一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置的製作方法
2023-09-16 15:14:20
專利名稱：一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供熱製冷裝置，更具體的說是一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置。
背景技術：
目前，建築作為人類的日常生活必需的物質載體，每年消耗著大量的能源，佔一個國家總能耗的30 % 40 %，因此建築節能和在建築中使用太陽能是關係到一個國家和社會的可持續發展的重大問題。由於太陽輻射受晝夜、季節、緯度和海拔高度等自然條件的限制和陰雨天氣等隨機因素的影響，存在極大的間歇性和不穩定性，因此單獨的太陽能熱水系統運行工況不穩定，若要長期運行，不適合有對熱水供應要求連續的建築。為了要解決這個問題，必須採用輔助熱源，才能夠滿足室內熱水要求。而水源熱泵的熱源溫度全年比較穩定，因此，水源熱泵是一個良好的輔助系統。水源熱泵如果直接採用抽取地下水方式，有可能對當地地下水環境造成影響， 同時考慮到水源熱泵制熱係數與水源溫度有關，因此，可以將獲得的太陽能以低溫水的形式儲存起來，作為水源熱泵的熱源，其供熱係數將在地下水水源熱泵基礎上得到大幅度提高。
發明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種結構簡單、成本低、使用方便、高效節能、安裝佔地少，有利於大量密集型安裝使用的太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置。本實用新型解決上述的技術問題的技術方案是包括太陽能集熱板、地表水源、保溫水箱、冷凝器、膨脹閥、壓縮機、蒸發器、閥門、生活熱水用戶端、第一電動閥、第二電動閥、 第三電動閥、第四電動閥、第五電動閥、第六電動閥、第七電動閥、第Λ電動閥、第九電動閥、 第十電動閥、第十一電動閥、第十二電動閥、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第五水泵和第六水泵，所述的太陽能集熱板、第十一電動閥、第五水泵、保溫水箱和第十電動閥依次串聯連接成一個閉合迴路，所述的地表水源、第三電動閥、蒸發器、膨脹閥、冷凝器、第八電動閥、第六水泵和生活熱水用戶端依次串聯，所述的地表水源、第一電動閥、第一水泵、 第二電動閥、蒸發器、壓縮機、冷凝器、第七電動閥、第三水泵、保溫水箱、第四水泵、第十二電動閥和生活熱水用戶端依次串聯，所述的第九電動閥一端連接在水箱與第三電動閥之間，另一端連接在冷凝器與第八電動閥之間，所述的第六電動閥一端連接在第一水泵與第二電動閥之間，另一端連接在冷凝器與第七電動閥之間，所述的第四電動閥一端連接在第三電動閥與蒸發器之間，另一端連接在保溫水箱與生活熱水用戶端之間，所述的第五電動閥與第二水泵串聯，第五電動閥連接在第二電動閥與蒸發器之間，第二水泵連接在第十二電動閥與生活熱水用戶端之間，所述的閥門一端連接保溫水箱，另一端連接自來水端。進一步，所述的閥門為電動閥或電磁閥。由於採用上述技術方案，本實用新型的有益效果是本實用新型結構簡單、成本低、實用方便，是一種較好的供熱製冷裝置。在晴天時，能利用太陽能產生熱水；在陰雨天時，能利用熱泵實現節能輔助加熱，高效節能，安裝佔地少，有利於大量密集型安裝使用。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明如圖1所示，一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置，包括太陽能集熱板21、保溫水箱27、冷凝器25、膨脹閥22、壓縮機23、蒸發器24、閥門19、地表水源20、生活熱水用戶端、 第一電動閥1、第二電動閥2、第三電動閥3、第四電動閥4、第五電動閥5、第六電動閥6、第七電動閥7、第八電動閥8、第九電動閥9、第十電動閥10、第i^一電動閥11、第十二電動閥 12、第一水泵13、第二水泵14、第三水泵15、第四水泵16、第五水泵17和第六水泵18，所述的太陽能集熱板21、第十一電動閥11、第五水泵17、保溫水箱27和第十電動閥10依次串聯連接成一個閉合迴路，所述的地表水源20、第一電動閥1、第一水泵13、第六電動閥6、冷凝器25、膨脹閥22、蒸發器M、壓縮機23、第九電動閥9、第四電磁閥4和生活熱水用戶端依次串聯，所述的地表水源20、第一電動閥1、第一水泵13、第二電動閥2、蒸發器M、壓縮機23、 冷凝器25、第七電動閥7、第三水泵15、保溫水箱27、第四水泵16、第十二電動閥12和生活熱水用戶端依次串聯，所述的第九電動閥9 一端連接在地表水源20與第三電動閥3之間， 另一端連接在冷凝器25與第八電動閥8之間，所述的第六電動閥6 —端連接在第一水泵 13與第二電動閥2之間，另一端連接在冷凝器25與第七電動閥7之間，所述的第四電動閥 4 一端連接在第三電動閥3與蒸發器之間，另一端連接在保溫水箱27與生活熱水用戶端之間，所述的第五電動閥5與第二水泵14串聯，第五電動閥5連接在第二電動閥2與蒸發器 M之間，第二水泵14連接在第十二電動閥12與生活熱水用戶端之間，所述的閥門19 一端連接保溫水箱27，另一端連接自來水端。