CN106247680B - 低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组及方法 - Google Patents

低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组及方法 Download PDF

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Abstract

低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，其特征在于：微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置通过空气通道和风阀与进入空气能/工质换热装置连接，空气能/工质换热装置内放置有风机，微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置通过蒸发压力调节器连接到四通阀上，四通阀和压缩机形成回路；四通阀连接到工质/水换热装置；工质/水换热装置通过第一膨胀阀连接微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置和工质/水换热装置通过第二膨胀阀连接空气能/工质换热装置。本发明可在低温环境下(<‑10℃)提高热泵机组综合能效比20％以上，并且构造简单、维护方便。

Description

低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组及方法
技术领域
本发明涉及一种低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组，属于可再生能源应用领域。
背景技术
我国北方地区冬季寒冷、室外环境温度低。现有空气源热泵制热技术由于受热泵机组自身热力特性局限性的影响，室外环境温度越低、热泵机组的制热效率也随之大幅降低，极大限制了现有空气源热泵技术在北方地区冬季低温环境供暖应用。
发明内容
在可再生能源中，太阳能以其来源广泛、使用简单的特点受到了青睐。本发明充分利用我国北方地区冬季虽室外环境温度低、但太阳辐照强度大且日照时间长的特点，创新性的提出了一种新型微通道直接膨胀式太阳能空气能双源一体低温热泵制热技术。该技术具有太阳能集热效率高、太阳能和空气能利用效率高、成本低、占用空间小、使用与维护简单等特点，可广泛用于我国北方地区建筑冬季低温环境热泵机组供热系统。
本发明采用了如下技术方案：
低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，由微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1、空气通道2、风阀3、风机4、空气能/工质换热装置5、蒸发压力调节器6、压缩机7、四通阀8、工质/水换热装置9、第一膨胀阀10、第二膨胀阀11构成。
低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵制热系统，其特征在于：
所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1由四部分构成，带摺叠状肋片的微通道太阳能集热板1.1(以后简称为集热板)、槽式反射板1.2(以后简称为反射板)、玻璃盖板1.3、上空腔1.4、下空腔1.5。所述反射板1.2与玻璃盖板1.3和集热板1.1构成上空腔1.4和下空腔1.5；所述集热板1.1由两部分构成，微通道板1.1A(厚度2～3.5mm、宽度25～120mm、长度1200～1500mm)和摺叠状肋片1.2B(肋高8～15mm、波峰间距3～4.5mm)，所述集热板1.1由反射板的端口钢支架支撑固定并与地面成一定倾斜角度θ，该角度以保证冬季10:00～14:00时间段集热板1.1累计接收的太阳能最大为原则确定；所述反射板1.2槽口采用玻璃盖板1.3并密封。
微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1通过空气通道2和风阀3与进入空气能/工质换热装置5连接，空气能/工质换热装置内放置有风机，微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1通过蒸发压力调节器6连接到四通阀8上，四通阀8和压缩机7形成回路；四通阀8连接到工质/水换热装置；所述工质/水换热装置9分别通过第一膨胀阀10连接微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置1和工质/水换热装置9通过第二膨胀阀11连接空气能/工质换热装置5。
室外低温空气进入所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的上空腔1.4流入、从其下空腔1.5通过出风口流出，并在风机4的作用力下通过空气通道2和风阀3与进入空气能/工质换热装置5的室外低温空气混合后被风机4压出同时与空气能/工质换热装置5内的工质进行间接换热。
