太阳能喷射与太阳能光伏蒸汽喷射压缩联合热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热泵系统，更具体的说，是涉及一种太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统。
【背景技术】
[0002]太阳能是一种取之不尽、用之不竭而又没有污染的超洁净可再生能源。在当前石油价格较高、全球变暖加剧的情况下，开发和利用这种可再生能源意义十分重大。在1999年召开的世界太阳能大会上就有专家认为，当代世界太阳能科技发展有两大基本趋势，一是光电与光热结合，二是太阳能与建筑的结合作为建筑的冷热源。
[0003]目前将太阳能应用在空调器中主要有两种方式，一种是利用光伏组件将太阳能转化为电能，为蒸气压缩式空调器提供电能，这种情况下空调器的运行效率并没有显著提高，利用的电能越多电池组的面积就越大；另一种是利用集热器将太阳能转化为热能，驱动吸收、吸附式等热驱动的制冷设备进行制冷，这种情况下空调器的制冷运行效率低，而且需要的集热器面积大。因此需要对上述的两种空调的太阳能利用模式进行改进，提高系统的总效能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的是上述现有蒸汽压缩制冷系统与太阳能喷射制冷系统各自所存在的技术问题，提供一种能够连续运行、充分利用太阳能并且高效节能的太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统。该系统利用太阳能喷射制冷为太阳能光伏发电蒸气喷射压缩循环提供冷源，提高了太阳能喷射制冷蒸发温度，既解决了喷射制冷热利用率低的问题，同时降低了太阳能光伏发电蒸气喷射压缩循环的冷凝温度，又解决了单纯用太阳能光伏时，耗能大、压缩制冷效率低的问题。另外，压缩制冷采用喷射器的形式，进一步提高压缩效率，特别是对自然工质CO2，可以降低CO2的运行高压，从原来的跨临界循环转变为亚临界循环，极大地降低耗电量。
[0005]该系统可以根据不同的太阳能负荷提供不同的运行方案:当没有收集到足够的太阳能热时，系统只能使空气能双级蒸气压缩辅助系统制冷；当收集的太阳能只满足部分制冷需求时，系统能使用太阳能喷射系统和太阳能光伏蒸气喷射压缩系统同时制冷；当收集的太阳能满足制冷需求时，系统只使用复叠式循环制冷；所有情况下的电量均由太阳能光伏发电系统提供。
[0006]在实现系统连续、稳定和高效运行的前提下，根据储液罐中温度和蓄电池电量，通过切换太阳能喷射系统、太阳能光伏蒸气喷射压缩系统复叠式循环制冷以及其中的空气能双级蒸气压缩辅助系统，达到节能运行的效果。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现:
[0008]一种太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统，该系统由太阳能喷射系统和太阳能光伏蒸气喷射压缩系统组成:
[0009]所述太阳能喷射系统由集热系统和喷射系统组成，所述集热系统由太阳能集热器、储液罐和发生器组成，所述太阳能集热器的出口与储液罐的入口连接，所述储液罐的出口与发生器的集热系统侧入口连接，所述发生器的集热系统侧出口与太阳能集热器的入口连接；所述喷射系统由第一喷射器、冷凝器、第一电磁阀、第一膨胀阀、第一换热器和工质泵组成，所述发生器的喷射系统侧出口与第一喷射器的高压入口连接，所述第一喷射器的出口与冷凝器入口连接，所述冷凝器出口与第一电磁阀入口连接，所述第一电磁阀出口分别与第一膨胀阀入口和工质泵入口连接，所述第一膨胀阀出口与第一换热器的喷射系统侧入口连接，所述第一换热器的喷射系统侧出口与第一喷射器的低压入口连接，所述工质泵的出口与发生器的喷射系统侧入口连接；
[0010]所述太阳能光伏蒸气喷射压缩系统由蒸气喷射压缩系统、空气能双级蒸气压缩辅助系统和太阳能光伏发电系统组成，所述蒸气喷射压缩系统与所述太阳能喷射系统构成复叠式循环系统，所述蒸气喷射压缩系统由第一换热器、第二喷射器、气液分离器、第二膨胀阀、第二换热器、第一压缩机、第一四通换向阀、第二电磁阀、第二四通换向阀、第四电磁阀、第一三通阀和第二三通阀组成，其中第一四通换向阀左端口和下端口或上端口连通、右端口和上端口或下端口连通，其中第二四通换向阀左端口和上端口或下端口连通、右端口和下端口或上端口连通，其中第一三通阀的上端口和下端口或右端口连通，其中第二三通阀的左端口和右端口或下端口连通，所述第一换热器的蒸气喷射压缩系统侧的出口与第二四通换向阀的上端口连接，所述第二四通换向阀的