所述的閥門19為電動閥或電磁閥，用於控制自來水向保溫水箱提供冷水。本實用新型的工作原理為在冬天時，該裝置通過太陽能集熱板21和由蒸發器 M、膨脹閥22、冷凝器25和壓縮機23組成的熱泵沈同時工作，太陽能強時，可以調小熱泵沈機組功率；太陽能弱時，特別是雨雪天氣的夜晚，太陽能集熱板幾乎停止了工作，而此時熱泵沈加大功率，滿負荷運行；在雨雪天氣的白天，太陽能集熱板21作為輔助熱源給熱泵 26提供高於環境溫度的低溫熱源，增加該裝置的制熱效率，達到節約電能的目的。該裝置在冬天只供熱，而不供冷。晴天時，關閉第四電動閥4、第五電動閥5、第六電動閥6、第九電動閥9，開啟第一電動閥1、第二電動閥2、第三電動閥3、第七電動閥7、第八電動閥8、第十電動閥10、第十一電動閥11、第十二電動閥12，太陽能集熱板21和熱泵沈同時工作提供熱水及供暖；連續雨雪天氣時，關閉第四電動閥4、第五電動閥5、第六電動閥6、第九電動閥9、第十電動閥10、第十一電動閥11，開啟第一電動閥1、第二電動閥2、第三電動閥3、第七電動閥 7、第八電動閥8、第十二電動閥12，只有熱泵沈單獨提供熱水，太陽能集熱板21不工作。在夏天，熱泵沈制熱的同時，也可供冷；陰雨天氣，熱泵沈又作為輔助熱源，彌補太陽能不足，達到供熱的穩定；晴好天氣下，太陽能光照強時段，熱泵沈供冷的能力更突出。該裝置可達到全天候的供冷制熱的需求。在日照良好的晴天，關閉第二電動閥2、第三電動閥3、第七電動閥7、第八電動閥8、第十二電動閥12 ；開啟第一電動閥1、第四電動閥4、 第五電動閥5、第六電動閥6、第九電動閥9、第十電動閥10、第十一電動閥11，太陽能集熱板 21提供熱水、熱泵製冷；陰天、多雲天氣時，在保溫水箱27內溫度達到設定溫度前關閉第二電動閥2、第三電動閥3、第六電動閥6、第九電動閥9、第十二電動閥12 ；開啟第一電動閥 1、第四電動閥4、第五電動閥5、第七電動閥7、第八電動閥8、第十電動閥10、第i^一電動閥 11，太陽能集熱板21和熱泵沈機組同時提供熱水，熱泵同時供冷；在保溫水箱27內溫度達到設定溫度後關閉第二電動閥2、第三電動閥3、第七電動閥7、第八電動閥8、第十二電動閥12 ；開啟第一電動閥1、第四電動閥4、第五電動閥5、第六電動閥6、第九電動閥9、第十電動閥10、第十一電動閥11，太陽能集熱板21補充熱水，熱泵沈專職供冷。
權利要求1.一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置，其特徵在於，包括太陽能集熱板、地表水源、 保溫水箱、冷凝器、膨脹閥、壓縮機、蒸發器、閥門、生活熱水用戶端、第一電動閥、第二電動閥、第三電動閥、第四電動閥、第五電動閥、第六電動閥、第七電動閥、第Λ電動閥、第九電動閥、第十電動閥、第i^一電動閥、第十二電動閥、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、 第五水泵和第六水泵，所述的太陽能集熱板、第十一電動閥、第五水泵、保溫水箱和第十電動閥依次串聯連接成一個閉合迴路，所述的地表水源、第三電動閥、蒸發器、膨脹閥、冷凝器、第八電動閥、第六水泵和生活熱水用戶端依次串聯，所述的地表水源、第一電動閥、第一水泵、第二電動閥、蒸發器、壓縮機、冷凝器、第七電動閥、第三水泵、保溫水箱、第四水泵、第十二電動閥和生活熱水用戶端依次串聯，所述的第九電動閥一端連接在地表水源與第三電動閥之間，另一端連接在冷凝器與第八電動閥之間，所述的第六電動閥一端連接在第一水泵與第二電動閥之間，另一端連接在冷凝器與第七電動閥之間，所述的第四電動閥一端連接在第三電動閥與蒸發器之間，另一端連接在保溫水箱與生活熱水用戶端之間，所述的第五電動閥與第二水泵串聯，第五電動閥連接在第二電動閥與蒸發器之間，第二水泵連接在第十二電動閥與生活熱水用戶端之間，所述的閥門一端連接保溫水箱，另一端連接自來水端。
2.根據權利要求1所述的太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置，其特徵在於，所述的閥門為電動閥或電磁閥。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能與熱泵聯合供熱製冷裝置。它包括太陽能集熱板、保溫水箱、冷凝器、膨脹閥、壓縮機、蒸發器、閥門、地表水源、生活熱水用戶端、電動閥和水泵，所述的冷凝器、膨脹閥、壓縮機和蒸發器連接構成熱泵，所述的太陽能集熱板、電動閥、水泵和保溫水箱連接構成一路迴路，所述的地表水源、電動閥、水泵、冷凝器、膨脹閥、壓縮機、蒸發器和保溫水箱連接構成另一路迴路。本實用新型結構簡單、成本低、實用方便，是一種較好的供熱製冷裝置。在晴天時，能利用太陽能產生熱水；在陰雨天時，能利用熱泵實現節能輔助加熱，高效節能，安裝佔地少，有利於大量密集型安裝使用。
文檔編號F25B29/00GK202133178SQ20112015299
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月15日 優先權日2011年5月15日
發明者張雲峰, 張英才, 許本亮 申請人:長沙理工大學