一种太阳能无霜式双源泵供暖系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能光热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能无霜式双源热泵供暖系统。


背景技术：

2.现阶段清洁取暖系统一般为单一的空气源热泵系统或者是太阳能集热系统。空气源热泵系统在冬季采暖季节采暖运行时室外温度较低，此时空气源热泵的能效比会急速下降，并且能耗较大。同时在室外低温环境下，室外侧换热器在冬季运行时存在结霜问题。一方面，霜层的形成增大了室外换热器表面导热热阻，降低了室外换热器的传热系数；另一方面，霜层的存在增大了空气流过室外换热器阻力，减少了空气流量，从而降低了机组供热性能。此时空气源热泵会消耗大量的电能进行化霜工作。
3.太阳能空气集热器系统局限于天晴原因，不能稳定持续的提供供热能源，需配备辅助能源满足供热需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能够通过太阳能空气集热器向空气源热泵的蒸发器进行供热，提高蒸发温度，提升了空气源热泵的能效，实现了系统的高效运行的太阳能无霜式双源热泵供暖系统。
5.本发明是这样实现的，一种太阳能无霜式双源热泵供暖系统，包括空气源热泵和太阳能空气集热器，所述空气源热泵包括蒸发器，所述蒸发器上设有增温管道，所述蒸发器的增温管道的出气端通过回气管与所述太阳能空气集热器的空气输入端相连通，所述太阳能空气集热器的空气输出端通过输气管与所述蒸发器的增温管道的进气端相连通。
6.作为一种改进的方案，所述输气管连通有供暖装置，所述供暖装置包括供暖管，所述供暖管上设有用于通断所述供暖管的风阀一。
7.作为一种改进的方案，所述输气管上设有用于通断所述输气管的风阀二，所述风阀二位于所述供暖装置与所述输气管连通部的下游位置。
8.作为一种改进的方案，所述输气管上位于所述风阀二的下游位置设有换热器，所述换热器循环连通有蓄热水箱，所述换热器与所述蓄热水箱之间的循环管路上设有循环水泵。
9.作为一种改进的方案，所述空气源热泵还包括过冷器，所述过冷器的吸热部连通于所述蒸发器的冷媒回流管路上，所述过冷器的放热部连通于所述蒸发器的冷媒输出管路上。
10.作为一种改进的方案，所述回气管上设有补风管，所述补风管上设有风阀三。
11.作为一种改进的方案，所述回气管上设有排气管，所述排气管位于所述补风管的下游位置，所述排风管上设有风阀四。
12.作为一种改进的方案，所述回气管上设有风机。
过冷器,22-压缩机，23-冷凝器，24-膨胀阀，25-冷媒输出管路，26-冷媒回流管路。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.本发明提供的一种太阳能无霜式双源热泵供暖系统，包括空气源热泵和太阳能空气集热器，空气源热泵包括蒸发器，蒸发器上设有增温管道，蒸发器的增温管道的出气端通过回气管与太阳能空气集热器的空气输入端相连通，太阳能空气集热器的空气输出端通过输气管与蒸发器的增温管道的进气端相连通。
28.图1示出了本发明实施例提供的太阳能无霜式双源热泵供暖系统的结构示意图，为了便于说明，本图仅提供与本发明有关的结构部分。图中的实心箭头方向为空气的流动方向，空心箭头方向为冷媒的流动方向。
29.太阳能无霜式双源热泵供暖系统，包括太阳能空气集热器1和空气源热泵19，空气源热泵19包括蒸发器2，蒸发器2上设有增温管道20，蒸发器2的增温管道20的出气端通过回气管18与太阳能空气集热器1的空气输入端相连通，太阳能空气集热器1的空气输出端通过输气管17与蒸发器2的增温管道20的进气端相连通，形成循环管路，使太阳能空气集热器1能够向蒸发器2提供热空气，增大蒸发器2工作温度，使其远离结霜温度区间，避免结霜，并且还提高了蒸发器2的热转换效率，提高空气源热泵19的供热性能。
30.在该实施例中，在空气集热器1的输气管17上连通有供暖装置，供暖装置包括供暖管5，供暖管5上设置风阀一3，供暖管道5的输出端为供暖出风口4，使得太阳能空气集热器1可根据需要直接通过供暖出风口4提供向外界供热。
