CN203744603U - 太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其压缩机排气口与四通换向阀的D端连接，压缩机吸气口与四通换向阀的S端连接，四通换向阀的C端与冷凝器入口连接，冷凝器出口连接节流阀，节流阀出口管路分为两条支路：第一支路上节流阀通过第二截止阀连通第二蒸发盘管入口段，第二蒸发盘管出口端连接四通换向阀的E端；第二支路上节流阀通过第三截止阀连通第一蒸发盘管入口，第一蒸发盘管置于太阳能真空集热管组中，第一蒸发盘管出口连通第一截止阀，第一截止阀出口连接四通换向阀的E端。本实用新型的热泵系统，具有可利用太阳能为蒸发器供热以避免蒸发器结霜、提高系统运行效率等优点。

Description

太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统

技术领域

本实用新型涉及一种热泵系统，尤其是一种太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统。

背景技术

近年来随着我国经济的飞速发展，人们的环境保护意识的不断增加，给可再生能源的发展带来了新的机遇，人们生活质量的提高，从而增加了冬季供暖的需求，空气源热泵的应用也越发的广泛。但由于华北地区冬季温度较低，长江流域地区空气湿度较大，空气源热泵在运行过程中蒸发器常出现结霜现象，并且除霜周期较短，严重影响空气源热泵系统效率。通常采用电加热除霜、热气旁通除霜及逆循环除霜等，其效果并不明显。利用太阳能真空集热管产生的高温空气，为蒸发器提供高温环境，避免系统结霜，可提高系统运行效率。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，以利用太阳能为蒸发器供热以避免蒸发器结霜。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其结构特点是，包括包括太阳能真空集热管组、第一蒸发器盘管、第一截止阀、第二蒸发器盘管、四通换向阀、压缩机、第二截止阀、第三截止阀、节流阀及冷凝器；

所述压缩机的排气口（即图1中的B端）与四通换向阀的D端相连接，所述压缩机的吸气口（即图1中的A端）与四通换向阀的S端相连接，所述四通换向阀的C端与所述冷凝器的入口（即图1中的F端）相连接，冷凝器的出口（即图1中的G端）与节流阀相连接；

所述节流阀出口管路分为两条支路：第一支路和第二支路；

在所述第一支路上，所述节流阀的出口连通第二截止阀的入口，所述第二截止阀的出口连通所述第二蒸发盘管的入口，所述第二蒸发盘管的出口端连接所述四通换向阀的E端；

在所述第二支路上，所述节流阀的出口连通所述第三截止阀的入口，所述第三截止阀的出口连通所述第一蒸发盘管的入口，所述第一蒸发盘管置于太阳能真空集热管组中，所述第一蒸发盘管的出口连通所述第一截止阀，所述第一截止阀的出口连接四通换向阀的E端。

本实用新型的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统的结构特点也在于：

所述节流阀为电子膨胀阀

所述第一蒸发器盘管和第二蒸发器盘管采用翅片管式结构。

所述太阳能真空集热管组采用真空集热管。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，将蒸发盘管置于太阳能真空集热管中，在光照条件良好的情况下，太阳能真空集热管内温度可达200℃以上，制热循环时，为蒸发器盘管提供一个高温环境，增大蒸发温差，增加系统效率，同时避免冬季运行蒸发盘管结霜。无光照情况下，使用传统热泵循环为室内环境供暖。通过四通换向阀的调节，可实现制冷循环，为室内空间提供冷量。

本实用新型的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，具有可利用太阳能真空集热管产生的高温空气、为蒸发器提供高温环境、避免系统结霜、提高系统运行效率等优点。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统的系统原理图。

附图1中标号：1-太阳能真空集热管组；2-第一蒸发器盘管；3-第一截止阀；4-第二蒸发器盘管；5-四通换向阀；6-压缩机；7-第二截止阀；8-第三截止阀；9-节流阀；10-冷凝器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其包括太阳能真空集热管组1、第一蒸发器盘管2、第一截止阀3、第二蒸发器盘管4、四通换向阀5、压缩机6、第二截止阀7、第三截止阀8、节流阀9及冷凝器10；

所述压缩机6的排气口（即图1中的B端）与四通换向阀5的D端相连接，所述压缩机6的吸气口（即图1中的A端）与四通换向阀5的S端相连接，所述四通换向阀5的C端与所述冷凝器10的入口（即图1中的F端）相连接，冷凝器10的出口（即图1中的G端）与节流阀9相连接；

所述节流阀9出口管路分为两条支路：第一支路和第二支路；

在所述第一支路上，所述节流阀9的出口连通第二截止阀7的入口，所述第二截止阀7的出口连通所述第二蒸发盘管4的入口，所述第二蒸发盘管4的出口端连接所述四通换向阀5的E端；

