CN201221869Y - 双工况太阳能热泵冷热水机组 - Google Patents

双工况太阳能热泵冷热水机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种双工况太阳能热泵冷热水机组，包括半封闭螺杆压缩机和与半封闭螺杆压缩机通过管道连通的环流套管换热器、翅片换热器，所述管道上设有与翅片换热器并联的能量回收换热器，所述能量回收换热器与太阳能热水器连通，可以通过改变制冷剂流通路线选择利用不同形式的能源，在冬季制热运行时可以通过工况的转换有效的与太阳能集热系统进行偶合，利用太阳能系统的热源水作为机组的热源，以提高系统的效率，真正实现太阳能、空气能、地热能等多种可再生能源的多能回补、互为备用。

Description

双工况太阳能热泵冷热水机组
技术领域
本实用新型涉及一种节能中央空调，具体的说涉及一种能够利用循环介质把空气、水、太阳能中的能量收集起来，进行能量转换，从而达到夏季制冷、冬季供暖的要求的双工况太阳能热泵冷热水机组。
背景技术
目前，普通的风源热泵中央空调机组是通过翅片换热器与大气换热，向大气排放或吸收能量，因而机组效率受环境温度变化影响较大，高温衰减严重，冬季制热受环境湿度影响较大，高湿环境除霜频繁，效率低，直接影响制冷、制热效果，在实际使用过程中为了克服以上缺点，需要通过加大机组负荷和加装电辅助加热的方法来解决，使得工程投资增大、运行费用也大大提高，而常规的水源热泵中央空调机组是通过换热器从地下提取或排放能量，地下温度四季基本恒定，受环境温度影响小，但它的使用常常受地下水量的影响，有时地下水长时间连续使用，会形成回灌困难，因而造成水资源的的浪费，太阳能是清洁而廉价取之不尽用之不竭的能源，但利用的最大障碍是受昼夜、阴晴天等的影响，具有不稳定性。
发明内容
本实用新型要解决的问题是针对上述单一能源利用的弊端，提供一种综合利用空气、水、太阳能等可再生能源的双工况太阳能热泵冷热水机组，通过机组智能化控制，使其同时具有风源热泵和水源热泵的优点。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种双工况太阳能热泵冷热水机组，包括半封闭螺杆压缩机和与半封闭螺杆压缩机通过管道连通的环流套管换热器、翅片换热器，其特征是：所述管道上设有与翅片换热器并联的能量回收换热器，所述能量回收换热器与太阳能热水器连通。
以下是本实用新型对上述技术方案的进一步改进：
所述太阳能热水器上设有储热水箱，所述能量回收换热器与储热水箱通过管道连通。
所述能量回收换热器与储热水箱之间的管道上设有太阳能循环水泵。
本实用新型采用上述技术方案，可以通过改变制冷剂流通路线选择利用不同形式的能源，当翅片换热器开启、能量回收换热器关闭时，机组就成了一个风冷热泵机组，按风冷工况运行，当能量回收换热器开启、翅片换热器关闭时，机组就成了一个水源热泵机组，按水源热泵工况运行，最为重要的是它在冬季制热运行时可以通过工况的转换有效的与太阳能集热系统进行偶合，利用太阳能系统的热源水作为机组的热源，以提高系统的效率，真正实现太阳能、空气能、地热能等多种可再生能源的多能回补、互为备用。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
附图说明