31.在该实施例中，在输气管17上设有风阀二6，使得工作人员可根据工况调整风阀一3和风阀二6的开闭，从而控制太阳能空气集热器1产生的热空气的流向，从而实现太阳能空气集热器1在各种工况下的热空气输出方向。
32.在该实施例中，在输气管17上位于风阀二6的下游位置设有换热器7，并使换热器7循环连通蓄热水箱8，并在换热器7与蓄热水箱8之间的循环管路上设有循环水泵9，则可根据需要将输气管17内的热空气与循环水进行热量交换，提高循环水的温度，并储存于蓄热水箱8中，作为蒸发器2的热量储备，当工况需要时，可将蓄热水箱8内的热水与输气管17内的空气进行反向热交换，提高输气管17内的空气温度，从而确保蒸发器2内的工作温度，提高其热转换效率。
33.在该实施例中，在空气源热泵19系统内设置过冷器21，使过冷器21的吸热部连通于蒸发器2的冷媒回流管路26上，将过冷器21的放热部连通于蒸发器2的冷媒输出管路25上，则可通过过冷器21的过冷作用将冷媒回流管路26内的冷媒的残余热量回收并传递至冷媒输出管路25上，在确保回流至蒸发器2内的冷媒具备足够的低温确保系热效率的前提下，实现热量回收，提高冷媒输出管路25内的冷媒携带的热量，提高空气源热泵19的供热性能。
34.在空气源热泵工作时，冷媒回流管路26内的冷媒通过膨胀阀24变为低温低压的气体状态，冷媒流入蒸发器3，在蒸发器3内吸热，成为高温底压的气体状态，然后冷媒通过冷媒输出管路25流向压缩机22，在此过程中会经过过冷器21的放热部进行一次能量回收进一
步提高其热量，冷媒经过压缩机22之后变为高温高压的气体状态，之后冷媒通过冷媒输出管路25流经冷凝器23对外释放热量变成低温高压的液体状态，回流经过过冷器21的过冷作用，通过膨胀阀24释放作用变成低温抵压的气体状态。
35.在该实施例中，在回气管18上设有补风管12，并在补风管12上设置风阀三10，风阀三10的空气输入端设有补风口11，则可通过控制风阀三10的开闭，实现向太阳能集热器1循环管路内补充空气。
36.在该实施例中，在回气管18上设有排风管15，并在排风管15上设置风阀四13，风阀四13的空气输出端设有排风口14，则可通过控制风阀四13的开闭，实现排出太阳能集热器1循环管路内的部分空气，并通过和风阀三10的配合使用，实现太阳能集热器1循环管路内空气的开式流动，便于换风调整空气流速。
37.在该实施例中，在回气管18上设置风机16，可根据需要调整风机16的功率，以控制太阳能空气集热器1循环管路内的空气流速，确保供热效率。
38.上述设置的太阳能无霜式双源热泵供暖系统的工作过程如下：
39.在太阳辐射条件良好，太阳能空气集热器1向外界供热满足需求时,此时可以通过太阳能空气集热器1独立对外供暖，此时打开风阀一3，关闭风阀二6。
40.在太阳辐射条件良好，太阳能空气集热器1向外界供热远超过供热需求或不需要供热时，太阳能空气集热器1的出风温度较高，蓄热水箱8开始蓄热，此时开启风阀二6，将循环水泵9开启，可在换热器7的作用下，蓄热水箱8蓄热。同时蓄热水箱8还可以向外界提供热水。
41.在太阳辐射条件不足，太阳能空气集热器1向外界供热不满足需求时，此时打开风阀一3，打开风阀二6，太阳能空气集热器1对外供暖的同时，通过空气源热泵19辅助供热。
42.在缺少太阳辐射，太阳能空气集热器1无法向外界供热，此时空气源热泵19工作，蒸发器2的工作环境温度较低，空气源热泵19管道里的冷媒吸热能力降低，影响蒸发器2的换热效率，此时关闭风阀一3，打开风阀二6，空气在风机16的驱动下流经太阳能空气集热器1和空气源热泵16系统的蒸发器2表面，此时循环水泵9开启，利用蓄热水箱8加热空气，加热后的空气进入增温管道20，提高蒸发器2的工作环境温度,从而蒸发器2的换热效率提高。
43.本发明提供的太阳能无霜式双源热泵供暖系统，可通过太阳能空气集热器向空气源热泵的蒸发器进行热量补充，提高蒸发器的工作环境温度，提升了空气源热泵的能效，实现了系统的高效运行。
44.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。