专利名称：太阳能热泵采暖、制冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热泵采暖、制冷系统。
背景技术：
目前，太阳能技术的应用主要是热利用，例如利用太阳能制备热水。利用太阳能进 行建筑采暖也逐步得到了应用，但是在实际应用中太阳能采暖仍存在如下的不足 第一，太阳能的能流密度小，完全依靠太阳能进行建筑采暖时需要的集热面积 大； 第二，太阳能受天气状况影响大，为保证不间断供暖，采暖系统必须配置常规能源 (例如电力)设备进行供暖，且常规能源设备的功率配置必须满足建筑全负荷供暖的需求， 在完全不能依靠太阳能采暖时只能依靠常规能源设备进行采暖，这样就会造成常规能源耗 费大。 第三，如果太阳能系统配备常规能源设备，当天气情况能够启动太阳能系统工作 但又不足以完全依靠太阳能系统采暖时，系统会启动太阳能收集一部分太阳能热能，并且 系统也会启动电加热系统，而此时电加热系统将导致取暖的回水温度高于太阳能的产水温 度，此时电加热系统将会排斥太阳能热能收集系统，使太阳能集热系统失去作用，甚至会起 反作用，将电加热系统产生的热量通过太阳能系统耗散掉。 针对上述不足，太阳能和热泵技术的结合能够提高太阳能的利用率，但是在相关 技术中，大多将太阳能集热装置作为热泵的一部分，并将采集到的热能直接作为热泵的热 源，而没有配备独立的储热装置，这样在太阳能热能充足时无法将热能蓄积起来、并且热能 利用率低，在太阳能热能缺乏时又无法依靠太阳能采暖，从而导致太阳能利用率低的问题。
发明内容有鉴于此，本发明提供了一种太阳能热泵采暖、制冷系统，用以解决相关技术中的 太阳能热泵系统中太阳能利用率低的问题。 根据本发明的一个方面，提供了 一种太阳能热泵采暖、制冷系统。 根据本发明太阳能热泵采暖、制冷系统包括太阳能集热器、储热器、热泵、冷却
塔、热源循环泵、集热循环泵，储热器中填充有液态介质；其中，集热循环泵、太阳能集热器、
储热器、热源循环泵、热泵通过导通器件依次串接成第一循环通路，热源循环泵、热泵、冷却
塔通过导通器件依次串接成第二循环通路；第一循环通路和第二循环通路之间装有控制其
间连通状态的多个阀门和导通器件。 优选地，上述第一循环通路的连接方式包括集热循环泵连接至太阳能集热器的 进水口 ，太阳能集热器的出水口连接至储热器的循环进水口 ，储热器的供暖出水口连接至 热源循环泵，热源循环泵连接至热泵的循环进水口 ，热泵的循环出水口连接至储热器的供 暖进水口，储热器的循环出水口连接至集热循环泵；第二循环通路的连接方式包括热源 循环泵连接至热泵的循环进水口 ，热泵的循环出水口连接至冷却塔，冷却塔连接至热源循环泵。 优选地，上述多个阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门； 其中，第一阀门串接在储热器的供暖进水口和冷却塔之间，第二阀门和第三阀门串接后通 过导通器件并接在冷却塔两端，第五阀门串接在储热器的供暖出水口和热源循环泵之间， 第四阀门通过导通器件并接在第一阀门、储热器、第五阀门的两端；第一阀门、第二阀门、第 五阀门打开，第三阀门、第四阀门关闭时，第一循环通路连通、第二循环通路关闭；第一阀 门、第二阀门、第五阀门关闭，第三阀门、第四阀门打开时，第一循环通路关闭、第二循环通 路连通。 优选地，该系统还包括电动三通阀，电动三通阀三个端口中的第一端口通过导通 器件连接至第五阀门和热源循环泵之间、第二端口连接至热泵的循环出水口、第三端口通 过导通器件连接至第二阀门和第三阀门之间的通道上。 优选地，该系统还包括室内循环泵、室内端；室内循环泵连接至热泵的室内出水 口 ；室内端连接至室内循环泵。 优选地，该统还包括室内热水供应装置；室内热水供应装置并接在储热器的循 环进水口和储热器的循环出水口的两端；和/或室内热水供应装置并接在热泵的室内出水 口和热泵的室内进水口的两端。 优选地，上述储热器还包括电力加热装置。 借助于本实用新型提供的技术方案，通过第一循环通路连接的集热循环泵、太阳 能集热器、储热器、热源循环泵、热泵能够实现冬季供暖，并能够通过储热器在太阳能热能 充足时将热能蓄积起来、为热泵持续稳定地供热，从而能够解决相关技术中太阳能热泵系 统缺乏储热装置，太阳能利用率低的问题，此外，通过第二循环通路连接的热源循环泵、热 泵、冷却塔能够实现夏季制冷。 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中 图1是根据本实用新型的太阳能热泵采暖、制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例 仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 图1示出了根据本实用新型的太阳能热泵采暖、制冷系统的结构，如图1所示，该 系统包括太阳能集热器1、储热器2 (例如水箱)、热泵3、冷却塔4、热源循环泵5、集热循 环泵6，储热器2中填充有液态介质(例如水)；其中，集热循环泵6、太阳能集热器1、储热 器2、热源循环泵5、热泵3通过第一循环通路依次串接，热源循环泵5、热泵3、冷却塔4通 过第二循环通路依次串接。