太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统的制作方法

本技术涉及空气源热泵供热，尤其涉及一种太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统。

背景技术：

1、太阳能作为一种清洁能源得到越来越广泛的应用，最典型的例子就是太阳能热水器，不仅可供日常生活使用，还可以为工农业生产提供热水。然而，受天气影响，太阳能热水器有时无法满足热水的温度要求。空气源热泵热水机组是近年来日益频繁使用的热水供应系统。它应用热泵原理，消耗电能驱动机组运行，就能把空气中不易被利用的低品位热能转化为易被利用的高品位热能，用以制备55℃左右的生活热水。目前国内太阳能集热器加空气源热泵热水系统得到普遍的应用，这种热水系统通常采用双水箱系统或者增加蓄热系统来达到充分利用太阳能集热器热量的作用。由于上述现有的太阳能集热器加空气源热泵热水系统采用双水箱或增加蓄热装置导致设备初始投资大，运行和维护成本增加。

2、此外，现有的太阳能集热器加空气源热泵热水系统在太阳能集热与热泵主机制热之间转换时系统的稳定性较差，而且单独使用热泵主机供热能耗相对较高。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统，以解决现有的太阳能集热器加空气源热泵热水系统切换时系统不稳定，以及单独使用热泵主机供热能耗相对较高的技术问题。

2、本实用新型采用的技术方案是，设计一种太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统，包括太阳能集热器、热泵主机和保温水箱，其中，所述保温水箱的出水管通过第一电动阀和第八电动阀分别与热泵主机和太阳能集热器的进水管连通；所述保温水箱的进水口分别通过第六电动阀和第五电动阀与太阳能集热器和热泵主机的出水管连通；太阳能集热器的出水管通过第七电动阀与热泵主机的进水管连通；所述热泵主机的出水管通过第四电动阀与太阳能集热器的进水管连通。

3、进一步地，所述保温水箱的进水口、所述太阳能集热器的进水口和所述热泵主机的进水口分别通过第三电动阀、第九电动阀和第二电动阀与补水管连通。

4、进一步地，所述保温水箱连接所述太阳能集热器和所述热泵主机的管道上分别设有第一循环水泵和第二循环水泵。

5、本实用新型提出的太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统包括四种供热模式：太阳能供热、热泵主机供低温热源加太阳能集热器加热供热模式、太阳能集热器供低温热源加热泵主机加热供热模式，以及热泵主机直热模式。

6、运行太阳能供热模式时，第六电动阀和第八电动阀开启，第一电动阀、第二电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第七电动阀和第九电动阀关闭。

7、运行热泵主机供低温热源加太阳能集热器加热供热模式时，第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀和第八电动阀开启，第一电动阀、第五电动阀、第七电动阀和第九电动阀关闭。

8、运行太阳能集热器供低温热源加热泵主机加热供热模式时，第九电动阀、第七电动阀和第五电动阀开启，第一电动阀、第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀和第八电动阀关闭。

9、运行热泵主机制直模式时，第二电动阀、第五电动阀开启，第一电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第六电动阀、第七电动阀和第八电动阀关闭。

10、优选地，所述保温水箱上设有水位显示装置。

11、优选地，所述保温水箱和所述太阳能集热器均设有供水温度传感器。

12、本实用新型提出技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

13、1. 能够根据天气情况灵活运用热泵主机和太阳能热源，当太阳能相对充足时，可使用热泵主机提供低温热源，再由太阳能集热器提供高温热源，达到提高热泵主机能效，减少能耗的目的；当太阳能很少或阴雨天气时，可使用太阳能作为低温热源，热泵主机作为高温热源，减少热泵主机运行时间，解决传统热泵主机制热时系统能耗高的问题；

14、2. 热泵主机运行时间减少，平均冷凝温度降低，能效提高；

15、3. 系统设计合理，各模式之间切换稳定性好。

技术特征：

1.一种太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统，包括,太阳能集热器、热泵主机和保温水箱，其特征在于，所述保温水箱的出水管通过第一电动阀和第八电动阀分别与热泵主机和太阳能集热器的进水管连通；所述保温水箱的进水口分别通过第六电动阀和第五电动阀与太阳能集热器和热泵主机的出水管连通；太阳能集热器的出水管通过第七电动阀与热泵主机的进水管连通；所述热泵主机的出水管通过第四电动阀与太阳能集热器的进水管连通。

2.如权利要求1所述的互补供热系统，其特征在于，所述保温水箱的进水口、所述太阳能集热器的进水口和所述热泵主机的进水口分别通过第三电动阀、第九电动阀和第二电动阀与补水管连通。

3.如权利要求1所述的互补供热系统，其特征在于，所述保温水箱连接所述太阳能集热器的进水管上设有第一循环水泵，所述保温水箱连接所述热泵主机的进水管上分别设有第二循环水泵。

4.如权利要求3所述的互补供热系统，其特征在于，包括四种供热模式：太阳能供热、热泵主机供低温热源加太阳能集热器加热供热模式、太阳能集热器供低温热源加热泵主机加热供热模式，以及热泵主机直热模式。

5.如权利要求4所述的互补供热系统，其特征在于，运行太阳能供热模式时，第六电动阀和第八电动阀开启，第一电动阀、第二电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第七电动阀和第九电动阀关闭。

6.如权利要求4所述的互补供热系统，其特征在于，运行热泵主机供低温热源加太阳能集热器加热供热模式时，第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀和第八电动阀开启，第一电动阀、第五电动阀、第七电动阀和第九电动阀关闭。

7.如权利要求4所述的互补供热系统，其特征在于，运行太阳能集热器供低温热源加热泵主机加热供热模式时，第九电动阀、第七电动阀和第五电动阀开启，第一电动阀、第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀和第八电动阀关闭。

8.如权利要求4所述的互补供热系统，其特征在于，运行热泵主机直热模式时，第二电动阀、第五电动阀开启，第一电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第六电动阀、第七电动阀和第八电动阀关闭。

9.如权利要求1所述的互补供热系统，其特征在于，所述保温水箱上设有水位显示装置。

10.如权利要求1所述的互补供热系统，其特征在于，所述保温水箱和所述太阳能集热器均设有温度传感器。

技术总结
本技术公开了一种太阳能耦合空气源热泵的互补供热系统，包括,太阳能集热器、热泵主机和保温水箱，所述保温水箱的出水管通过第一电动阀和第八电动阀分别与热泵主机和太阳能集热器的进水管连通；所述保温箱的进水口分别通过第六电动阀和第五电动阀与太阳能集热器和热泵主机的出水管连通；太阳能集热器的出水管通过第七电动阀与热泵主机的进水管连通；所述热泵主机的出水管通过第四电动阀与太阳能集热器的进水管连通。本技术能够根据天气情况灵活选择运行模式，各模式之间切换稳定性好，热泵主机运行时间减少，平均冷凝温度降低，能效提高。

技术研发人员：张锐,蒋彦坤,雷创,徐林林,安志猛
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：20231129
技术公布日：2024/11/7