太阳能电热互补式空调热泵机组的制作方法

本实用新型涉及空调领域，具体讲是一种太阳能电热互补式空调热泵机组。

背景技术：

节能一直是空调行业的重要目标和研发方向，而利用太阳能作为驱动能源的空调可以大幅度降低运行成本，所以太阳能空调一直都是空调行业内的研发热点。然而，目前的太阳能空调普遍存在三个问题，一是完全采用太阳能，则需要设置大面积的太阳能收集装置，收集装置成本高、占地面积大；二是空调性能受光照条件制约，看天吃饭；三是如果想实现稳定可靠的运行，则必须增设储能装置，会进一步使系统复杂化，进一步增加成本。

所以，目前的太阳能空调往往只是技术原理层面上的可行，在实际推广和应用方面存在上述难以克服的问题，难以获得市场的认可，太阳能空调更像噱头，有概念无市场。

而目前空调领域中最常规的电驱动压缩机式的热泵空调技术，是最成熟、技术最完善、应用最广泛的技术。上述电驱动压缩式空调又普遍存在电能利用率低、制冷制热能耗高、不够节能，且冬季制热时，该空调经常容易结霜，一旦结霜，需要在冬季开除霜模式，除霜过程中不能制冷，影响用户体验。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能提高电能利用率、降低制冷制热能耗、高效节能、冬季制冷时不易结霜的太阳能电热互补式空调热泵机组。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的太阳能电热互补式空调热泵机组，它包括由压缩机、室内换热器、第一节流阀和室外换热器依次连接成的主机循环系统，

第一节流阀和室外换热器之间还设有一个辅助换热器；

该机组还包括由循环泵、太阳能集热器、三通阀、喷射器、中间换热器、第二节流阀、第一电磁阀和第二电磁阀构成的太阳能辅助循环系统；

循环泵出口与太阳能集热器入口连通，太阳能集热器出口与三通阀的第一阀口连通，三通阀的第二阀口与喷射器入口连通，喷射器出口与中间换热器入口连通，中间换热器出口与循环泵入口连通，三通阀的第三阀口与辅助换热器一端连通，辅助换热器的同一端还经第一电磁阀与喷射器入口连通；辅助换热器的另一端经第二节流阀与中间换热器的出口连通，辅助换热器的另一端还经第二电磁阀与循环泵入口连通。

结合工作原理来分析本实用新型太阳能电热互补式空调热泵机组与现有技术相比的优点和进步。

先看制冷模式，主机循环系统按照压缩机、室外换热器、辅助换热器、室内换热器的路线循环；而在太阳能辅助循环系统中，冷媒被循环泵送入太阳能集热器、接受太阳辐射转化为高温高压蒸汽，进入喷射器，经过喷射器的拉戈尔喷嘴形成高速气流，将辅助换热器中的冷媒抽吸到喷射器中，同时维持了辅助换热器中的真空和低温，产生了冷量；喷射器将分别从太阳能集热器和辅助换热器进入的两股冷媒混合后，以高压进入中间换热器中放热冷凝，从中间换热器排出的冷媒一部分重新回到循环泵，另一部分经第二节流阀进入辅助换热器中吸热蒸发，释放冷量。而辅助换热器释放的冷量，又被主机循环系统吸收，也就是说，辅助换热器在主机循环系统中起到冷凝或过冷的作用，主机循环系统中的冷媒在室外换热器放热后又在辅助换热器再次放热，这就大幅度降低了主机制冷系统的高压压力和冷凝温度，使主机压缩机运行在低压压力区，提高了电能利用率，同时利用太阳能分担了压缩机系统的部分工作负荷，从而大幅度降低了空调的制冷能耗，与普通压缩机空调相比系统能耗降低了30﹪，实现节能。而且，上述机组并不是完全依靠太阳能，所以无需设置大面积的收集装置，有效控制了成本和占地面积，同时也无需设置储能装置，不会增加储能部分的成本，阳光不好的时候也能正常依靠压缩机制冷，无需看天吃饭。况且，上述控制方法在室外环境温度较高、太阳能集热系统效果较好时，喷射制冷效果自然也更好，故可以降低对室外换热器换热的依赖，将室外风机低风档运行，进一步节省室外换热器风机部分的能耗。

