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一种太阳能热水系统和热泵制热制冷系统技术方案

技术编号:13090211 阅读:69 留言:0更新日期:2016-03-30 18:57
本实用新型专利技术公开了一种太阳能热泵制热制冷系统。太阳能热水系统通过流向调节装置改变集热器出口循环液流向,从而实现太阳能在多水箱中分级储热。太阳能热泵制热制冷系统以太阳能热水系统为基础,与空气源热泵热水系统进行结合,在制热循环时,以换热器作为蒸发器从空气中获取能量加热第一水箱;当换热器结霜时,又将其作为冷凝器,从第二水箱获取能量进行除霜。而基于该系统的太阳能热泵制热制冷时,可以通过调整各个阀门的开合,根据不同季节采取不同运行方式。本系统采用了水箱按太阳能辐射强度进行分级储能,提高了太阳能的利用率,在极端条件下也能维持良好的供热或供冷效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能热栗领域,具体涉及一种太阳能热水系统和热栗制热制冷系统。
技术介绍
随着我国人民生活水平的提高,建筑能耗不断增加,其中建筑供热和生活热水能耗增长尤其快。传统的供热能源为化石燃料,属于不可再生,并且造成空气污染,而且还导致全球变暖。在我国南方和夏热冬冷地区,生活热水系统多采用燃气热水器和电热水器,存在效率低和能源品位浪费的问题。因此,太阳能热利用和高效的空气源热栗热水器是很好的节能方案。但是,这两个技术单独应用都有缺点。太阳能是不稳定的能源,太阳辐射不足时,无法满足供暖和热水需求,而空气源热栗的效率则随着外界温度降低而降低,在低温天气时制热效果无法保证。因此,将两个系统结合,提高热栗效率,提高太阳能利用率,是当前技术的发展方向。目前这类太阳能和热栗结合的技术方案主要分为两类:(1)将太阳能获得的热量用于热栗的蒸发端热源,可以是直膨式的应用(如200710022284.4,201410222276.4)或者使用蓄热水箱的间接式(或串联式,如专利CN201220382850.9)。这种方法虽然能够提高太阳辐射很小时的集热效率,但这部分太阳能本身量不大,并且需要通过消耗压缩机的功来获得。这部分额外的功耗使得系统整体能效比没有那么好。此外,直接彭式系统存在压缩机蒸发端工况变化大,除霜结冰,和过热的问题,对压缩机的要求大,导致实用性差。最后,对于设备较为分散的系统,直膨式的系统对制冷剂的消耗量增大,增加了费用。(2)太阳能作为补充热源,和空气源热栗并联向水箱供热(如专利200810026991.5)。这种系统稳定性和可靠性较第一种好,但因为太阳能集热系统始终处于高温水箱的工作模式,集热效率不高。因此,目前太阳能和热栗结合在效率方面还有改进的空间。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的问题,并提供一种多功能太阳能热栗空调系统。具体技术方案如下:本技术首先提供了一种太阳能热水系统,包括第一流向调节装置、第二流向调节装置、太阳能集热器、循环水栗、第一换热器、第一水箱和第二水箱;第一换热器设置于第一水箱中;太阳能集热器的出水口连接第一流向调节装置的入口;第一流向调节装置的出口一路与第一换热器的入口相连,另一路与第一换热器的出口相连,第二流向调节装置的入口与第一换热器的出口相连;第二流向调节装置的出口一路与第二水箱入口相连,另一路与第二水箱出口相连,第二水箱的出口与太阳能集热器相连;循环水栗用于为太阳能热水系统提供动力;第一流向调节装置、第二流向调节装置用于改变出口循环液流向。作为优选方案,还包括第二换热器,第二换热器设置于第二水箱中,第二流向调节装置的出口中与第二水箱入口相连的一路延伸并与第二换热器的入口相连,第二流向调节装置的出口中与第二水箱出口相连的一路延伸并与第二换热器的出口相连。作为优选方案,还包括第三水箱和第七换热器,第七换热器设置于第三水箱中,第七换热器进口与第一流向调节装置的第三路出口相连,出口与第一换热器的入口相连。本技术还提供了一种太阳能热栗制热制冷系统,除包括上述太阳能热水系统夕卜,还包括空气源热栗热水系统。空气源热栗热水系统中包含有一个第八换热器,在制热循环时,第八换热器作为蒸发器从空气中获取能量加热第一水箱;当第八换热器结霜时,第八换热器作为冷凝器,从第二水箱获取能量进行除霜。作为优选方案,当系统进行制热和制冷时,从第二水箱获取热量给第一水箱加热并通过第八换热器向空气放热。