一種利用太陽能-空氣能熱泵系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱栗技術領域，尤其涉及低品位熱驅動的吸收式制冷循環和電能驅動的蒸汽壓縮式熱栗技術。
【背景技術】
[0002]根據近年來能源形勢的發展，能耗和環境問題已成為全世界的焦點，開發新能源、提高能源利用率、實現能源的可持續發展已是當今能源界的必然趨勢。太陽能、地熱能等低品位能源作為分布廣泛的清潔能源是最受大家關注的重要替代能源之一，而對余熱廢熱的回收再利用也已成為最熱門的研究方向之一。
[0003]實現制冷和制熱的方法有很多，電能驅動壓縮式熱栗具有滿足用戶冷熱要求、連續穩定運行等特點，但因其消耗大量的高品位能源，不具有節能減排顯著優勢；噴射式制冷可由低品位熱源驅動且其具有結構簡單、造價低、運行可靠等優點，但由于噴射制冷系統設備龐大、效率低、且受到噴射器固有特性限制，噴射制冷循環難以獲得較低制冷溫度，這些因素限制了其在制冷空調領域推廣；太陽能驅動吸收式制冷存在發生溫度要求較高、常需要輔助加熱、機組效率低、日照強度變化呈現間歇工作等缺點，限制其推廣與應用。
[0004]為響應節能減排號召，提高能源利用率，實現能源的梯級利用，太陽能噴射制冷循環與壓縮制冷循環、太陽能吸收式制冷循環與壓縮式制冷循環等組成的復疊循環應運而生，其提高了低品位能源的利用率，減少了系統高品位能耗，但這些循環仍然沒有能夠解決機組全天候工作和獲得較高制冷效率等問題，尤其在太陽能出現間歇時，無法保證系統正常工作，并且，這些系統也難以兼顧夏季供冷和冬季供熱問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種全天候連續工作且高能效比的利用太陽能和空氣能的熱栗空調系統。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種利用太陽能-空氣能熱栗系統包括太陽能集熱單元、吸收式制冷單元、壓縮式熱栗單元共三個單元；太陽能集熱單元包括太陽能集熱器、熱水栗、第三控制閥、第四控制閥，太陽能集熱器出口分為兩支路，一支路經第三控制閥與第二換熱器的熱水側通道入口相連，另一支路經第四控制閥與加熱器入口相連，加熱器出口與第二換熱器的熱水側通道出口匯合，經熱水栗與太陽能集熱器入口相連；吸收式熱栗單元包括發生器、冷凝器、第一節流部件、冷凝蒸發器、吸收器、第二節流部件、溶液熱交換器、溶液栗，所述冷凝蒸發器內設有換熱盤管，所述發生器內設有加熱器，所述發生器具有溶液進口、溶液出口和制冷劑蒸汽出口，發生器的制冷劑蒸汽出口通過管道依次串接冷凝器、第一節流部件、冷凝蒸發器、吸收器，吸收器的溶液出口與溶液換熱器的低溫溶液通道入口相連，溶液換熱器的低溫側溶液通道出口經溶液栗與發生器的溶液入口相連，發生器的溶液出口通過管道依次串接溶液換熱器的高溫側通道、第二節流部件、吸收器的噴淋溶液入口 ；壓縮式熱栗單元包括室外空氣換熱器、第三節流部件、第四節流部件、第一換熱器、第一四通換向閥、第二四通換向閥、第一壓縮機、第二壓縮機、第二換熱器、第一控制閥、第二控制閥，所述第二四通換向閥設置四個接口，第二四通換向閥四個接口依次與第二壓縮機吸氣口、第二壓縮機排氣口、第一換熱器制冷劑通道一個接口、室外空氣換熱器制冷劑通道一個接口串接，室外空氣換熱器制冷劑通道另一個接口經第四節流部件與室外空氣換熱器制冷劑通道另一個接口連接，第一四通換向閥設置四個接口，第一四通換向閥三個接口依次與第一壓縮機吸氣口、第一壓縮機排氣口、第一換熱器制冷劑通道一個接口串接，第一四通換向閥另一個接口與冷凝蒸發器內的換熱盤管和第二換熱器制冷劑通道的端口并接，冷凝蒸發器內的換熱盤管經第一控制閥與第三節流部件相連，第二換熱器制冷劑通道的另一接口經第二控制閥與第三節流部件相連，第三節流部件與第一換熱器制冷劑通道相連。
[0007]壓縮式熱栗單元、吸收式制冷單元既可聯合工作，也可獨立工作；當吸收式制冷單元和壓縮式熱栗單元聯合工作時，太陽能驅動吸收式制冷單元工作或太陽能加熱第二換熱器，吸收式制冷單元通過冷凝蒸發器內換熱盤管將第一壓縮機排氣口制冷劑蒸汽冷凝成液體或第二換熱器加熱來自壓縮式熱栗單元的液態制冷劑而汽化為制冷劑蒸汽，當太陽能充足時，由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮式熱栗不承擔室內負荷時，由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗與吸收式制冷單元組成復疊制冷循環承擔室內冷負荷/濕負荷或由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗吸收太陽能，承擔室內熱負荷；當太陽能不充足時，由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗單元承擔部分室內負荷，不足那部分室內負荷由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮式熱栗承擔，當沒有太陽能時，由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮式熱栗承擔全部室內負荷。
[0008]所述太陽能-空氣能熱栗系統以制冷模式或制熱模式工作；當太陽能集熱單元通過由第四控制閥控制的加熱器驅動吸收式制冷單元以制冷模式工作時，第一控制閥、第四控制閥開啟，第二控制閥、第三控制閥關閉，加熱器提供發生器所需熱量，驅動吸收式制冷循環單元，以獲取冷凝蒸發器高溫高壓制冷劑蒸汽冷凝和低溫低壓制冷劑液體的蒸發；當太陽能集熱單元所提供加熱量驅動吸收式制冷單元獲取制冷量不足抵消由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗循環的冷凝熱時，由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮式熱栗開啟滿足用戶側冷量的需求；當太陽能集熱單元無法提供熱量驅動吸收式制冷單元工作時，由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮式熱栗提供用戶所需要冷量；當太陽能集熱單元通過由第三控制閥控制的第二換熱器加熱低溫低壓液態制冷劑汽化而吸收太陽能以制熱模式工作時，吸收式制冷單元停止工作，第二控制閥、第三控制閥開啟，第一控制閥、第四控制閥關閉，由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗循環提供用戶部分或全部供熱量；當太陽能充足時，由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗循環提供用戶全部供熱量；當太陽能不充足時，由第一壓縮機、第一四通換向閥、第三節流部件、第一換熱器、第二換熱器、換熱盤管、第一控制閥、第二控制閥所組成壓縮式熱栗循環提供用戶部分供熱量，另一部分供熱量由第二壓縮機、室外空氣換熱器、第四節流部件、第一換熱器、第二四通換向閥所組成的空氣源壓縮