再看制热模式，主机循环系统按照压缩机、室内换热器、辅助换热器、室外换热器的路线循环；而在太阳能辅助循环系统中，冷媒被循环泵送入太阳能集热器、接受太阳辐射转化为高温高压蒸汽，进入到辅助换热器放热冷凝，再经第二电磁阀回到循环泵；而辅助换热器放出的热量被主机循环系统的冷媒吸收，提高主机循环系统的高压压力，增强制热效果，同时提高主机循环系统的低压压力，使之不容易结霜；而且，利用太阳能分担了压缩机系统的部分工作负荷，从而大幅度降低了空调的制热能耗，高效节能；而且该控制方法提出，当室外环境温度较高、太阳能集热系统效果较好时，辅助换热器放热的效果也好，故可以降低对室外换热器换热的依赖，将室外风机低风档运行，进一步节省室外换热器风机部分的能耗；同样，由于上述机组并不是完全依靠太阳能，所以无需设置大面积的收集装置，也无需设置储能装置，有效控制了成本和占地面积，而且不受天气影响，无需看天吃饭。

附图说明

图1是本实用新型太阳能电热互补式空调热泵机组制冷时的系统原理示意图。

图2是本实用新型太阳能电热互补式空调热泵机组制热时的系统原理示意图。

图中所示1、压缩机，2、室内换热器，3、第一节流阀，4、室外换热器，5、辅助换热器，6、循环泵，7、太阳能集热器，8、三通阀，9、喷射器，10、中间换热器，11、第二节流阀，12、第一电磁阀，13、第二电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型太阳能电热互补式空调热泵机组，它包括由压缩机1、室内换热器2、第一节流阀3和室外换热器4依次连接成的主机循环系统。当然，由常识可知，主机循环系统还设有切换制冷制热的四通换向阀。

第一节流阀3和室外换热器4之间还设有一个辅助换热器5。

该机组还包括由循环泵6、太阳能集热器7、三通阀8、喷射器9、中间换热器10、第二节流阀11、第一电磁阀12和第二电磁阀13构成的太阳能辅助循环系统。

循环泵6出口与太阳能集热器7入口连通，太阳能集热器7出口与三通阀8的第一阀口连通，三通阀8的第二阀口与喷射器9入口连通，喷射器9出口与中间换热器10入口连通，中间换热器10出口与循环泵6入口连通；三通阀8的第三阀口与辅助换热器5一端连通，辅助换热器5的同一端也就是与三通阀8的第三阀口连通的一端还经第一电磁阀12与喷射器9入口连通。辅助换热器5的另一端经第二节流阀11与中间换热器10的出口连通，辅助换热器5的另一端还经第二电磁阀13与循环泵6入口连通，也就是说，第二节流阀11和第二电磁阀13均与辅助换热器5的同一端连接。

如图1、图2所示，本实用新型太阳能电热互补式空调热泵机组的控制方法，其步骤包括：

主机循环系统在制冷模式下，三通阀8的第一阀口与第二阀口连通，第一电磁阀12和第二节流阀11打开，第二电磁阀13关闭；当室外环境温度大于第一临界值如30℃时，室外换热器4的风机低风档运行；而室外环境温度不超过第一临界值时，室外换热器4的风机以正常风档运行。

主机循环系统在制热模式下，三通阀8的第一阀口与第三阀口连通，第一电磁阀12和第二节流阀11关闭，第二电磁阀13打开；当室外环境温度大于第二临界值如7℃时，室外换热器4的风机低风档运行；而室外环境温度不超过第二临界值时，室外换热器4的风机以正常风档运行。