作为上述优选方案的一种实现方式,所述的空气源热栗循环系统包括压缩机,第一四通阀,第一三通阀,第三换热器,第二四通阀,节流阀,第四换热器和第二三通阀,所述的第三换热器和第四换热器分别设置于第一水箱和第二水箱中;所述的第三换热器一端与第一四通阀的D端连接,另一端与第二四通阀的b端连接,第四换热器一端与第二四通阀的c端连接,另一端与第二三通阀的一端连接,第二四通阀的d端依次与节流阀、第八换热器及第一三通阀的一端相连,第一三通阀的第二端与第一四通阀的C端相连,第一三通阀的第三端与第二四通阀的a端连接,第二三通阀的第二端与第一四通阀的D端相连,第二三通阀的第三端与第一四通阀的C端相连,压缩机的入口和出口分别与第一四通阀的A端和B端相连。同时,使用上述系统的太阳能热栗制热制冷时,可以根据不同季节采取不同运行方式,具体如下:冬季制热水采暖模式:当有太阳辐射时,循环水栗启动,进入太阳能采暖季热水循环系统运行模式;如果第一水箱水温达不到设定温度时,启动热栗热水循环系统运行模式,当第八换热器需要除霜时,热栗进入制冷循环系统运行模式;过渡季节单制热水模式:当有太阳辐射时,循环水栗启动,进入太阳能非采暖季热水循环系统运行模式,如果第一水箱水温达不到设定温度,启动热栗热水循环系统运行模式;夏季制热水和空调模式:当有太阳辐射时,循环水栗启动,进入太阳能非采暖季热水循环系统运行模式,如果第一水箱水温达不到设定温度,启动热栗制热水制冷模式,如果水温达到设定温度,则启动制冷循环系统运行模式。作为优选方案,所述的太阳能采暖季热水循环系统运行模式采用如下连接:当太阳能集热器的出口温度超过第一水箱的温度时,第一流向调节装置的出口指向第一换热器的入口,另一出口关闭,第二流向调节装置的出口指向第二换热器的入口,另一出口关闭,实现太阳能依次给第一水箱、第二水箱加热的功能;当太阳能集热器的出口温度超过第二水箱的温度并低于第一水箱的温度时,第一流向调节装置的出口指向第一换热器的出口,另一出口关闭,第二流向调节装置的出口指向第二换热器的入口,另一出口关闭,实现太阳能仅给第二水箱加热的功能;所述的太阳能非采暖季热水循环系统运行模式采用如下连接:第一流向调节装置的出口指向第一换热器的入口,另一出口关闭,第二流向调节装置的出口指向第二换热器的出口,另一出口关闭,实现只给第一水箱加热;所述的热栗热水循环系统运行模式采用如下连接:第一四通阀的A端和C端连接,B端和D端连接,第二四通阀的a端和c端连接,b端和d端连接,第二三通阀连接第一四通阀的D端和第四换热器,第一三通阀连接第一四通阀的C端和第八换热器,另一端关闭,实现空气源热栗系统给第一水箱加热;所述的制冷循环系统运行模式采用如下连接:第一四通阀的B端和C端连接,A和D连接,第二四通阀的a端和b端连接,c端和d端连接,第二三通阀连接第一四通阀的D 口连接,第二三通阀连接第一四通阀的D端和第四换热器,第一三通阀连接第一四通阀的C端和第八换热器,另一端关闭,实现冷却第二水箱;所述的热栗制热水制冷模式采用如下连接:第一四通阀的B端和D端连接,A端和C端连接,所述第二四通阀的a端和b端连接,c端和d端连接,第二三通阀一端连接第一四通阀的C端,一端和第四换热器连接,第三端关闭,第一三通阀一端连接第二四通阀的a端,一端连当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳能热水系统,其特征在于,包括第一流向调节装置(1)、第二流向调节装置(2)、太阳能集热器(3)、循环水泵(4)、第一换热器(11)、第一水箱(17)和第二水箱(16);第一换热器(11)设置于第一水箱(17)中;太阳能集热器(3)的出水口连接第一流向调节装置(1)的入口;第一流向调节装置(1)的出口一路与第一换热器(11)的入口相连,另一路与第一换热器(11)的出口相连,第二流向调节装置(2)的入口与第一换热器(11)的出口相连;第二流向调节装置(2)的出口一路与第二水箱(16)入口相连,另一路与第二水箱(16)出口相连,第二水箱(16)的出口与太阳能集热器(3)相连;循环水泵(4)用于为太阳能热水系统提供动力;第一流向调节装置(1)、第二流向调节装置(2)用于改变出口循环液流向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何国青李至远刘灯标刘天际许建丰
申请(专利权)人:浙江大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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