁阀(44)、第三三通的第一端口(42)、第三三通的第二端口(40)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通的第一端口(16)、第一三通的第二端口(17)、第一电磁阀(19)与室外换热器的第一端口(21)相连，室外换热器的第二端口(22)与第二电磁阀(23)相连，然后再依次通过第二三通的第一端口(25)、第二三通的第二端口(26)与四通换向阀第四端口(8)相连，四通换向阀的第三端口(7)与压缩机的第二端口(2)相连。
所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器(29)的第一端口(31)依次通过第五三通的第一端口(46)、第五三通的第二端口(47)、第三电磁阀(32)与第一三通的第三端口(18)相连，第五三通的第三端口(48)通过第七电磁阀(43)与第三三通的第三端口(41)连接，壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)依次通过第六三通的第一端口(58)、第六三通的第二端口(56)、第四电磁阀(28)与第二三通的第三端口(27)相连，第六三通的第三端口(55)通过第八电磁阀(57)与第四三通的第三端口(52)连接。
所述的室内换热器(9)和室外换热器(20)均为翅片管式换热器。
所述的第一三通(15)的第二端口(17)和第三端口(18)分别与室外换热器的第一端口(21)和壁挂太阳能换热器(29)的第一端口(31)相连。
所述的第二三通(24)的第一端口(25)和第三端口(27)分别与室外换热器的第二端口(22)和壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)相连。
所述的第三三通(39)的第一端口(42)和第三端口(41)分别与室内换热器的第二端口(11)和壁挂太阳能换热器(29)的第一端口(31)相连。
所述的第四三通(49)的第二端口(51)和第三端口(52)分别与室内换热器的第一端口(10)和壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)相连。
所述的第五三通(45)的第二端口(47)和第三端口(48)分别与第一三通(15)的第三端口(18)和第三三通(39)的第三端口(41)相连。
所述的第六三通(54)的第二端口(56)和第三端口(55)分别与第二三通(24)的第三端口(27)和第四三通(49)的第三端口(52)相连。
所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器设有冷水进口(33)和热水出口(34)。
所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器(29)主要由真空玻璃集热管(35)、承压不锈钢套管(36)、冷水分水装置(38)和U形制冷剂铜管(37)四部件组成，其中的真空玻璃集热管的管径为110-150mm，承压不锈钢套管的管径为80-120mm，U形制冷剂铜管的管径为8-10mm。
所述的热泵系统中不设有单独的蓄热水箱，并且可产生温度45度以上的热水。
本发明的太阳能-空气源复合热泵既充分发挥了空气源热泵与阳台壁挂太阳能的安装优势，有效利用了低品位的太阳能，一方面改善了一年周期空气源热泵运行工况，提高了普通空气源热泵运行的COP，起到了节能的效果；另一方面在夏季阴雨天气、过渡季节和冬季时有效提高了太阳能热水器中热水温度，解决了普通太阳能热水器由于天气原因造成的供热水不稳定问题。
系统采用大口径阳台壁挂式太阳能换热器，只是在普通的空气源热泵的基础上增加了一个阳台壁挂式太阳能换热器，得到了高于单个空气源热泵和单个太阳能热水器相加产生的经济效益；大口径阳台壁挂式太阳能换热器在安装上与现有空气源热泵协调一致，美观大方，对于高层建筑太阳能热水系统的利用及建筑一体化设计具有不可比拟的优势。
附图说明
图1是本发明装置的系统流程图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明
1、阳台壁挂太阳能一空气源复合热泵系统将空气源热泵模块(59)与壁挂太阳能换热器模块(60)两部分结合。
空气源热泵模块是由依次相连接的压缩机(1)、四通换向阀(4)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)、室内换热器(9)、第五电磁阀(44)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)、室外换热器(20)、第二电磁阀(23)、第二三通(24)；第一三通与第二三通，第三三通与第四三通之间分别并联连接有壁挂太阳能换热器模块(60)，壁挂太阳能换热器模块由壁挂太阳能换热器(29)、第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)、第八电磁阀(57)、第五三通(45)、第六三通(54)组成。
空气源热泵模块中的压缩机第一端口(3)与四通换向阀的第一端口(5)相连，四通换向阀的第二端口(6)与第四三通的第一端口(50)相连，第四三通的第二端口(51)与第六电磁阀(53)相连，室内换热器的第一端口(10)依次通过室内换热器的第二端口(11)、第五电磁阀(44)、第三三通的第一端口(42)、第三三通的第二端口(40)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通的第一端口(16)、第一三通的第二端口(17)、第一电磁阀(19)与室外换热器的第一端口(21)相连，室外换热器的第二端口(22)与第二电磁阀(23)相连，然后再依次通过第二三通的第一端口(25)、第二三通的第二端口(26)与四通换向阀第四端口(8)相连，四通换向阀的第三端口(7)与压缩机的第二端口(2)相连。
