CN205641133U - 一种多功能太阳能热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多功能太阳能热泵系统，包括依次连通的气液分离器、压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器，还包括室内机、氟泵与蓄热器，所述蒸发器与太阳能集热器连接；压缩机、冷凝器、室内机、氟泵均串联有各自的开关阀并串联有旁通阀，利用旁通阀控制压缩机与氟泵分别在光照充足与不足时充当动力源，以及通过旁通阀实现热水、供暖两个功能之间的切换，既提高了太阳能的利用率，又实现了热水、供暖多种功能。

Description

一种多功能太阳能热泵系统
技术领域
本实用新型属于太阳能供热或供暖设备，尤其是涉及一种通过氟泵和蓄热器实现多功能且节能的太阳能热泵系统。
背景技术
随着环保意识的提高以及新能源技术的进步，太阳能逐渐被应用到越来越多的领域以替换传统能源，太阳能热水器就是一种普及率极广的环保设备。但是现有的太阳能热泵热水系统的适用受天气和地域因素影响较大，在太阳能资源较丰富的地区适用性更高，但其容易受到光照条件变化的影响，在阴天或夜晚时，因为太阳辐射强度较低，集热器收集的太阳能很少甚至为零，导致热水温度无法满足用户的要求，并且太阳能热泵只将收集的热能用于制取热水，功能较单一，如果能够使太阳能热泵系统实现多功能，将会有很好的前景。
发明内容
为了克服现有太阳能热泵的不足，本实用新型旨在提供一种节能环保、可实现热水与供暖功能的太阳能热泵系统。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。
一种多功能太阳能热泵系统，包括依次连通的气液分离器、压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器，还包括室内机、氟泵与蓄热器，所述蒸发器与太阳能集热器连接。
根据以上所述的功能太阳能热泵系统，室内机串联室内阀后与第三旁通阀并联；氟泵串联氟阀后，先与第四旁通阀并联，再与蓄热器串联；蒸发器、膨胀阀与第五旁通阀串联，之后与氟泵及蓄热器并联；压缩机串联压缩阀后与第一旁通阀并联；冷凝器串联冷凝阀后与第二旁通阀并联。
进一步的，冷凝器置于水箱中，水箱设置进水管与出水管，进水管设置进水阀，出水管设置出水阀，所述室内机设置有风机，所述蓄热器设置止回阀。
所述的压缩阀、冷凝阀、室内阀、氟阀以及各个旁通阀均为开关并调节流量的电磁阀。
采用以上技术方案的本实用新型的多功能太阳能热泵系统，具有以下有益效果：利用旁通阀控制压缩机与氟泵分别在光照充足与不足时充当动力源，以及通过旁通阀实现热水、供暖两个功能之间的切换，从而可以实现六个功能，即光照充足或光照不足条件下，只热水、只供暖或既热水又供暖，既有利于节能又充分发挥了太阳能热泵的功能。
附图说明
图1为本实用新型的多功能太阳能热泵系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的多功能太阳能热泵系统的技术方案及其工作原理进行详细说明。
本系统采用大功率压缩机2以满足同时制取热水和供暖所需的热量要求，当单独制取热水或单独供暖时，因所需热量减小会使压缩机在低负荷运行，造成系统能效低的问题，为此，特在系统中设置一个蓄热器6。
在单独制取热水或单独供暖时，调节其旁通阀旁通部分高温制冷剂，并流入蓄热器6以备用：旁通部分制冷剂一方面能够使压缩机2在高效率下运行，另一方面足够使流经冷凝器3、水箱30和室内机4的高温制冷剂满足制热。在阴天或晚上太阳辐射强度较弱时，关闭压缩机2，以蓄热器6充当热源，来实现单独制取热水、单独供暖以及同时制取热水和供暖三种功能，并且用氟泵5来为整个循环提供动力，氟泵5耐腐蚀，安全且使用寿命长，相比压缩机2更加节能，因此有利于减少系统对压缩机2的使用时间，相对的延长压缩机4在系统中的运行寿命。