从所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1流出的工质通过蒸发压力调节器6后与所述空气能/工质换热装置5流出的工质并联后通过四通阀的C-B通道进入压缩机7；从所述压缩机7流出的工质通过四通阀8的A-D通道流入工质/水换热装置9；从所述工质/水换热装置9流出的工质分别通过第一膨胀阀10(蒸发压力0.5～1.0MPa)和第二膨胀阀11(蒸发压力0.15～0.25MPa)流入微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置1和空气能/工质换热装置5。
进一步，所述集热板1.1板的附在微通道板1.1A下表面的摺叠状肋片1.1B的高度为8～15mm，集热板1.1板之间的空隙距离5～10mm。
进一步，所述反射板1.2由三层构成，外层为多曲面外保护板，中间为保温板，内层为金属板。
更进一步，所述反射板1.2的保温层厚度20～50mm、导热系数λ≦0.06W/(m·℃)。
进一步，所述玻璃板盖板1.3厚度5～8mm。
本发明的工作过程如下：
1)冬季制热工况
第三电磁阀14关闭，四通阀8置于制热模式(A-D通道、B-C通道)。
投射并透过玻璃盖板1.2的太阳光直接投射到集热板1.1上提高集热板温度，为流过微通道1.1A的工质提供蒸发膨胀热能；在风机4的作用力下室外低温空气通过微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的进风口进入上空腔1.4内，掠过集热板1.1上表面及其带摺叠状肋片1.1B下表面的空气通道进行对流换热，被加热后空气进入下空腔1.5，继续通过空气通道2和风阀3流入空气能/工质换热装置5的空气侧，与直接进入空气能/工质换热装置5空气侧的室外低温空气混合后被风机4压出并与空气能/工质换热装置5内的工质进行间接换热。
来自工质/水换热装置9的工质分别过第一电磁阀12与第一膨胀阀10和第二电磁阀13与第二膨胀阀11，以不同的蒸发压力分别在微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1和空气能/工质换热装置5内完成蒸发换热过程；由于流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的工质压力高于流出空气能/工质换热装置5的工质压力，因此将流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的工质通过蒸发压力调节器6降压后再与流出空气能/工质换热装置5的工质混合，然后顺序流入四通阀的B-C通道和压缩机7、四通阀8的A-D通道和工质/水换热装置9；周而复始。
2)夏季制冷工况
风阀3关闭，第一电磁阀12关闭，第三电磁阀14开启，四通阀8置于制冷模式(A-B通道、D-C通道)。
微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1停止工作。
来自工质/水换热装置9的工质顺序流入四通阀的D-C通道和压缩机7、四通阀的A-B通道、第三电磁阀14，和进入空气能/工质换热装置5内完成冷凝换热过程；然后经过第二膨胀阀11、第二电磁阀进入工质/水换热装置9；周而复始。
本发明的有益效果为：冬季制热工况，发明的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组，晴好天气时微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1利用太阳能大幅提高了工质的蒸发器温度，进而提高了进入压缩机7的工质温度以及吸气压力，使得热泵机组的制热效率较现有的单一空气能热泵机组显著提升；另外，微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1中的集热板1.1采用了带折叠式肋片的微通道板作为工质与太阳能的蒸发换热元件，显著提高了工质的太阳能热利用效率；再者，调节风阀3的开度可以调节掠过集热板1.1之间空气通道的空气流量，进而控制流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的工质温度，以达到更好平衡其与流出空气能/工质换热装置5的工质压力的目的。本发明可在低温环境下(<-10℃)提高热泵机组综合能效比20％以上，并且构造简单、维护方便。
附图说明
图1本发明的微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1构造图
图2本发明的带摺叠状肋片的微通道太阳能集热板1.1构造图
图3本发明的微通道直接膨胀式太阳能空气能双源一体低温热泵制热系统原理图
图4本发明的微通道直接膨胀式太阳能空气能双源一体低温热泵制冷系统原理图
图中：1、蜂窝状微通道直接膨胀型太阳能/工质换热装置(1.1、带蜂窝空气通道的微通道太阳能集热板，1.2、槽式反射板1.2，1.3玻璃盖板，1.4、上空腔1.4，1.5下空腔)，2、空气通道，3、风阀，4、风机，5、空气能/工质换热装置，6、蒸发压力调节器，7、压缩机，8、四通阀，9、工质/水换热装置，10、第一膨胀阀，11、第二膨胀阀，12、第一电磁阀，13、第二电磁阀，14、第三电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图3对本发明的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵机组制热技术进行详细说明。