壁挂太阳能换热器模块中的壁挂太阳能换热器(29)的第一端口(31)依次通过第五三通的第一端口(46)、第五三通的第二端口(47)、第三电磁阀(32)与第一三通的第三端口(18)相连，第五三通的第三端口(48)通过第七电磁阀(43)与第三三通的第三端口(41)连接，壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)依次通过第六三通的第一端口(58)、第六三通的第二端口(56)、第四电磁阀(28)与第二三通的第三端口(27)相连，第六三通的第三端口(55)通过第八电磁阀(57)与第四三通的第三端口(52)连接。
壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器设有冷水进口(33)和热水出口(34)。
2、阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统解决了太阳能一空气源热泵许多关键技术，提高了空气源热泵一年运行周期中供热、供冷性能系数，解决了太阳能热水器供热水的稳定性和可靠性问题。
(1)采用大口径承压真空管解决了壁挂式太阳能换热器的设计问题，在安装上实现了太阳能热水器与现有空气源热泵的协调一致。
壁挂太阳能换热器主要由真空玻璃集热管(管径110-150mm)(35)、承压不锈钢套管(管径80-120mm)(36)、冷水分水装置(38)和U形制冷剂铜管(8-10mm)(37)四部件组成。大口径承压真空集热管，可省去蓄热水箱，装于南墙立面或南阳台下，与现有空气源热泵并排安放。该热水器可产水温度45度以上，水量从几十到几百升不等。
(2)采用壁挂太阳能换热器提高了空气源热泵冬季室外空气温度较低工况下的制热系数，解决了低温运行时室外换热器的结霜和除霜、超低温启动以及太阳能热水器制取热水稳定性问题。
热泵系统冬季运行时，当室外空气温度较高时，空气源热泵和太阳能热水器独立运行。空气源热泵：关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，通过室外换热器(20)从空气中吸收热量向室内供暖。制冷剂从室外换热器(20)吸热蒸发，经过第二电磁阀(23)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)到室内换热器(9)中冷凝向室内散热，然后经过第五电磁阀(44)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)回到室外换热器(20)，完成循环；太阳能热水器：壁挂式太阳能换热器(29)吸收太阳能制取生活热水。冷水从壁挂式太阳能换热器(29)的冷水进口(33)通过分水装置(38)进入承压不锈钢套管(36)，通过真空玻璃集热管(35)吸收太阳能热量，然后从热水出口(34)到生活热水配水点。
当冬季室外空气温度较低(低于-5℃)且壁挂太阳能换热器中水温较高(高于12℃)时，热泵系统按照水源热泵运行，控制系统可以自动关闭第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂从壁挂式太阳能换热器(29)的第一端口(31)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，从热水中吸收热量向室内供暖。制冷剂通过壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)从承压不锈钢套管(36)内热水中吸热蒸发，经过第六三通(54)、第四电磁阀(28)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)到室内换热器(9)中冷凝向室内散热，然后第五电磁阀(44)、第三三通(39)、经过第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第三电磁阀(32)回到壁挂式太阳能换热器(29)的第二端口(30)，完成循环。当壁挂太阳能换热器(29)中水温降到12℃时，关闭第三电磁阀(32)和第四电磁阀(28)，停止从壁挂式太阳能换热器(29)中吸热，避免过度吸热而冻裂壁挂式太阳能换热器(29)。
当冬季室外空气温度较低(低于5℃)且壁挂太阳能换热器中水温较高(高于12℃)时，按照蓄热热水反向定时除霜模式运行。四通换向阀(4)打到制冷状态，关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)的第一端口(31)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，从热水中吸收热量向室外换热器散热；阳台新型壁挂式太阳能换热器(29)吸收太阳能制取生活热水。制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)吸热蒸发，经过第六三通(54)、第八电磁阀(57)、第四三通(49)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(4)、第二三通(24)、第二电磁阀(23)到室外换热器(20)中冷凝向室外换热器散热除霜，然后经过第一电磁阀(19)、第一三通(15)、第二干燥过滤器(14)、毛细管(13)，再经过第一干燥过滤器(12)、第三三通(39)、第七电磁阀(43)、第五三通(45)回到新型壁挂式太阳能换热器(29)，完成循环。除霜模式运行5～10分钟，而且当壁挂式太阳能换热器(29)中水温降到12℃时，关闭第三电磁阀(32)和第四电磁阀(28)，停止从壁挂式太阳能换热器(29)中吸热，避免过度吸热而冻裂壁挂式太阳能换热器(29)。