在所述第二支路上，所述节流阀9的出口连通所述第三截止阀8的入口，所述第三截止阀8的出口连通所述第一蒸发盘管2的入口，所述第一蒸发盘管2置于太阳能真空集热管组1中，所述第一蒸发盘管2的出口连通所述第一截止阀3，所述第一截止阀3的出口连接四通换向阀5的E端。

所述节流阀9为电子膨胀阀。

所述第一蒸发器盘管2和第二蒸发器盘管4采用翅片管式结构。

所述太阳能真空集热管组1采用真空集热管。

所述热泵系统有两种工作状态：制热工作状态和制冷工作状态，两种状态下节流阀9都处于开启状态。制热工作状态下，分为有太阳光光照情况和无太阳光光照情况。其中，在太阳光光照情况时，在光照条件良好的情况下，太阳能真空集热管组内温度可达200℃以上，制热循环时，为第一蒸发器盘管提供一个高温环境，增大蒸发温差，增加系统效率，同时避免冬季运行蒸发盘管结霜。

本实用新型的热泵系统处于制热工作状态时，分为有太阳光光照情况和无太阳光光照情况两种不同的状态。节流阀9处于开启状态。

（1）当太阳光光照情况时，第二截止阀7处于关闭状态，第一截止阀3、第三截止阀8处于开启状态，压缩机6排出的高温高压制冷剂气体进入四通换向阀5的D端，四通换向阀5中，DC连通，ES连通，高温高压制冷剂气体通过四通换向阀5中DC侧，进入冷凝器10冷凝放热，与室内空间进行换热，提高室内温度，经冷凝后的制冷剂液体通过节流阀9降压，经过第三截止阀8进入第一蒸发盘管2受热蒸发形成制冷剂气体，制冷剂气体经过第一截止阀3进入四通换向阀5ES侧后，回到压缩机6吸气口，完成制热循环；

（2）当无太阳光光照情况时，第一截止阀3、第三截止阀8处于关闭状态，第二截止阀7处于开启状态，压缩机6排出的高温高压制冷剂气体进入四通换向阀5的D端，四通换向阀5中，DC连通，ES连通，高温高压制冷剂气体通过四通换向阀5中DC侧，进入冷凝器10冷凝放热，与室内空间进行换热，提高室内温度，经冷凝后的制冷剂液体通过节流阀9降压，经过第二截止阀7进入第二蒸发盘管4受热蒸发形成制冷剂气体，制冷剂气体进入四通换向阀5ES侧后，回到压缩机6吸气口，完成制热循环。

本实用新型的热泵系统处于制冷工作状态时，第一截止阀3、第三截止阀8处于关闭状态，第二截止阀7处于开启状态，压缩机6排出的高温高压制冷剂气体进入四通换向阀5的D端，四通换向阀5中，DE连通，CS连通，高温高压制冷剂气体通过四通换向阀5中DE侧，进入第二蒸发盘管4，高温高压制冷剂气体经过第二蒸发盘管4降温后，经过第二截止阀7进入节流阀9降压，制冷剂液化后进入冷凝器10蒸发，与室内空间进行换热，蒸发后的制冷剂通过四通换向阀5的CS侧进入压缩机6的吸气口，完成制冷循环。

Claims (4)

1.太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其特征是，包括太阳能真空集热管组（1）、第一蒸发器盘管（2）、第一截止阀（3）、第二蒸发器盘管（4）、四通换向阀（5）、压缩机（6）、第二截止阀（7）、第三截止阀（8）、节流阀（9）及冷凝器（10）；

所述压缩机（6）的排气口与四通换向阀（5）的D端相连接，所述压缩机（6）的吸气口与四通换向阀（5）的S端相连接，所述四通换向阀（5）的C端与所述冷凝器（10）的入口相连接，冷凝器（10）的出口与节流阀（9）相连接；

所述节流阀（9）出口管路分为两条支路：第一支路和第二支路；

在所述第一支路上，所述节流阀（9）的出口连通第二截止阀（7）的入口，所述第二截止阀（7）的出口连通所述第二蒸发盘管（4）的入口，所述第二蒸发盘管（4）的出口端连接所述四通换向阀（5）的E端；

在所述第二支路上，所述节流阀（9）的出口连通所述第三截止阀（8）的入口，所述第三截止阀（8）的出口连通所述第一蒸发盘管（2）的入口，所述第一蒸发盘管（2）置于太阳能真空集热管组（1）中，所述第一蒸发盘管（2）的出口连通所述第一截止阀（3），所述第一截止阀（3）的出口连接四通换向阀（5）的E端。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其特征是，所述节流阀（9）为电子膨胀阀。

3.根据权利要求1所述的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其特征是，所述第一蒸发器盘管（2）和第二蒸发器盘管（4）采用翅片管式结构。

4.根据权利要求1所述的太阳能集热直接蒸发吸收与自然能源利用的热泵系统，其特征是，所述太阳能真空集热管组（1）采用真空集热管。