右端口与第二喷射器的高压入口连接，所述第二喷射器的出口与气液分离器的入口连接，所述气液分离器的液体出口与第二膨胀阀的入口连接，所述第二膨胀阀的出口与第二三通阀的左端口连接，所述第二三通阀的右端口与第六电磁阀的上端口和第一四通换向阀的右端口连接，第一四通换向阀的下端口与第一三通阀的上端口连接，所述第一三通阀的下端口与第三三通阀的左端口和第二换热器的入口连接，所述第二换热器的出口与第四电磁阀的下端口连接，所述第四电磁阀的上端口与第二四通换向阀的下端口连接，所述第二四通换向阀的左端口与第二喷射器的低压入口连接，气液分离器的气体出口与压缩机的入口连接，所述第一压缩机的出口与第一四通换向阀的左端口连接，所述第一四通换向阀的上端口与第二电磁阀的右端口连接，所述第二电磁阀的左端口与第一换热器的左端口连接；
[0011]所述空气能双级蒸气压缩辅助系统由第二换热器、第一压缩机、第一四通换向阀、第三电磁阀、第二压缩机、第三换热器、第三膨胀阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第三三通阀组成，其中第三三通阀的上端口和下端口或左端口连通，所述第一四通换向通阀上端口与第三电磁阀上端口连接，所述第三电磁阀下端口与第二压缩机的入口连接，所述第二压缩机的出口与第三三通阀的上端口连接，第三三通阀的下端口与第三换热器的右端口和第六电磁阀下端口连接，第六电磁阀上端口分别与第一四通换向阀的右端口和第二三通阀的右端口相连；所述第三换热器的左端口与第三膨胀阀的右端口和第二三通阀的下端口连接，所述第三膨胀阀的左端口与第二换热器的右端口连接，所述第二换热器的左端口与第五电磁阀的下端口连接，所述第五电磁阀的上端口与第一压缩机的入口连接；
[0012]所述太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、风力发电系统、控制器、蓄电池、逆变器组成，所述太阳能电池板的出口和风力发电系统的出口均与控制器的入口连接，所述控制器的出口分别与蓄电池和逆变器连接，所述逆变器与负载工质泵、第一压缩机和第二压缩机分别进行连接。
[0013]其中，所述冷凝器、所述第二换热器、所述第三换热器为风冷式换热器或者水冷式换热器。
[0014]其中，所述发生器、所述冷凝器、所述第二换热器、所述第三换热器为微通道换热器。
[0015]其中，所述第一换热器为套管式换热器、板式换热器或者微通道换热器。
[0016]其中，所述太阳能喷射系统循环采用的工质为1.氯_3，3，3.三氟丙烯、1，1，1，3，3五氟丙烷、1，3，3，3-四氟丙烯或2，3，3，3四氟丙烯。
[0017]其中，所述太阳能光伏蒸气喷射压缩系统循环采用的工质为二氧化碳、1，1，1，2四氟乙烷、二氟甲烷、二氟甲烷和五氟乙烷混合物、一氟乙烷、丙烷或丙烯。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]利用太阳能驱动热泵系统对节约常规能源，保护自然环境具有十分重要的意义。太阳能热泵与常规热泵空调相比，具有季节适应性好、绿色环保等优点。太阳能热泵系统以太阳能作为驱动能源，该部分热能又可以视为无偿的，其社会效益和环保意义明显；太阳能热泵系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性等优点。
[0020](一 )本实用新型的太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统通过控制各阀门的启闭实现不同储热下的系统切换，完成了太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统制热工况与制冷工况的自如转换，从而使空间制冷和供热过程连续。
[0021]( 二 )本实用新型的太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩联合热泵系统可以在储热不足时，利用蓄电池推动太阳能光伏蒸气喷射压缩系统制冷，实现对太阳能的充分利用。
[0022](三)本实用新型的太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩系统中，太阳能喷射循环采用新型低GWP工质，在实现系统高效运行的同时，使得系统更加绿色环保。
[0023](四)本实用新型的太阳能喷射与太阳能光伏蒸气喷射压缩系统将太阳能作为清洁能源充分利用，实现了与现有热泵系统的有机组合。
[0024](五)本实用新型采用太阳能电池板驱动压缩机，使得整个系统能量来源全部利用太阳能