当冬季室外空气温度较低(低于5℃)且壁挂太阳能换热器中水温较低(低于12℃)时，按照室内热量反向定时除霜模式运行。四通换向阀(4)打到制冷状态，关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂通过室外换热器(20)从室内空气中吸热向室外换热器散热；壁挂式太阳能换热器(29)吸收太阳能热量制取生活热水。制冷剂从室内换热器(9)吸热蒸发，经过第六电磁阀(53)、第四三通(49)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(4)、第二三通(24)、第二电磁阀(23)到室外换热器(20)中冷凝向室外换热器散热，然后经过第一电磁阀(19)、第一三通(15)、第二干燥过滤器(14)、毛细管(13)、第一干燥过滤器(12)、第三三通(39)、第五电磁阀(44)回到室内换热器(9)，完成循环。除霜模式运行5～10分钟。
当冬季室外空气温度太低(低于-10℃)时，热泵系统先按照水源热泵运行，启动热泵系统制热，实现热泵系统的超低温启动。控制系统可以自动关闭第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)的第一端口(31)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，从热水中吸收热量向室内供暖。制冷剂通过壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)从承压不锈钢套管(36)内热水中吸热蒸发，经过第六三通(54)、第四电磁阀(28)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)到室内换热器(9)中冷凝向室内散热，然后第五电磁阀(44)、第三三通(39)、经过第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第三电磁阀(32)回到壁挂式太阳能换热器(29)的第二端口(30)，完成循环。当壁挂太阳能换热器(29)中水温降到12℃时，关闭第三电磁阀(32)和第四电磁阀(28)，停止从壁挂式太阳能换热器(29)中吸热，避免过度吸热而冻裂壁挂式太阳能换热器(29)。然后将制冷剂从壁挂式太阳能换热器(29)吸热蒸发切换到从室外换热器(20)系热蒸发，关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，通过室外换热器(20)从空气中吸收热量向室内供暖；壁挂式太阳能换热器(29)吸收太阳能制取热水。制冷剂从室外换热器(20)吸热蒸发，经过第二电磁阀(23)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)到室内换热器(9)中冷凝向室内散热，然后经过第五电磁阀(44)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)回到室外换热器(20)，完成循环。冷水从壁挂太阳能换热器(29)的冷水进口(33)通过分水装置(38)进入承压不锈钢套管(36)，通过真空玻璃集热管(35)吸收太阳能热量，然后从热水出口(34)到生活热水配水点。
当冬季室内温度得到保证，热水温度较低时，系统按照热泵热水器运行。控制系统可以自动关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂通过新型壁挂式太阳能换热器(29)的U形制冷剂铜管(37)，把吸收的室外热量释放到新型壁挂式太阳能换热器(29)中，加热温度较低的热水。制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)的第二端口(30)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，向冷水中散放热量加热冷水。制冷剂从室外换热器(20)吸热蒸发，经过第二电磁阀(23)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第八电磁阀(57)、第六三通(54)到壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)向承压不锈钢套管(36)中的冷水散放热量冷凝，然后经过第五三通(45)、第七电磁阀(43)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)回到室外换热器(20)，完成循环。当新型壁挂式太阳能换热器(29)中水温达到45℃时，关闭第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，停止向壁挂式太阳能换热器(29)中放热，避免过度放热而胀裂壁挂式太阳能换热器(29)。
(3)采用与空气源热泵相结合的太阳能热水系统，解决了太阳能热水器夏季在太阳辐射较弱工况下运行时集热效果差以及空气源热泵夏季高温下运行效率低的问题。
