CN105066234A - 太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统 - Google Patents

太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统 Download PDF

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林伟
王明皓
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Abstract

本发明公开了一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，包括太阳能集热器、蒸发器、压缩机、储热水箱和供水供热分水器，在储热水箱内设有冷凝器，且冷凝器的工质进口与压缩机连接，压缩机的工质进口与太阳能集热器和蒸发器的工质出口相连接；冷凝器的工质出口与太阳能集热器和蒸发器的工质进口连接；储热水箱的热水出水管与供水供热分水器相连接，储热水箱的冷水进水管与自来水连接。本发明将太阳能集热系统、空气能热泵系统结合成一个系统，使太阳能在有限的集热面积下，发挥最大作用，同时使单一空气能热泵能效比产生显著的提高。本发明结构简单实施方便，实用性强，性价比高。

Description

太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统
技术领域
本发明涉及一种系统，具体地说是一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统。
背景技术
实现太阳能光热利用应用于建筑采暖是整个行业所致力研究、开发和反复实践追求的一个大趋势。经过十几年来的发展，虽然已经取得一定成果，但还没有形成真正意义上的具有普及和实用价值的成熟方案。
单一的太阳能采暖方案由于太阳能辐射（受热条件）不确定因素以及太阳能热效率不足或太阳能集热面积有限（总得热量不足）等因素局限，除特别条件的农业用大棚低温采暖可用外，在建筑采暖上一般都得不到理想应用。
目前可见的太阳能采暖方式通常是太阳能作为单独的装置独立集热，完成基础热源再配合常规电能、锅炉、燃气、地源或空气热泵形成两套装置。并依靠后者来达到和完成建筑采暖的目的。而由于受建筑物结构、条件、设施和太阳能自身条件、技术方案等条件的局限，使得太阳能的贡献和价值比重很低，甚至只是一种理念利用，只能停留在极少数试验状态下的应用。
随着能源日益紧缺，节能减排形势日趋严峻，现代城市建设和新农村城镇化建设发展，人民生活质量和水平不断提高的需要。如何提升太阳能光热利用水平，创新太阳能热水采暖技术尤其迫切和意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，该系统利用太阳能系统和热泵系统的各自优点，进行有机结合。节能效果突出，实施简单方便，实用性强，性价比高。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，其特征在于：该系统包括太阳能集热器、蒸发器、压缩机、储热水箱和供水供热分水器，在储热水箱内设有冷凝器，且冷凝器的工质进口与压缩机连接，压缩机的工质进口与太阳能集热器和蒸发器的工质出口相连接；冷凝器的工质出口与太阳能集热器和蒸发器的工质进口连接；储热水箱的热水出水管与供水供热分水器相连接，储热水箱的冷水进水管与自来水连接。
本发明中，蒸发器和太阳能集热器采用并列方式，一端（并列方式后的蒸发器和太阳能集热器工质出口）与压缩机的工质进口连接、另一端（并列方式后的蒸发器和太阳能集热器工质进口）与冷凝器的工质出口连接。
蒸发器和太阳能集热器管道中均为压缩机用冷媒。
为了保证太阳能的最充分利用和整体效率得到很好提高，本发明采用通气形式的太阳能-空气能双能集热器，这种通气形式的太阳能-空气能双能集热器在既能保证获取良好光照充分利用和发挥太阳热能的作用，同时又能利用通气形式的条件有效地获得空气热能帮助和提高蒸发汽化效果。使整个系统能效大大提高。
本发明中，储热水箱中冷凝器的一端工质进管与压缩机连接、压缩机的工质进口与集热器和蒸发器的工质出管相连接；冷凝器的工质出管与太阳能集热器和蒸发器连接；储热水箱的热水出水管与供水、供热分水器相连接、冷水管与自来水连接。太阳能集热器和蒸发器分别获得的低品质热能都通过压缩机做功转化成高品质热能进入水箱。
本发明将太阳能集热系统、空气能热泵系统结合成一个系统，极大地提高了太阳能和空气能能源利用价值和创新了太阳能采暖技术方案。采用蒸发器和太阳能集热器采用并列方式，使太阳能在有限的集热面积并能最完美的结合建筑的前提下，发挥最大作用，同时使单一空气能热泵能效比产生显著的提高。实现既能获取适温足量的生活热水又可以做到建筑采暖。
本发明结构简单实施方便，实用性强，性价比高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，包括太阳能集热器1、蒸发器2、压缩机3、储热水箱4和供水供热分水器5。在储热水箱内设有冷凝器41，且冷凝器的工质进口与压缩机连接，压缩机的工质进口与太阳能集热器和蒸发器的工质出口相连接；冷凝器的工质出口与太阳能集热器和蒸发器的工质进口连接；储热水箱的热水出水管与供水供热分水器相连接，为终端使用提供热能。储热水箱的冷水进水管42与自来水连接。蒸发器和太阳能集热器管道中均为压缩机用冷媒。
蒸发器和太阳能集热器采用并列方式，蒸发器和太阳能集热器的工质出口与压缩机的工质进口连接、蒸发器和太阳能集热器的工质进口与冷凝器的工质出口连接。将太阳能集热系统、空气能热泵系统结合成一个系统，极大地提高了能源利用价值，使太阳能在有限的集热面积并能最完美的结合建筑的前提下，发挥最大作用，同时使单一空气能热泵能效比产生显著的提高。实现既能获取适温足量的生活热水又可以做到建筑采暖。

Claims (4)

1.一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，其特征在于：该系统包括太阳能集热器（1）、蒸发器（2）、压缩机（3）、储热水箱（4）和供水供热分水器（5），在储热水箱（4）内设有冷凝器（41），且冷凝器（41）的工质进口与压缩机（3）连接，压缩机（3）的工质进口与太阳能集热器（1）和蒸发器（2）的工质出口相连接；冷凝器（41）的工质出口与太阳能集热器（1）和蒸发器（2）的工质进口连接；储热水箱（4）的热水出水管与供水供热分水器（5）相连接，储热水箱（4）的冷水进水管与自来水连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，其特征在于：蒸发器（2）和太阳能集热器（1）采用并列方式，一端与压缩机（3）的工质进口连接、另一端与冷凝器（41）的工质出口连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，其特征在于：蒸发器（2）和太阳能集热器（1）管道中均为压缩机用冷媒。
4.根据权利要求1所述的太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，其特征在于：所述太阳能集热器（1）是通气形式的太阳能-空气能双能集热器。
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