一种适用于北方浴室的太阳能-空气源热泵余热回收系统的制作方法

本实用新型涉及一种适用于北方浴室的太阳能-空气源热泵余热回收系统，属于太阳能与空气源热泵耦合应用技术领域。

背景技术：

随着国家在北方大力推广煤改电、煤改气，太阳能、空气源热泵作为浴室的热源逐渐得到推广，但是在使用过程中有着诸多问题:太阳能热水系统受室外气候的影响较大，无法在阴雨天或者夜晚使用太阳能；空气源热泵在北方冬季的使用受到蒸发器结霜、能效较低的限制。而对于浴室而言，每天都有大量的洗浴废水不经处理排到室外，不仅对室外水体造成了热污染，同时也浪费了大量的低品位能源。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种适用于北方浴室的太阳能-空气源热泵余热回收系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种适用于北方浴室的太阳能-空气源热泵余热回收系统，包括太阳能集热器、空气源热泵，其特征在于太阳能集热器的输出端与第一三通阀的a端连接，输入端与第二三通阀的a端连接，空气源热泵的输出端与第一三通阀的b端连接，输入端与第二三通阀的b端连接；第一三通阀的c端连接储热水箱，储热水箱与洗浴末端连接，洗浴末端下方设置有与其配合的污水导流槽，所述污水导流槽经第一盘管换热器与换热水箱进水端连接，第一盘管换热器设置在空气源热泵的外侧，换热水箱的出水端连接排污管，所述换热水箱内设有第二盘管换热器，第二盘管换热器的一端连接第二三通阀的c端，第二盘管换热器的另一端连接自来水进水管。

进一步地，所述污水导流槽和第一盘管换热器之间设置杂质过滤器。

进一步地，所述太阳能集热器的输出端设置温度传感器。

进一步地，所述储热水箱和换热水箱的外面设置有保温层。

进一步地，所述第一盘管换热器采用双层换热器翅片结构，加大第一盘管换热器与空气的接触面积，提高换热效率。

进一步地，所述温度传感器测得的温度≥40℃时，第一三通阀、第二三通阀的a方向打开，b方向关闭，利用太阳能集热器制取洗浴热水；所述温度传感器测得的温度T1＜40℃时，第一三通阀S1、第二三通阀S2的b方向打开，a方向关闭，利用空气源热泵制取洗浴热水。

进一步地，所述空气源热泵制热时，室外空气先经过第一盘管换热器加热后，被加热至10℃~15℃，再和空气源热泵进行换热，避免了空气源热泵结霜。

进一步地，所述空气源热泵工作时，由于采用余热回收技术，使得空气源热泵的制热能效高达4.5。

进一步地，所述洗浴废水经过第一盘管换热器时，由35℃降温至20℃，在经过换热水箱后，降温至10℃由排污管排出，使得洗浴废水的能量得到梯级利用。

进一步地，该系统根据浴室的规模，可提供4m³/h~40m³/h的洗浴热水，太阳能集热器的集热面积在15m² ~70m²之间选择，空气源热泵的总功率在11kw~115kw之间选择。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，将太阳能与空气源热泵耦合为一套系统，根据北方浴室冬季白天洗浴人数较少，大多数人集中在夜晚进行洗浴的特点，因此在天气晴朗的白天，优先采用免费的太阳能提供洗浴热水，在夜晚或者使用太阳能不能满足要求的情况下，使用空气源热泵提供洗浴热水，洗浴后的废水先通过第一盘管换热器加热进入到空气源热泵的空气，再和洗浴用自来水进行换热，充分利用了洗浴废水内的废热，实现了余热的梯级利用。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

图中:1太阳能集热器、2空气源热泵、3第一盘管换热器、4储热水箱、5污水导流槽、6杂质过滤器、7排污管、8自来水进水管、9换热水箱、10第二盘管换热器、11淋浴末端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述

如图1所示：一种适用于北方浴室的太阳能-空气源热泵余热回收系统，包括太阳能集热器1、空气源热泵2、储热水箱4、换热水箱9，所述太阳能集热器1和空气源热泵2并联，一端连接储热水箱4，一端连接第二盘管换热器10，第二盘管换热器10置于换热水箱9内，另一端连接自来水进水管8，换热水箱9一端连接第一盘管换热器3，另一端连接排污管7，洗浴用水从淋浴末端11流出，经污水导流槽5，进入杂质过滤器6，杂质过滤器6另一端和第一盘管换热器3相连。

进一步地，所述储热水箱4和换热水箱9的外面设置有保温层。

进一步地，所述第一盘管换热器3采用双层换热器翅片结构，加大第一盘管换热器3与空气的接触面积，提高换热效率。

进一步地，所述温度传感器T1≥40℃时，三通阀S1、S2的a方向打开，b方向关闭，所述温度传感器T1＜40℃时，三通阀S1、S2的b方向打开，a方向关闭。

进一步地，所述空气源热泵2制热时，室外空气先经过第一盘管换热器3加热后，被加热至10℃~15℃，再和空气源热泵1进行换热，避免了空气源热泵1结霜。

进一步地，所述空气源热泵1工作时，由于采用余热梯级利用技术，使得空气源热泵1的制热能效高达4.5。

进一步地，所述洗浴废水经过第一盘管换热器3时，由35℃降温至20℃，在经过换热水箱9后，降温至10℃由排污管7排出，使得洗浴废水的能量得到梯级利用。

进一步地，该系统根据浴室的规模，可提供4m³/h~40m³/h的洗浴热水，太阳能集热器1的集热面积在15m² ~70m²之间选择，空气源热泵2的总功率在11kw~115kw之间选择。

实施例

在室外天气晴好的条件下，温度传感器T1≥40℃时，第一三通阀S1、第二三通阀S2的a方向打开，b方向关闭，c方向常开，即此时第一三通阀和第二三通阀的ac方向通而bc方向不通，利用太阳能集热器1制取洗浴热水；当温度传感器T1＜40℃时，第一三通阀S1、第二三通阀S2的b方向打开，a方向关闭，此时第一三通阀和第二三通阀的bc方向通而ac方向不通，利用空气源热泵2制取洗浴热水。空气源热泵2制取40℃～45℃的洗浴热水，在储热水箱4内储存，经过淋浴后，洗浴废水被污水导流槽5收集，再经过杂质过滤器6，去除污水内的大部分杂质，洗浴废水进入到第一盘管换热器3，利用洗浴废水的热量，加热进入到空气源热泵2的空气的温度，避免蒸发器结霜。换热后的洗浴废水进入到换热水箱9内，温度降低至20左右，在换热水箱9内，和5℃的自来水进行热量交换，洗浴废水降温至10℃，通过排污管7排到室外。由于洗浴废水首先加热进入到空气源热泵的室外低温空气，降温后又加热进入到空气源热泵的洗浴热水，使得空气源热泵的制热能效有着显著的提高。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。