CN216924815U - 一种高效利用太阳能空气能的双源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，包括太阳能集热器、送风机、进风管道、空气源蒸发器、太阳能蒸发器、压缩机、冷凝器、板式换热器；太阳能集热器将热风送入空气源热泵，与外界空气混合增加空气温度，为空气源蒸发器提供热量；太阳能蒸发器接受太阳光直射，直接吸收光照中的热量；空气源蒸发器和太阳能蒸发器并联，再与压缩机、冷凝器、板式换热器串联成循环回路。本实用新型高效利用了太阳能作为传统空气源热泵的辅助热能，实现太阳能与空气能的充分利用，解决了空气源热泵机组在低温工况下运行效率不高的缺点，提高了空气源热泵机组的能效。

Description

一种高效利用太阳能空气能的双源热泵

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，特别是涉及一种高效利用太阳能空气能的双源热泵。

背景技术

太阳能具有污染小、绿色环保、取之不尽、用之不竭等特点；空气源热泵作为一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置，能大量减少矿物燃料燃烧所带来的污染问题。太阳能和空气能均是品质优良的可再生能源，且资源分布广泛，已经成为各国争相研究发展的重要能源，在未来能源应用方面有着巨大的优势。

但现阶段，由于太阳辐照转化率比较低，若在冬季或雨雪条件下，供热量达不到要求；空气能在北方严寒地区供热吸收低品位热能时，又会造成蒸发器结霜，系统暂停运行等情况。若两者联合使用能实现互补，实现能源利用的最大化。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术中太阳能集热器和空气源热泵的不足，提供一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，高效利用太阳能光热作为传统空气源热泵的辅助热源，发挥太阳能和空气能各自优势，解决了空气源热泵机组在低温工况下运行效率不高的缺点，提高了空气源热泵机组的能效。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：包括太阳能集热器、送风机、进风管道、空气源蒸发器、太阳能蒸发器、压缩机、冷凝器、板式换热器。

所述送风机的出风口与太阳能集热器进风口连接，所述太阳能集热器的出风口与进风管道进风口连接，所述进风管道将热风送入空气源热泵机组风腔内，作为空气源蒸发器的空气热源。

所述太阳能蒸发器内部装有铜质盘管，盘管内部走冷媒，盘管进口连接冷凝器，盘管出口连接压缩机，太阳能蒸发器安装在空气源热泵顶部安装架上，表面设有吸收涂层，可最大限度吸收太阳光热量。

所述太阳能蒸发器与空气源蒸发器并联，再与压缩机、冷凝器、板式换热器串联。

本实用新型实现的有益效果：1）太阳能集热器将热风送入空气源热泵，与外界空气混合增加空气温度，给空气源蒸发器提供一个较高的环境温度，提升了热泵机组的能效，扩大了热泵机组的运行环境温度范围。2）在常规空气源热泵基础上，采用太阳能集热器直接充当空气源热泵的蒸发器，减少了传统太阳能-热泵热水系统因多级热交换产生的能量损失。3）高效利用太阳能作为空气源热泵的辅助热源，充分利用太阳能资源和空气能资源，最大限度的提高了热泵的能效比，一种高效利用太阳能空气能的双源热泵比传统的空气源热泵COP提高40%～50%。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。在此需要按说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型中，术语“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设”和“安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

实施例1：图1是本实用新型的结构示意图，一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：包括太阳能集热器1、送风机2、进风管道3、空气源蒸发器4、太阳能蒸发器5、压缩机6、冷凝器7、板式换热器8。

所述送风机2的出风口与太阳能集热器1进风口连接，所述太阳能集热器1的出风口与进风管道3进风口连接，所述进风管道3将热风送入空气源热泵机组风腔内，作为空气源蒸发器4的空气热源。

所述太阳能蒸发器5内部装有铜质盘管9，盘管9内部走冷媒，盘管9进口连接冷凝器7，盘管9出口连接压缩机6，太阳能蒸发器5安装在空气源热泵顶部安装架10上，表面设有吸收涂层，可最大限度吸收太阳光热量。

所述太阳能蒸发器5与空气源蒸发器4并联，再与压缩机6、冷凝器7、板式换热器8串联。

本实用新型的工作原理：

空气源蒸发器4循环回路：太阳能集热器1加热空气，由风机2通过进风管道3将热风送入空气源热泵机组风腔内，与外界空气混合，作为空气源蒸发器4的空气热源，空气源蒸发器4内冷媒吸热蒸发，进入压缩机6经过压缩成为高温高压气体，高压气体冷媒进入冷凝器7液化放出热量，热量通过板式换热器8释放给供水管路，接下来冷媒经过膨胀阀（节流阀）使其压力进一步降低，压力降低的液体冷媒回到空气源蒸发器4中又开始蒸发，再次进入压缩机6，构成循环回路。

太阳能蒸发器5循环回路：太阳能蒸发器5吸收太阳能，其盘管9内部的低压冷媒吸热蒸发，进入压缩机6，经过压缩成为高温高压气体，冷媒沸点随压力的升高而升高，高沸点的冷媒进入冷凝器7开始液化，冷媒放出热量后变成液体，热量通过板式换热器8释放给供水管路，接下来冷媒经过膨胀阀（节流阀）使其压力降低，压力降低的冷媒回到太阳能蒸发器5中又开始蒸发，再次进入压缩机6，构成循环回路。

当外界太阳能辐射不足时，空气源蒸发器4和太阳能蒸发器5并联，同时启动共同为压缩机6提供低压气态冷媒，冷媒经过压缩、冷凝、换热，重新回到空气源蒸发器4和太阳能蒸发器5，形成循环。

当太阳能辐射充足时，可关闭空气源蒸发器4循环回路，冷媒只流经太阳能蒸发器5循环回路，只利用太阳能运行热泵机组。

在连续阴雨天气时，也可暂时关闭太阳能蒸发器5循环回路，冷媒只流经空气源蒸发器4循环回路，只利用空气能作为低温热源。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：包括太阳能集热器（1）、送风机（2）、进风管道（3）、空气源蒸发器（4）、太阳能蒸发器（5）、压缩机（6）、冷凝器（7）、板式换热器（8）。

2.根据权利要求1所述的一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：所述送风机（2）的出风口与太阳能集热器（1）进风口连接，所述太阳能集热器（1）的出风口与进风管道（3）进风口连接，所述进风管道（3）将热风送入空气源热泵机组风腔内，作为空气源蒸发器（4）的空气热源。

3.根据权利要求1所述的一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：所述太阳能蒸发器（5）内部装有铜质盘管（9），盘管（9）内部走冷媒，盘管（9）进口连接冷凝器（7），盘管（9）出口连接压缩机（6），太阳能蒸发器（5）安装在空气源热泵顶部安装架（10）上，表面设有吸收涂层，可最大限度吸收太阳光热量。

4.根据权利要求1所述的一种高效利用太阳能空气能的双源热泵，其特征在于：所述太阳能蒸发器（5）与空气源蒸发器（4）并联，再与压缩机（6）、冷凝器（7）、板式换热器（8）串联。

Images