CN102252451A - 一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置 - Google Patents

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张英才
许本亮
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Abstract

本发明公开了一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置。它包括太阳能集热板、保温水箱、冷凝器、膨胀阀、压缩机、蒸发器、阀门、地表水源、生活热水用户端、电动阀和水泵,所述的冷凝器、膨胀阀、压缩机和蒸发器连接构成热泵,所述的太阳能集热板、电动阀、水泵和保温水箱连接构成一路回路,所述的地表水源、电动阀、水泵、冷凝器、膨胀阀、压缩机、蒸发器和保温水箱连接构成另一路回路。本发明结构简单、成本低、实用方便,是一种较好的供热制冷装置。在晴天时,能利用太阳能产生热水;在阴雨天时,能利用热泵实现节能辅助加热,高效节能,安装占地少,有利于大量密集型安装使用。

Description

一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种供热制冷装置,更具体的说是一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置。
背景技术
[0002] 目前,建筑作为人类的日常生活必需的物质载体,每年消耗着大量的能源,占一个国家总能耗的30 %〜40 %,因此建筑节能和在建筑中使用太阳能是关系到一个国家和社会的可持续发展的重大问题。由于太阳辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件的限制和阴雨天气等随机因素的影响,存在极大的间歇性和不稳定性,因此单独的太阳能热水系统运行工况不稳定,若要长期运行,不适合有对热水供应要求连续的建筑。为了要解决这个问题,必须采用辅助热源,才能够满足室内热水要求。而水源热泵的热源温度全年比较稳定,因此,水源热泵是一个良好的辅助系统。
[0003] 水源热泵如果直接采用抽取地下水方式,有可能对当地地下水环境造成影响, 同时考虑到水源热泵制热系数与水源温度有关,因此,可以将获得的太阳能以低温水的形式储存起来,作为水源热泵的热源,其供热系数将在地下水水源热泵基础上得到大幅度提高。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种结构简单、成本低、使用方便、高效节能、安装占地少,有利于大量密集型安装使用的太阳能水源热泵联合供热制冷装置。
[0005] 本发明解决上述的技术问题的技术方案是:包括太阳能集热板、地表水源、保温水箱、冷凝器、膨胀阀、压缩机、蒸发器、阀门、生活热水用户端、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第七电动阀、第Λ电动阀、第九电动阀、第十电动阀、第i^一电动阀、第十二电动阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第五水泵和第六水泵,所述的太阳能集热板、第十一电动阀、第五水泵、保温水箱和第十电动阀依次串联连接成一个闭合回路,所述的地表水源、第三电动阀、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、第八电动阀、第六水泵和生活热水用户端依次串联,所述的地表水源、第一电动阀、第一水泵、第二电动阀、蒸发器、压缩机、冷凝器、第七电动阀、第三水泵、保温水箱、第四水泵、第十二电动阀和生活热水用户端依次串联,所述的第九电动阀一端连接在水箱与第三电动阀之间,另一端连接在冷凝器与第八电动阀之间,所述的第六电动阀一端连接在第一水泵与第二电动阀之间,另一端连接在冷凝器与第七电动阀之间,所述的第四电动阀一端连接在第三电动阀与蒸发器之间,另一端连接在保温水箱与生活热水用户端之间,所述的第五电动阀与第二水泵串联,第五电动阀连接在第二电动阀与蒸发器之间,第二水泵连接在第十二电动阀与生活热水用户端之间,所述的阀门一端连接保温水箱,另一端连接自来水端。
[0006] 进一步,所述的阀门为电动阀或电磁阀。
[0007] 由于采用上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明结构简单、成本低、实用方便,是一种较好的供热制冷装置。在晴天时,能利用太阳能产生热水;在阴雨天时,能利用热泵实现节能辅助加热,高效节能,安装占地少,有利于大量密集型安装使用。
附图说明
[0008] 图1为本发明的结构示意图。 具体实施方式
[0009] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
如图ι所示,一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置,包括太阳能集热板21、保温水箱 27、冷凝器25、膨胀阀22、压缩机23、蒸发器24、阀门19、地表水源地表水源(或地下水源) 20、生活热水用户端、第一电动阀1、第二电动阀2、第三电动阀3、第四电动阀4、第五电动阀 5、第六电动阀6、第七电动阀7、第八电动阀8、第九电动阀9、第十电动阀10、第i^一电动阀 11、第十二电动阀12、第一水泵13、第二水泵14、第三水泵15、第四水泵16、第五水泵17和第六水泵18,所述的太阳能集热板21、第十一电动阀11、第五水泵17、保温水箱27和第十电动阀10依次串联连接成一个闭合回路,所述的地表水源20、第一电动阀1、第一水泵13、 第六电动阀6、冷凝器25、膨胀阀22、蒸发器M、压缩机23、第九电动阀9、第四电磁阀4和生活热水用户端依次串联,所述的地表水源20、第一电动阀1、第一水泵13、第二电动阀2、 蒸发器对、压缩机23、冷凝器25、第七电动阀7、第三水泵15、保温水箱27、第四水泵16、第十二电动阀12和生活热水用户端依次串联,所述的第九电动阀9 一端连接在地表水源20 与第三电动阀3之间,另一端连接在冷凝器25与第八电动阀8之间,所述的第六电动阀6 — 端连接在第一水泵13与第二电动阀2之间,另一端连接在冷凝器25与第七电动阀7之间, 所述的第四电动阀4 一端连接在第三电动阀3与蒸发器之间,另一端连接在保温水箱27与生活热水用户端之间,所述的第五电动阀5与第二水泵14串联,第五电动阀5连接在第二电动阀2与蒸发器M之间,第二水泵14连接在第十二电动阀12与生活热水用户端之间, 所述的阀门19 一端连接保温水箱27,另一端连接自来水端。所述的阀门19为电动阀或电磁阀,用于控制自来水向保温水箱提供冷水。
[0010] 本发明的工作原理为:在冬天时,该装置通过太阳能集热板21和由蒸发器M、膨胀阀22、冷凝器25和压缩机23组成的热泵沈同时工作,太阳能强时,可以调小热泵沈机组功率;太阳能弱时,特别是雨雪天气的夜晚,太阳能集热板几乎停止了工作,而此时热泵 26加大功率,满负荷运行;在雨雪天气的白天,太阳能集热板21作为辅助热源给热泵沈提供高于环境温度的低温热源,增加该装置的制热效率,达到节约电能的目的。该装置在冬天只供热,而不供冷。晴天时,关闭第四电动阀4、第五电动阀5、第六电动阀6、第九电动阀9, 开启第一电动阀1、第二电动阀2、第三电动阀3、第七电动阀7、第八电动阀8、第十电动阀 10、第十一电动阀11、第十二电动阀12,太阳能集热板21和热泵沈同时工作提供热水及供暖;连续雨雪天气时,关闭第四电动阀4、第五电动阀5、第六电动阀6、第九电动阀9、第十电动阀10、第i^一电动阀11,开启第一电动阀1、第二电动阀2、第三电动阀3、第七电动阀7、 第八电动阀8、第十二电动阀12,只有热泵沈单独提供热水,太阳能集热板21不工作。
[0011] 在夏天,热泵沈制热的同时,也可供冷;阴雨天气,热泵沈又作为辅助热源,弥补太阳能不足,达到供热的稳定;晴好天气下,太阳能光照强时段,热泵沈供冷的能力更突出。该装置可达到全天候的供冷制热的需求。在日照良好的晴天,关闭第二电动阀2、第三电动阀3、第七电动阀7、第八电动阀8、第十二电动阀12 ;开启第一电动阀1、第四电动阀4、 第五电动阀5、第六电动阀6、第九电动阀9、第十电动阀10、第十一电动阀11,太阳能集热板 21提供热水、热泵制冷;阴天、多云天气时,在保温水箱27内温度达到设定温度前:关闭第二电动阀2、第三电动阀3、第六电动阀6、第九电动阀9、第十二电动阀12 ;开启第一电动阀 1、第四电动阀4、第五电动阀5、第七电动阀7、第八电动阀8、第十电动阀10、第i^一电动阀 11,太阳能集热板21和热泵沈机组同时提供热水,热泵同时供冷;在保温水箱27内温度达到设定温度后:关闭第二电动阀2、第三电动阀3、第七电动阀7、第八电动阀8、第十二电动阀12 ;开启第一电动阀1、第四电动阀4、第五电动阀5、第六电动阀6、第九电动阀9、第十电动阀10、第十一电动阀11,太阳能集热板21补充热水,热泵沈专职供冷。