低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，由微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1、空气通道2、风阀3、风机4、空气能/工质换热装置5、蒸发压力调节器6、压缩机7、四通阀8、工质/水换热装置9、第一膨胀阀10、第二膨胀阀11构成。
低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵制热系统，其特征在于：
所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1由四部分构成，带摺叠状肋片的微通道太阳能集热板1.1(以后简称为集热板)、槽式反射板1.2(以后简称为反射板)、玻璃盖板1.3、上空腔1.4、下空腔1.5。所述反射板1.2与玻璃盖板1.3和集热板1.1构成上空腔1.4和下空腔1.5；所述集热板1.1由两部分构成，微通道板1.1A(厚度2～3.5mm、宽度25～120mm、长度1200～1500mm)和摺叠状肋片1.2B(肋高8～15mm、波峰间距3～4.5mm)，所述集热板1.1由反射板的端口钢支架支撑固定并与地面成一定倾斜角度θ，该角度以保证冬季10:00～14:00时间段集热板1.1累计接收的太阳能最大为原则确定；所述反射板1.2槽口采用玻璃盖板1.3并密封。
室外低温空气进入所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的上空腔1.4流入、从其下空腔1.5通过出风口流出，并在风机4的作用力下通过空气通道2和风阀3与进入空气能/工质换热装置5的室外低温空气混合后被风机4压出同时与空气能/工质换热装置5内的工质进行间接换热。
从所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1流出的工质通过蒸发压力调节器6后与所述空气能/工质换热装置5流出的工质并联后通过四通阀的C-B通道进入压缩机7；从所述压缩机7流出的工质通过四通阀8的A-D通道流入工质/水换热装置9；从所述工质/水换热装置9流出的工质分别通过第1膨胀阀10(蒸发压力0.5～1.0MPa)和第二膨胀阀11(蒸发压力0.15～0.25MPa)流入微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置1和空气能/工质换热装置5。
进一步，所述集热板1.1板的附在微通道板1.1A下表面的摺叠状肋片1.1B的高度为8～15mm，集热板1.1板之间的空隙距离5～10mm。
进一步，所述反射板1.2由三层构成，外层为多曲面外保护板，中间为保温板，内层为金属板。
更进一步，所述反射板1.2的保温层厚度20～50mm、导热系数λ≦0.06W/(m·℃)。
进一步，所述玻璃板盖板1.3厚度5～8mm。
本发明的工作过程如下：
1)冬季制热工况
第三电磁阀14关闭，四通阀8置于制热模式(A-D通道、B-C通道)。
投射并透过玻璃盖板1.2的太阳光直接投射到集热板1.1上提高集热板温度，为流过微通道1.1A的工质提供蒸发膨胀热能；在风机4的作用力下室外低温空气通过微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的进风口进入上空腔1.4内，掠过集热板1.1上表面及其带摺叠状肋片1.1B下表面的空气通道进行对流换热，被加热后空气进入下空腔1.5，继续通过空气通道2和风阀3流入空气能/工质换热装置5的空气侧，与直接进入空气能/工质换热装置5空气侧的室外低温空气混合后被风机4压出并与空气能/工质换热装置5内的工质进行间接换热。
来自工质/水换热装置9的工质分别过电磁阀第12与膨胀阀10和第二电磁阀13与第二膨胀阀11，以不同的蒸发压力分别在微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1和空气能/工质换热装置5内完成蒸发换热过程；由于流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的工质压力高于流出空气能/工质换热装置5的工质压力，因此将流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1的工质通过蒸发压力调节器6降压后再与流出空气能/工质换热装置5的工质混合，然后顺序流入四通阀的B-C通道和压缩机7、四通阀8的A-D通道和工质/水换热装置9；周而复始。
2)夏季制冷工况
风阀3关闭，第一电磁阀12关闭，第三电磁阀14开启，四通阀8置于制冷模式(A-B通道、D-C通道)。
微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置1停止工作。
来自工质/水换热装置9的工质顺序流入四通阀的D-C通道和压缩机7、四通阀的A-B通道、第三电磁阀14，和进入空气能/工质换热装置5内完成冷凝换热过程；然后经过第二膨胀阀11、第二电磁阀进入工质/水换热装置9；周而复始。