热泵系统夏季运行时，当室外天气晴好时空气源热泵和太阳能热水器独立运行。空气源热泵：逆向运行，通过室内换热器(9)从室内吸收热量，然后通过室外换热器(20)向室外散热。关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，通过室外换热器(20)向空气中散失从室内吸取的热量。制冷剂从室内换热器(9)吸热蒸发，经过第六电磁阀(53)、第四三通(49)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(4)、第二三通(24)、第二电磁阀(23)到室外换热器(20)中冷凝向室外散热，然后经过第一电磁阀(19)、第一三通(15)、第二干燥过滤器(14)、毛细管(13)、第一干燥过滤器(12)、第三三通(39)、第五电磁阀(44)回到室内换热器(9)，完成循环。太阳能热水器：壁挂太阳能换热器(29)吸收太阳能热量制取生活热水。冷水从壁挂式太阳能换热器(29)的冷水进口(33)通过分水装置(38)进入承压不锈钢套管(36)，通过真空玻璃集热管(35)吸收太阳能热量，然后从热水出口(34)到生活热水配水点。
当夏季阴天或雨天太阳辐射较弱，太阳能热水器水温较低(低于40℃)时，控制系统可以自动关闭第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂通过新型壁挂式太阳能换热器(29)的U形制冷剂铜管(37)，把吸收的室内热量释放到新型壁挂式太阳能换热器(29)中，加热温度较低的热水，这样一方面提高了热水温度，降低室内温度，另一方面减少对室外环境热污染。制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)的第二端口(30)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，向冷水中散放热量加热冷水。制冷剂从室内换热器(9)吸热蒸发，经过第六电磁阀(53)、第四三通(49)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸气，再通过四通换向阀(4)、第二三通(24)、第四电磁阀(28)、第六三通(54)到壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)向承压不锈钢套管(36)中的冷水散放热量冷凝，经过第五三通(45)、第三电磁阀(32)、第一三通(15)、第二干燥过滤器(14)、毛细管(13)节流后再经过第一干燥过滤器(12)、第三三通(39)、第五电磁阀(44)回到室内换热器(9)，完成循环。当新型壁挂式太阳能换热器(29)中水温达到45℃时，关闭第三电磁阀(32)和第四电磁阀(28)，停止向壁挂式太阳能换热器(29)中放热，避免过度放热而胀裂壁挂式太阳能换热器(29)。
当夏季室外温度太高(高于40℃)时，壁挂太阳能换热器模块(40)中壁挂太阳能换热器的热水出口打开，空气源热泵模块(29)逆向运行，控制系统可以自动关闭第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，打开第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，制冷剂通过新型壁挂式太阳能换热器(29)的U形制冷剂铜管(37)，把吸收的室内热量释放到新型壁挂式太阳能换热器(29)中具有一定流速的水中，通过水冷的方式，降低室内温度。制冷剂从新型壁挂式太阳能换热器(29)的第二端口(30)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，向具有一定流速的水中散放热量。制冷剂从室内换热器(9)吸热蒸发，经过第六电磁阀(53)、第四三通(49)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸气，再通过四通换向阀(4)、第二三通(24)、第四电磁阀(28)、第六三通(54)到壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)向承压不锈钢套管(36)中具有一定流速的水散放热量冷凝，经过第五三通(45)、第三电磁阀(32)、第一三通(15)、第二干燥过滤器(14)、毛细管(13)节流后再经过第一干燥过滤器(12)、第三三通(39)、第五电磁阀(44)回到室内换热器(9)，完成循环。
(4)采用与空气源热泵相结合的太阳能热水系统，解决了过渡季节在太阳辐射较低时太阳能热水器集热效果差的问题。
当过渡季节室外天气晴好时，空气源热泵停用，太阳能热水器制取热水。太阳能热水器：壁挂太阳能换热器(29)吸收太阳能热量制取生活热水。冷水从壁挂太阳能换热器(29)的冷水进口(33)通过分水装置(38)进入承压不锈钢套管(36)，通过真空玻璃集热管(35)吸收太阳能热量，然后从热水出口(34)到生活热水配水点。
