[发明专利]一种采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统

权利要求书

1.一种采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统，其特征在于，该采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统包括太阳能集热子系统、地道风子系统和空气循环热泵子系统；太阳能集热子系统主要由太阳能热水器(1)、储热水箱(2)、循环水泵(8)、阀门及若干管道组成；空气循环热泵子系统主要由电动涡轮增压器-压气机(3)、电动涡轮增压器-涡轮膨胀机(4)、回热器(5)、换热器(6)、风机盘管(7)、循环水泵(8)、阀门及若干管道组成；地道风子系统主要由地道风管(9)、热水喷淋装置(11)、过滤网(12)、风帽(13)、集水槽(14)、阀门及若干管道组成，其中地道风管(9)包括进风管段、地下管段及出风管段，三管段依次相连；进风管段上部安装有风帽(13)，中部安装有过滤网(12)和热水喷淋装置(11)；地下管段埋于地下，在其底部设有集水槽(14)，用于收集空气中的颗粒污染物和易溶于水的气体污染物；出风管段位于地面上方；

补水箱(18)分别连接太阳能热水器(1)和储热水箱(2)的进水口；太阳能热水器(1)的出水口分别连接储热水箱(2)的进水口以及过三通阀a(15)连接至热水出口管道(10)的入口；热水出口管道(10)的出口连接至热水喷淋装置(11)的进水口；

储热水箱(2)的一路出水管过三通阀a(15)并入至热水出口管道(10)；储热水箱(2)的另一路出水管过三通阀b(16)分别与换热器(6)的水侧出口、风机盘管(7)的入口相连，风机盘管(7)经循环水泵(8)和三通阀c(17)后分别连接至储热水箱(2)的进水口和换热器(6)的水侧入口；

换热器(6)的空气侧出口与回热器(5)一进气端相连，回热器(5)一出气端与涡轮增压器-涡轮膨胀机(4)进气口相连，涡轮增压器-涡轮膨胀机(4)出气口直接接入室外环境；出风管段与回热器(5)的另一进气端相连；回热器(5)的另一出气端与电动涡轮增压器-压气机(3)入口相连，电动涡轮增压器-压气机(3)出口与换热器(6)空气侧入口相连；

来自地道风管(9)的被预热加湿空气经过回热器(5)再次被预热，通过电动涡轮增压器-压气机(3)后，变成高温空气被送入换热器(6)，通过与换热器(6)水侧进行换热，换热降温后的空气进入回热器(5)预热来自地道风管(9)的空气后，再进入电动涡轮增压器-涡轮膨胀机(4)，通过电动涡轮增压器-涡轮膨胀机(4)后被排入室外。

2.根据权利要求1所述的采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统，其特征在于，所述电动涡轮增压器-压气机(3)外壳和电动机产生的热损失通过外加热回收箱回收并加热来自回热器(5)的空气，再进入电动涡轮增压器-压气机(3)。

3.根据权利要求1或2所述的采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统，其特征在于，所述地道风管(9)传输来自室外的空气，通过热水喷淋装置(11)对空气洗涤及加湿，加湿后的空气再流经地下管段与土壤换热，被预热后的空气经过出风管段进入回热器(5)。

4.根据权利要求3所述的采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统，其特征在于，所述地道风管(9)可设置为水平、竖直或倾斜地道。

5.根据权利要求1所述的采用地道风与太阳能耦合的新型空气循环热泵系统，其特征在于，所述空气循环热泵子系统和太阳能集热子系统在白天联合向风机盘管(7)供热，其中太阳能热水器(1)制取热水用于地道风管(9)的热水喷淋装置(11)和储热水箱(2)；在夜间太阳能热水器(1)停止制取热水，储热水箱(2)和空气循环热泵子系统联合向风机盘管(7)供热，同时储热水箱(2)向热水喷淋装置(11)提供热水。