如图1所示，多功能太阳能热泵系统，包括依次连通的气液分离器1、压缩机2、冷凝器3、膨胀阀8与蒸发器9，蒸发器9还与太阳能集热器10连接，其特征在于：还包括室内机4、氟泵5与蓄热器6，
室内机4串联室内阀C2后与第三旁通阀C1并联；氟泵5串联氟阀D2后，先与第四旁通阀D1并联，再与蓄热器6串联；蒸发器9、膨胀阀8与第五旁通阀E1串联，之后与氟泵5及蓄热器6并联；所述压缩机2串联压缩阀A2后与第一旁通阀A1并联；冷凝器3串联冷凝阀B2后与第二旁通阀B1并联。
冷凝器3置于水箱30中，水箱30设置进水管31与出水管32，进水管设置进水阀310，出水管设置出水阀320，室内机4设置有风机40，蓄热器6设置止回阀7，所述的压缩阀A2、冷凝阀B2、室内阀C2、氟阀D2以及各个旁通阀均为开关并调节流量的电磁阀。
下面结合实施例具体说明本系统的技术方案。
注：叙述中，阀门默认均处于关闭状态
状态一，太阳光照条件充足
需要同时制取热水和供暖时，打开压缩阀A2、冷凝阀B2、室内阀C2、第四旁通阀E1、膨胀阀8以及进水阀310、出水阀320，关闭其他阀门。蒸发器9的低温气态制冷剂依次流经分离气液的气液分离器1、压缩阀A2，进入压缩机2进一步升温加压；然后经冷凝阀B2进入冷凝器3，冷凝器3对从进水阀310进入水箱30的冷水放热，达到加热热水的效果，热水可从出水阀320排出；制冷剂再经过室内阀C2，流入室内机4放热并在风机40的作用下强制对流换热，达到给房间供暖的效果；最后，制冷剂经过第四旁通阀E1，进入膨胀阀8进行节流降压，进入蒸发器9吸收太阳能集热器10收集的光照热量进行蒸发，从而完成整个制冷剂的制热水和供暖循环。
当只需要供暖时，打开压缩阀A2、第二旁通阀B1、第三旁通阀C1、室内阀C2、第四旁通阀D1、止回阀7、膨胀阀8，其他阀门关闭。蒸发器9的低温气态制冷剂依次流经分离气液的气液分离器1、压缩阀A2，进入压缩机2进一步升温加压，流经第二旁通阀B1后，一部分高温制冷剂通过室内阀C2进入室内机通过风机的强制对流换热给房间供暖，另一部分高温制冷剂通过第三旁通阀C1流出，通过调整第三旁通阀C1和室内阀C2的开度比例，可以使流经室内阀C2的制冷剂的量能达到房间采暖要求，两部分制冷剂汇合后通过第四旁通阀D1，进入蓄热器6进行蓄热，然后流经止回阀7，进入膨胀阀8节流降压，最后进入蒸发器9，蒸发器9吸收太阳能集热器10收集的热量实现蒸发，从而完成整个制冷剂的供暖和蓄热循环。
当只需制取热水时，打开压缩阀A2、第二旁通阀B1、冷凝阀B2、第三旁通阀C1、第四旁通阀D1、止回阀7、膨胀阀8，其他阀门关闭。蒸发器9的低温气态制冷剂依次流经分离气液的气液分离器1、压缩阀A2，进入压缩机2进一步升温加压，一部分高温制冷剂经冷凝阀B2进入冷凝器3冷凝器3对从进水阀310进入水箱30的冷水放热，达到加热热水的效果，热水可从出水阀320排出，另一部分高温制冷剂通过第二旁通阀B1流出，通过调整第二旁通阀B1和冷凝阀B2的开度比例，使流经冷凝阀B2的制冷剂的量能达到加热热水的要求，两部分制冷剂汇合后通过第三旁通阀C1、第四旁通阀D1，进入蓄热器6进行蓄热，然后流经止回阀7，进入膨胀阀8节流降压，最后进入蒸发器9，蒸发器9吸收太阳能集热器10收集的热量实现蒸发，完成整个制冷剂的制热水和蓄热循环。
状态二，太阳光照条件较差