当过渡季节室外太阳辐射较弱时，系统按照热泵热水器运行。四通换向阀(4)打到制热状态，控制系统可以自动关闭第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第五电磁阀(44)和第六电磁阀(53)，打开第一电磁阀(19)、第二电磁阀(23)、第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，制冷剂通过壁挂太阳能换热器(29)的U形制冷剂铜管(37)，把吸收的室外热量释放到壁挂太阳能换热器(29)中，加热温度较低的热水。制冷剂从壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)进入其中的U形制冷剂铜管(37)，向冷水中散放热量加热冷水。制冷剂从室外换热器(20)吸热蒸发，经过第二电磁阀(23)、第二三通(24)、四通换向阀(4)进入压缩机(1)压缩成过热蒸汽，再通过四通换向阀(2)、第四三通(49)、第八电磁阀(57)、第六三通(54)到壁挂式太阳能换热器(29)中的U形制冷剂铜管(37)向承压不锈钢套管(36)中的冷水散放热量冷凝，然后经过第五三通(45)、第七电磁阀(43)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)节流后再经过第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)回到室外换热器(20)，完成循环。当壁挂太阳能换热器(29)中水温达到45℃时，关闭第七电磁阀(43)和第八电磁阀(57)，停止向壁挂太阳能换热器(29)中放热，避免过度放热而胀裂壁挂太阳能换热器(29)。
本发明采用分体形式，壁挂式太阳能换热器模块和空气源热泵主机同时并排安装于南墙立面或南面阳台下，室内换热器安装在室内。
虽然已经结合前述实施例对本发明进行了详细说明，但本发明不局限于前述公开内容，而是可以在不脱离本发明的范围内作出各种变化和修改。
Claims (7)
1.一种阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于它具有与壁挂太阳能换热器模块(60)相连接的空气源热泵模块(59)；空气源热泵模块(59)包括依次相连接的压缩机(1)、四通换向阀(4)、第四三通(49)、第六电磁阀(53)、室内换热器(9)、第五电磁阀(44)、第三三通(39)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通(15)、第一电磁阀(19)、室外换热器(20)、第二电磁阀(23)、第二三通(24)；第一三通与第二三通，第三三通与第四三通之间分别并联连接有壁挂太阳能换热器模块(60)，壁挂太阳换热器模块由壁挂太阳能换热器(29)、第三电磁阀(32)、第四电磁阀(28)、第七电磁阀(43)、第八电磁阀(57)、第五三通(45)、第六三通(54)组成；其中所述的空气源热泵模块(59)中的压缩机第一端口(3)与四通换向阀的第一端口(5)相连，四通换向阀的第二端口(6)与第四三通的第一端口(50)相连，第四三通的第二端口(51)与第六电磁阀(53)相连，室内换热器的第一端口(10)依次通过室内换热器的第二端口(11)、第五电磁阀(44)、第三三通的第一端口(42)、第三三通的第二端口(40)、第一干燥过滤器(12)、毛细管(13)、第二干燥过滤器(14)、第一三通的第一端口(16)、第一三通的第二端口(17)、第一电磁阀(19)与室外换热器的第一端口(21)相连，室外换热器的第二端口(22)与第二电磁阀(23)相连，然后再依次通过第二三通的第一端口(25)、第二三通的第二端口(26)与四通换向阀第四端口(8)相连，四通换向阀的第三端口(7)与压缩机的第二端口(2)相连；所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器(29)的第一端口(31)依次通过第五三通的第一端口(46)、第五三通的第二端口(47)、第三电磁阀(32)与第一三通的第三端口(18)相连，第五三通的第三端口(48)通过第七电磁阀(43)与第三三通的第三端口(41)连接，壁挂太阳能换热器(29)的第二端口(30)依次通过第六三通的第一端口(58)、第六三通的第二端口(56)、第四电磁阀(28)与第二三通的第三端口(27)相连，第六三通的第三端口(55)通过第八电磁阀(57)与第四三通的第三端口(52)连接。
2.根据权利要求1所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于所述的室内换热器(9)和室外换热器(20)均为风冷翅片管式换热器。
3.根据权利要求1所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器设有冷水进口(33)和热水出口(34)。
4.根据权利要求1所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于所述的壁挂太阳能换热器模块(60)中的壁挂太阳能换热器(29)主要由真空玻璃集热管(35)、承压不锈钢套管(36)、冷水分水装置(38)和U形制冷剂铜管(37)四部件组成。
5.根据权利要求4所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于所述的热泵系统中不设有单独的蓄热水箱，并且可产生温度45度以上的热水。
6.根据权利要求4所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于其中的真空玻璃集热管的管径为110-150mm，承压不锈钢套管的管径为80-120mm，U形制冷剂铜管的管径为8-10mm。
7.根据权利要求5所述的阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统，其特征在于其中的真空玻璃集热管的管径为110-150mm，承压不锈钢套管的管径为80-120mm，U形制冷剂铜管的管径为8-10mm。
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