[0022] 上述第一循环通路的连接方式包括集热循环泵6连接至太阳能集热器1的进水 口 ll，太阳能集热器1的出水口 12连接至储热器2的循环进水口 21，储热器2的供暖出水 口 22连接至热源循环泵5，热源循环泵5连接至热泵3的循环进水口 31，热泵3的循环出 水口 32连接至储热器2的供暖进水口 23，储热器2的循环出水口 24连接至集热循环泵6 ; 上述第二循环通路的连接方式包括热源循环泵5连接至热泵3的循环进水口 31 ，热泵3的 循环出水口 32连接至冷却塔4，冷却塔4连接至储热器的供暖进水口 23。储热器2还可以 配备电力加热装置，以备在太阳能不足时，启动该电力加热装置加热储热器2中的介质水。 第一循环通路和第二循环通路之间装有控制其连通状态的多个阀门，这多个阀门 包括阀门a、阀门b、阀门c、阀门d、阀门e ;其中，阀门a串接在储热器2的供暖进水口 23和 冷却塔4之间，阀门b和阀门c串接后一起并接在冷却塔4的两端，阀门e串接在储热器2 的供暖出水口 22和热源循环泵5之间，阀门d并接在阀门a、储热器2、阀门e带两端；阀门 a、阀门b、阀门e打开，阀门c、阀门d关闭时，第一循环通路连通、第二循环通路关闭；阀门 a、阀门b、阀门e关闭，阀门c、阀门d打开时，第一循环通路关闭、第二循环通路连通。 图1所示的系统中还包括电动三通阀f，电动三通阀f三个端口中的第一端口 fl 连接至阀门e和热源循环泵5之间、第二端口 f2连接至热泵3的循环出水口 32、第三端口 f3连接至阀门b和阀门c之间的通道上。电动三通阀f在一般水温(如10_15°C )的工作 环境下，端口 f2和端口 f3打开、端口 fl关闭，当水温过高时(例如高于15°C )，端口 fl、 f2、f3均被打开。 为了实现建筑采暖和制冷的功能，该系统还包括室内循环泵7、室内端8、室内热 水供应装置9、阀门g ;室内循环泵7连接至热泵3的室内出水口 33 ;室内端8连接至室内 循环泵7 ;室内热水供应装置9包括水箱91和水箱91中的内置盘管92，室内热水供应装置 9并接在储热器2的循环进水口 21和循环出水口 24的两端，或者室内热水供应装置9并接 在热泵3的室内出水口 33和室内进水口 34的两端，阀门g串接在室内热水供应装置9的 进水口 93或出水口 94上，进水口 93和出水口 94连接至热泵3的室内出水口 33和进水口 34的通路上连接有控制水流的阀门901、902，进水口 93和出水口 94连接至储热器2的循 环进水口 21和循环出水口 24的通路上连接有控制水流的阀门903、904。 图1所示的太阳能热泵采暖、制冷系统的工作原理包括冬季工况和夏季工况两种 方式。( — )冬季工况 图1所示的太阳能热泵采暖、制冷系统在冬季能够实现供暖、提供生活热水的功 能。 实现供暖的工作方式如下当阀门a、阀门b、阀门e的状态为开，阀门d、阀门c的 状态为关时(此时第一循环通路连通，第二循环通路关闭)，通过集热循环泵6的运转，将太 阳能集热器1采集的太阳能热能通过介质水储存到储热器2中，并通过热源循环泵5的运 转为热泵3的蒸发器提供热源，热泵3中的蒸发器通过介质水带来的热量制热，并将制热后 的冷水排至储热器2中，室内循环泵7运转将热泵3提供的热能通过室内端8为建筑物的室 内环境提供热量。当太阳能不足、储热器2中介质水的温度低于使用温度(例如低于8tO 时，可以启动电力加热装置将储热器2中的介质水加热到一定温度(例如10-15°C)。若储 热器2的温度过高(例如高于15°C )时，电动三通阀f的fl端口将被打开，从热泵3的循环出水口 32排出的冷水将被分流一部分至流入热泵3的循环进水口 31的热水中，从而能 够起到调节水温的作用，使热泵3的进水温度保持在较为适中的范围内(例如10-15°C )， 从而保证热泵3维持稳定的工作状态。 实现提供生活热水的工作方式包括热泵3通过室内出水口 33将热水排至水箱 91和内置盘管92中，用水时有自来水直接压至用水点，并且热水回流至热泵3的室内进水 口 34 ;水箱91中水的温度达到设定值(例如15°C )后电磁阀g关闭。 (二)夏季工况 图1所示的太阳能热泵采暖、制冷系统在夏季能够实现制冷、提供生活热水的功 能。 实现制冷的工作方式如下当阀门a、阀门b、阀门e的状态为关，阀门d、阀门c的 状态为开时(此时第二循环通道为通，第一循环通道关闭)，热源循环泵5启动，热泵3将第 二循环中的水作为热源、通过热泵3中的冷凝器制冷，并将制冷后的热水排至冷却塔4中， 室内循环泵7运转将热泵3提供的冷能通过室内端8为建筑物的室内环境制冷，从而起到 制冷功能。 提供生活热水的工作方式如下集热循环泵6开启后，太阳能集热器1中的热水将