附图为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例，如图所示，一种双工况太阳能热泵冷热水机组，包括半封闭螺杆压缩机1和与半封闭螺杆压缩机1通过管道和四通换向阀7连通的环流套管换热器2、翅片换热器3，所述环流套管换热器2与翅片换热器3之间的管道上设有依次热力膨胀阀12、电磁阀13、干燥过滤器14、储液罐15，所述环流套管换热器2通过空调循环水泵8与安装在房间内的风机盘管9连通，所述翅片换热器3与储液罐15之间的管道上设有电磁阀16，管道上设有与翅片换热器3并联的能量回收换热器4，所述能量回收换热器4的结构与环流套管换热器2相同，所述能量回收换热器4与储液罐15之间的管道上设有电磁阀17，所述能量回收换热器4与安装在太阳能热水器5上的储热水箱6通过管道连通，所述能量回收换热器4与储热水箱6之间的管道上设有太阳能循环水泵11，该机组中无论是翅片换热器3还是能量回收换热器4和环流套管换热器2，都可兼做蒸发器或冷凝器使用。
该机组进行制冷工作时，半封闭螺杆压缩机1不断地从环流套管换热器2中抽出制冷剂蒸气，经过半封闭螺杆压缩机1压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气。高温高压制冷剂蒸气进入冷凝器，此时的冷凝器可以是翅片换热器3，也可以是能量回收换热器4，可根据条件选择其中之一，被冷凝器冷凝的高压液体制冷剂经膨胀阀12节流、降压，转变为低温低压制冷剂液体。低温低压制冷剂在环流套管换热器2内蒸发，从冷冻水中吸收大量热量，从而降低了系统水的温度，低压制冷剂蒸气再次被半封闭螺杆压缩机1抽取，如此往复，从而实现制冷循环。
该机组进行制热工作时，半封闭螺杆压缩机1不断地从环流套管换热器2中抽出制冷剂蒸气，经过半封闭螺杆压缩机1压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气，高温高压制冷剂蒸气在环流套管换热器2内冷凝，放出大量热被系统水吸收，从而达到制热的目的。被冷凝器冷凝的高压液体制冷剂经膨胀阀12节流、降压，转变为低压制冷剂液体，低压制冷剂在蒸发器内蒸发，此时的蒸发器可以是翅片换热器3，也可以是能量回收换热器4，可根据条件选择其中之一，低压制冷蒸气再次被压缩机抽取，从而形成一个制热循环。
从机组的工作原理可以看出，机组可以通过改变制冷剂流通路线选择利用不同形式的能源，当工况转换电磁阀16开启、电磁阀17关闭时，机组就成了一个风冷热泵机组，按风冷工况运行，当工况转换电磁阀17开启、电磁阀16关闭时，机组就成了一个水源热泵机组，按水源热泵工况运行，最为重要的是它在冬季制热运行时可以通过工况的转换有效的与太阳能集热系统进行偶合，利用太阳能系统的热源水作为机组的热源，以提高系统的效率。
该机组全年风冷工况、水源工况均可运行，其中夏季以风源工况为主时，当环境温度较高，风冷工况效率衰减严重时，机组可以选择性的转换为水源工况，利用其他的冷却源提高机组的制冷效率，以水源工况为主时，当地下水出现暂时回灌困难时可转化为风源工况运行，为地下水的回灌提供一定的缓冲时间。冬季机组制热运行时主要与太阳能集热系统进行偶合，机组以水源工况运行，利用太阳能系统的热水做为机组热源，从而提高了机组的蒸发温度，使机组的能效比大大提高。当太阳能系统无法提供足够的热源时，机组可自动转换为风源工况工作，为建筑物提供负荷，实现全天候双工况运行。

Claims (3)

1、一种双工况太阳能热泵冷热水机组，包括半封闭螺杆压缩机(1)和与半封闭螺杆压缩机(1)通过管道连通的环流套管换热器(2)、翅片换热器(3)，其特征是：所述管道上设有与翅片换热器(3)并联的能量回收换热器(4)，所述能量回收换热器(4)与太阳能热水器(5)连通。
2、根据权利要求1所述的一种双工况太阳能热泵冷热水机组，其特征是：所述太阳能热水器(5)上设有储热水箱(6)，所述能量回收换热器(4)与储热水箱(6)通过管道连通。
3、根据权利要求2所述的一种双工况太阳能热泵冷热水机组，其特征是：所述能量回收换热器(4)与储热水箱(6)之间的管道上设有太阳能循环水泵(11)。
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