[发明专利]一种光伏环路热管辅助双热源热泵供热系统

说明书

技术领域

本发明属于建筑节能技术领域，涉及到一种双热源热泵供热系统。

背景技术

太阳能光伏光热集热系统制备的水温一般低于传统太阳能热水系统的出水 温度，再加上天气因素的影响，太阳能光伏光热集热系统制备的热水通常达不 到建筑供热所需的温度要求。空气源热泵运行性能受室外温度影响很大，尤其 在寒冷、严寒地区冬季运行会存在结霜问题，从而导致热泵性能下降甚至不能 正常工作。在热管、太阳能与热泵相结合的现有技术中，热泵与热管模式共用 同一冷凝器时，由于两种模式工作条件相差较大，容易出现蒸发器与冷凝器的 不匹配问题；且现有蒸发器的结构形式不利于太阳能和空气能的同时有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用环路热管布置灵活、高效传热和防冻等特 性，结合太阳能辅助热泵系统供水温度稳定和较宽的环境温度适应性，将环 路热管与太阳能、空气能双热源热泵技术相结合的光伏环路热管辅助双热源 热泵供热系统。

本发明主要包括太阳能/空气蒸发器、管道A、阀门A、管道B、压缩机、 管道C、管道D、冷凝器、阀门C、管道E、太阳能光伏-环路热管蒸发器、 管道F、阀门D、管道G、管道H、阀门B和毛细管。其中，太阳能/空气蒸 发器为螺旋翅片管式换热器，太阳能/空气蒸发器的一端与管道A的一端相 连，管道A的另一端与阀门A的一端相连，阀门A的另一端与管道B的一 端相连，管道B的另一端与压缩机的进气口相连。压缩机的出气口与管道C、 管道D分别相连，压缩机的出气口通过管道C与冷凝器的一端相连，压缩机 的出气口通过管道D与阀门C的一端相连。阀门C的另一端通过管道E与 太阳能光伏-环路热管蒸发器的一端相连，太阳能光伏-环路热管蒸发器的另 一端通过管道F与阀门D的一端相连。冷凝器的另一端通过管道G、阀门D 的另一端通过管道H分别与阀门B的一端相连，阀门B的另一端与毛细管 的一端相连，毛细管的另一端与太阳能/空气蒸发器的另一端相连。

本发明在使用时，光伏环路热管辅助双热源热泵供热系统，具有环路热 管和太阳能/空气能双热源热泵两个环路。当太阳辐照强度大时，打开阀门C 和阀门D，关闭阀门A和阀门B，以环路热管模式进行供热；当太阳辐照强 度较小时，关闭阀门C和阀门D，打开阀门A和阀门B，以太阳能/空气能 双热源热泵模式进行供热。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明热泵运行模式采用太阳能和空气能为热源，突破了空气能热泵 低温环境下运行效率低或无法运行的缺陷，改善了普通太阳能辅助热泵供热 系统中集热器面积过大的问题；

2.本发明将环路热管模式与热泵模式的蒸发器分开设置，克服了两种模 式共用冷凝器时与蒸发器的不匹配问题；

3.本发明整体结构简单，可充分提高太阳能光热利用综合转换效率，同 时解决系统外部电力供应，为建筑提供一种近零能耗供热系统。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图中，1-太阳能/空气蒸发器、2-管道A、3-阀门A、4-管道B、5-压缩机、 6-管道C、7-管道D、8-冷凝器、9-阀门C、10-管道E、11-太阳能光伏-环路热 管蒸发器、12-管道F、13-阀门D、14-管道G、15-管道H、16-阀门B和17-毛 细管。

具体实施方式

在图1所示的本发明的示意简图中，太阳能/空气蒸发器1为螺旋翅片管 式换热器，太阳能/空气蒸发器的一端与管道A2的一端相连，管道A的另一 端与阀门A3的一端相连，阀门A的另一端与管道B4的一端相连，管道B 的另一端与压缩机5的进气口相连。压缩机的出气口与管道C6、管道D7分 别相连，压缩机的出气口通过管道C与冷凝器8的一端相连，压缩机的出气 口通过管道D与阀门C9的一端相连。阀门C的另一端通过管道E10与太阳 能光伏-环路热管蒸发器11的一端相连，太阳能光伏-环路热管蒸发器的另一 端通过管道F12与阀门D13的一端相连。冷凝器的另一端通过管道G14、阀 门D的另一端通过管道H15分别与阀门B16的一端相连，阀门B的另一端 与毛细管17的一端相连，毛细管的另一端与太阳能/空气蒸发器的另一端相 连。