分流至水箱91和内置盘管92中，用水时有自来水直接压至用水点，并且热水回流至太阳能
集热器1 ;水箱91中水的温度达到设定值(例如15°C )后电磁阀g关闭。 综上所述，借助于本实用新型的提供的太阳能热泵采暖、制冷系统，通过第一循环
通路连接的集热循环泵、太阳能集热器、储热器、热源循环泵、热泵能够实现冬季供暖，并能
够通过储热器在太阳能热能充足时将热能蓄积起来、以及通过电动三通阀为热泵持续稳定
地供热，从而能够解决相关技术中太阳能热泵系统缺乏储热装置，太阳能利用率低的问题，
此外，通过第二循环通路连接的热源循环泵、热泵、冷却塔能够实现夏季制冷，本实用新型
提供的系统还能够提供生活热水。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种太阳能热泵采暖、制冷系统，其特征在于，包括太阳能集热器、储热器、热泵、冷却塔、热源循环泵、集热循环泵，所述储热器中填充有液态介质；所述集热循环泵、所述太阳能集热器、所述储热器、所述热源循环泵、所述热泵通过导通器件依次串接成第一循环通路，所述热源循环泵、所述热泵、所述冷却塔通过导通器件依次串接成第二循环通路；所述第一循环通路和所述第二循环通路之间装有控制其间连通状态的多个阀门和导通器件。
2. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于， 所述第一循环通路的连接方式包括所述集热循环泵连接至所述太阳能集热器的进水口 ，所述太阳能集热器的出水口连接 至所述储热器的循环进水口 ，所述储热器的供暖出水口连接至所述热源循环泵，所述热源 循环泵连接至所述热泵的循环进水口 ，所述热泵的循环出水口连接至所述储热器的供暖进 水口，所述储热器的循环出水口连接至所述集热循环泵；所述第二循环通路的连接方式包括所述热源循环泵连接至所述热泵的循环进水口 ，所述热泵的循环出水口连接至所述冷 却塔，所述冷却塔连接至所述热源循环泵。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门；其中，所述第一阀门串接在所述储热器的供暖进水口和所述冷却塔之间，所述第二阀 门和所述第三阀门串接后通过导通器件并接在所述冷却塔两端，所述第五阀门串接在所述 储热器的供暖出水口和所述热源循环泵之间，所述第四阀门通过导通器件并接在所述第一 阀门、所述储热器、所述第五阀门的两端；所述第一阀门、所述第二阀门、所述第五阀门打开，所述第三阀门、所述第四阀门关闭 时，所述第一循环通路连通、所述第二循环通路关闭；所述第一阀门、所述第二阀门、所述第五阀门关闭，所述第三阀门、所述第四阀门打开 时，所述第 一循环通路关闭、所述第二循环通路连通。
4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电动三通阀，所述电动三通阀三个端口中的第一端口通过导通器件连接至所述第五阀 门和所述热源循环泵之间、第二端口连接至所述热泵的循环出水口、第三端口通过导通器 件连接至所述第二阀门和所述第三阀门之间的通道上。
5. 根据权利要求1或4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 室内循环泵、室内端；所述室内循环泵连接至所述热泵的室内出水口； 所述室内端连接至所述室内循环泵。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 室内热水供应装置；所述室内热水供应装置并接在所述储热器的循环进水口和所述储热器的循环出水口 的两端；和/或所述室内热水供应装置并接在所述热泵的室内出水口和所述热泵的室内进水口的两;山 顺o
7.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述储热器还包括电力加热魅罟衣且o
专利摘要本实用新型提供了一种太阳能热泵采暖、制冷系统，该系统包括太阳能集热器、储热器、热泵、冷却塔、热源循环泵、集热循环泵，储热器中填充有液态介质；集热循环泵、太阳能集热器、储热器、热源循环泵、热泵通过导通器件依次串接成第一循环通路，热源循环泵、热泵、冷却塔通过导通器件依次串接成第二循环通路；第一循环通路和第二循环通路之间装有控制其间连通状态的多个阀门。借助于该技术方案，通过第一循环通路能够实现冬季供暖，并能够通过储热器在太阳能热能充足时将热能蓄积起来、为热泵持续稳定地供热，从而能够解决相关技术中太阳能热泵系统缺乏储热装置，太阳能利用率低的问题，此外，通过第二循环通路能够实现夏季制冷。
文档编号F25B29/00GK201476401SQ20092015786
公开日2010年5月19日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者侯春来 申请人:侯春来