[发明专利]一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法

说明书

本发明是一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法，所述系统包括压缩机、四通换向阀、气液分离器、第二电子膨胀阀、室内换热器、室外换热器和相关的阀门及连接用的管路。其特点是，所述系统还包括蓄热器、太阳能集热器、第一电子膨胀阀。冬季环境温度低于切换温度时，通过蓄热器将太阳能和空气源热泵耦合起来，在其它季节时将太阳能直接用于制热水，从而充分发挥了太阳能的优势。本发明将蓄热器作为系统供热过程的低温热源，由于蓄热器内的压力为中间压力，可使得压缩机的压缩比大大降低，机组运行稳定，同时制热量也能大幅提高，当蓄热器的热量不足时，启动热泵蓄热过程为蓄热器蓄热。

技术领域

本发明涉及供热领域，具体的说是一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法。

背景技术

空气源热泵在低温环境（如低于-5℃）运行时由于压缩机压缩比的增加，会导致排气温度过高，制热效果变差，机组的能效比会大大降低，可靠性变差，而且环境温度越低，这一问题愈严重，同时还伴随着机组结霜除霜的问题。传统的喷气增焓及双级压缩技术对改善机组低温下的制热性能有一定作用，但当室外温度很低时（如低于-20℃），机组仍然无法有效运行。

传统的复叠式热泵循环技术虽然能够很好的改善机组在低温时的运行性能，制热量也有所提高，但该技术方案系统过于复杂，成本高，而且不能单级运行，在热负荷较小时效率低，也不能运行制冷模式，导致设备的利用率低，难以大面积推广使用。

传统的逆循环除霜技术在除霜时系统由制热循环变为制冷循环，不仅不供热，还要从室内吸热用于除霜，致使室温下降剧烈（约下降5-8℃），严重影响室内舒适性，而且系统运行不稳定，可靠性差。因此，空气源热泵的结霜除霜问题成为了制约其高效运行的一个瓶颈，有待于解决。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其利用一直是备受青睐。在供热领域，将太阳能和空气源热泵结合起来是一种利用太阳能的有效技术手段，但是冬季太阳辐射强度较弱，在低温下的集热效率较低，且集热器只在冬季使用，导致集热器的经济性不好。

发明内容

本发明的目的是提出一种蓄热式太阳能耦合空气源热泵系统及其控制方法，旨在改善机组在低温下的制热性能，解决机组结霜除霜问题，提高集热器的利用效率和经济性。