当需要同时制取热水和供暖时，打开第一旁通阀A1、冷凝阀B2、室内阀C2、氟阀D2、进水阀310、出水阀320，其他阀门以及压缩机2关闭。从蓄热器9出来的高温气态制冷剂流经气液气液分离器1、第一旁通阀A1进入冷凝器3，进而对水箱30冷凝放热，达到加热热水的效果；再经过室内阀C2，流入室内机4冷凝放热并在风机40的作用下强制对流换热，达到给房间供暖的效果；然后制冷剂经过氟阀D2，流入氟泵5，最后进入蓄热器6吸热蒸发，完成整个制冷剂的制热水和采暖循环，整个循环过程中由氟泵5提供动力。冷水流经进水阀310进入水箱被流经冷凝器3的制冷剂加热，最后通过出水阀320流出供用户使用。
当只需要采暖时，打开第一旁通阀A1、第二旁通阀B1、室内阀C2、氟阀D2，其他阀门以及压缩机2关闭。从蓄热器6出来的高温气态制冷剂流经气液气液分离器1、第一旁通阀A1、第二旁通阀B1、室内阀C2进入室内机4冷凝放热并在风机40的作用下强制对流换热，达到给房间供暖的效果，再经过氟阀D2，流入氟泵5，最后进入蓄热器6吸热蒸发，完成整个制冷剂的供暖循环，整个循环由氟泵5提供动力。
当只需制取热水时，打开第一旁通阀A1、冷凝阀B2、第三旁通阀C1、氟阀D2、进水阀310、出水阀320，其他阀门以及压缩机4关闭。从蓄热器6出来的高温气态制冷剂流经气液气液分离器1、第一旁通阀A1、冷凝阀B2，进入冷凝器3对水箱30的水冷凝放热，达到加热热水的效果，再经过第三旁通阀C1、氟阀D2，流入氟泵5，最后进入蓄热器6吸热蒸发，完成整个制冷剂的制热水循环，整个循环由氟泵5提供动力。冷水流经进水阀310进入水箱被流经冷凝器3的制冷剂加热，最后通过出水阀320流出供用户使用。
如上所述，该新型的多功能太阳能热泵系统，既有效利用了太阳能集热器收集的热量，又实现了热水、供暖多种功能。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种多功能太阳能热泵系统，包括依次连通的气液分离器（1）、压缩机（2）、冷凝器（3）、膨胀阀（8）与蒸发器（9），蒸发器（9）还与太阳能集热器（10）连接，其特征在于：还包括室内机（4）、氟泵（5）与蓄热器（6），
室内机（4）串联室内阀（C2）后与第三旁通阀（C1）并联；
氟泵（5）串联氟阀（D2）后，先与第四旁通阀（D1）并联，再与蓄热器（6）串联；蒸发器（9）、膨胀阀（8）与第五旁通阀（E1）串联，之后与氟泵（5）及蓄热器（6）并联；
所述压缩机（2）串联压缩阀（A2）后与第一旁通阀（A1）并联；
冷凝器（3）串联冷凝阀（B2）后与第二旁通阀（B1）并联。
2.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵系统，其特征在于：所述冷凝器（3）置于水箱（30）中，水箱（30）设置进水管（31）与出水管（32），进水管设置进水阀（310），出水管设置出水阀（320）。
3.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵系统，其特征在于：所述室内机（4）设置有风机（40）。
4.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵系统，其特征在于：所述蓄热器（6）设置止回阀（7）。
5.根据权利要求1所述的多功能太阳能热泵系统，其特征在于：所述的压缩阀（A2）、冷凝阀（B2）、室内阀（C2）、氟阀（D2）以及各个旁通阀均为开关并调节流量的电磁阀。
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CN110848846A (zh) * 2019-11-19 2020-02-28 珠海格力电器股份有限公司 一种太阳能空调热泵系统、控制方法和空调器

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