Claims (8)

1.低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，其特征在于：包括微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置、空气通道、风阀、风机、空气能/工质换热装置、蒸发压力调节器、压缩机、四通阀、工质/水换热装置、第一膨胀阀和第二膨胀阀；
所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置由四部分构成，带摺叠状肋片的微通道太阳能集热板、槽式反射板、玻璃盖板、上空腔、下空腔；槽式反射板以后简称为反射板，带摺叠状肋片的微通道太阳能集热板以后简称为集热板；
所述反射板与玻璃盖板和多块集热板将微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置分成上空腔和下空腔；相邻集热板板之间存在空隙，所述集热板由微通道板和摺叠状肋片两部分构成，所述反射板槽口采用玻璃盖板并密封；
微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置通过空气通道和风阀与空气能/工质换热装置连接，空气能/工质换热装置内放置有风机，微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置通过蒸发压力调节器连接到四通阀上，四通阀和压缩机形成回路；四通阀连接到工质/水换热装置；工质/水换热装置通过第一膨胀阀连接微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置和工质/水换热装置通过第二膨胀阀连接空气能/工质换热装置。
2.根据权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，其特征在于：
摺叠状肋片的高度为8～15mm，相邻集热板板之间的空隙距离5～10mm。
3.根据权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，所述反射板由三层构成，外层为多曲面外保护板，中间为保温板，内层为金属板。
4.根据权利要求3所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，所述反射板的保温层厚度20～50mm、导热系数λ≦0.06W/(m·℃)。
5.根据权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，所述玻璃板盖板厚度5～8mm。
6.根据权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置，所述集热板与地面成一定倾斜角度θ，该角度以保证冬季10:00～14:00时间段集热板累计接收的太阳能最大为原则确定。
7.应用如权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置的方法，其特征在于：
室外低温空气进入所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置的上空腔、从其下空腔通过出风口流出，并在风机的作用力下通过空气通道和风阀与进入空气能/工质换热装置的室外低温空气混合后被风机压出同时与空气能/工质换热装置内的工质进行间接换热；
从所述微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置流出的工质通过蒸发压力调节器后与所述空气能/工质换热装置流出的工质并联后通过四通阀的C-B通道进入压缩机；从所述压缩机流出的工质通过四通阀的A-D通道流入工质/水换热装置；从所述工质/水换热装置流出的工质分别通过第一膨胀阀和第二膨胀阀流入微通道直接蒸发式太阳能空气/工质换热装置和空气能/工质换热装置。
8.应用如权利要求1所述的低温空气能与微通道直接蒸发式太阳能耦合热泵装置的方法，其特征在于在冬季制热工况下，具体如下：
第三电磁阀关闭，四通阀置于制热模式；
投射并透过玻璃盖板的太阳光直接投射到集热板上提高集热板温度，为流过微通道的工质提供蒸发膨胀热能；在风机的作用力下室外低温空气通过摺叠状微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置的进风口进入上空腔内，掠过集热板上表面及其带摺叠状肋片下表面的空气通道进行对流换热，被加热后空气进入下空腔，继续通过空气通道和风阀流入空气能/工质换热装置的空气侧，与直接进入空气能/工质换热装置空气侧的室外低温空气混合后被风机压出并与空气能/工质换热装置内的工质进行间接换热；
来自工质/水换热装置的工质分别过第一电磁阀与第一膨胀阀和第二电磁阀与第二膨胀阀，以不同的蒸发压力分别在微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置和空气能/工质换热装置内完成蒸发换热过程；由于流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置的工质压力高于流出空气能/工质换热装置的工质压力，将流出微通道直接蒸发式太阳能/工质换热装置的工质通过蒸发压力调节器降压后再与流出空气能/工质换热装置的工质混合，然后顺序流入四通阀的B-C通道和压缩机、四通阀的A-D通道和工质/水换热装置；周而复始。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916101A (zh) * 2019-01-21 2019-06-21 江苏白雪电器股份有限公司 带太阳能蒸发器的自复叠热泵系统
CN110470065A (zh) * 2019-09-18 2019-11-19 珠海冰恬环境科技有限公司 一种双效太阳能热水节能装置及其智控方法
CN111486618A (zh) * 2020-05-13 2020-08-04 山东燠神能源科技有限公司 一种智能化的冷热两用双能源热泵

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2425616A1 (fr) * 1978-05-08 1979-12-07 Thyssen Industrie Installation de chauffage a pompe a chaleur air-eau pour le chauffage des locaux et la production d'eau chaude comportant un collecteur destine a transformer l'energie solaire en chaleur
CN101581516A (zh) * 2009-06-23 2009-11-18 东南大学 可实现多模式运行的太阳能辅助空气源热泵装置
CN102012129A (zh) * 2010-11-18 2011-04-13 江苏天舒电器有限公司 一种节能型太阳能空气源热泵多功能机
EP2669609A2 (en) * 2012-06-01 2013-12-04 TEV Limited Defrost method for use in an air source heat pump system
CN103574916A (zh) * 2013-11-29 2014-02-12 兰州理工大学 多介质太阳能集热辅助热泵系统
CN205208964U (zh) * 2015-11-09 2016-05-04 天津大学建筑设计研究院 非直膨槽式太阳能热风和空气源热泵组合空调系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2425616A1 (fr) * 1978-05-08 1979-12-07 Thyssen Industrie Installation de chauffage a pompe a chaleur air-eau pour le chauffage des locaux et la production d'eau chaude comportant un collecteur destine a transformer l'energie solaire en chaleur
CN101581516A (zh) * 2009-06-23 2009-11-18 东南大学 可实现多模式运行的太阳能辅助空气源热泵装置
CN102012129A (zh) * 2010-11-18 2011-04-13 江苏天舒电器有限公司 一种节能型太阳能空气源热泵多功能机
EP2669609A2 (en) * 2012-06-01 2013-12-04 TEV Limited Defrost method for use in an air source heat pump system
CN103574916A (zh) * 2013-11-29 2014-02-12 兰州理工大学 多介质太阳能集热辅助热泵系统
CN205208964U (zh) * 2015-11-09 2016-05-04 天津大学建筑设计研究院 非直膨槽式太阳能热风和空气源热泵组合空调系统

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