Claims (2)

1. 一种太阳能水源热泵联合供热制冷装置,其特征在于,包括太阳能集热板、地表水源、保温水箱、冷凝器、膨胀阀、压缩机、蒸发器、阀门、生活热水用户端、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第七电动阀、第Λ电动阀、第九电动阀、第十电动阀、第i^一电动阀、第十二电动阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第五水泵和第六水泵,所述的太阳能集热板、第十一电动阀、第五水泵、保温水箱和第十电动阀依次串联连接成一个闭合回路,所述的地表水源、第三电动阀、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、第八电动阀、第六水泵和生活热水用户端依次串联,所述的地表水源、第一电动阀、第一水泵、第二电动阀、蒸发器、压缩机、冷凝器、第七电动阀、第三水泵、保温水箱、第四水泵、第十二电动阀和生活热水用户端依次串联,所述的第九电动阀一端连接在地表水源与第三电动阀之间,另一端连接在冷凝器与第八电动阀之间,所述的第六电动阀一端连接在第一水泵与第二电动阀之间,另一端连接在冷凝器与第七电动阀之间,所述的第四电动阀一端连接在第三电动阀与蒸发器之间,另一端连接在保温水箱与生活热水用户端之间,所述的第五电动阀与第二水泵串联,第五电动阀连接在第二电动阀与蒸发器之间,第二水泵连接在第十二电动阀与生活热水用户端之间,所述的阀门一端连接保温水箱,另一端连接自来水端。
2.根据权利要求1所述的太阳能水源热泵联合供热制冷装置,其特征在于,所述的阀门为电动阀或电磁阀。
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