太陽能地源復合熱泵系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調設備領域，特別是涉及一種太陽能地源復合熱泵系統。
【背景技術】
[0002]地源熱泵用于我國北方嚴寒地區供暖時，由于建筑熱負荷較大導致熱泵從土壤提取熱量較多，出現冬夏冷熱不平衡現象。長年運行后，地下土壤溫度逐漸降低，難以得到恢復，導致熱泵的供暖性能系數逐年下降。因此，必須考慮季節性蓄能，即將夏季和過度季收集到的熱量蓄存到地下，以解決嚴寒地區冬夏熱負荷不平衡問題導致的地源熱泵系統性能逐漸降低問題，進而提高地源熱泵在我國北方地區的性能系數。在我國，太陽能資源相對豐富，是清潔，環保的蓄熱來源。因此，如何高效地利用太陽能，將其與地源熱泵耦合，解決地下埋管換熱器冬夏熱負荷不平衡問題是具有十分重要應用價值的技術。
【實用新型內容】
[0003]基于上述現有技術所存在的問題，本實用新型提供一種太陽能地源復合熱泵系統，能充分利用太陽能作為地源熱泵的輔助能源，從而減少地源熱泵從土壤提取熱量較多，避免出現冬夏冷熱不平衡的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種太陽能地源復合熱泵系統，包括:
[0005]制冷劑環路，該制冷劑環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器設有第一、第二制冷劑接口 ；
[0006]太陽能集熱環路，該太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器設有第一、第二制冷劑接口，所述第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器與第三電磁閥之間的管路上設有第一接口，所述第三電磁閥與第一乙二醇溶液泵之間的管路設有第二接口 ；
[0007]地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路，為由所述第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器通過管路依次經第四電磁閥、第二乙二醇溶液泵、地下埋管換熱器、第二電動閥回連所述第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器形成的環路；
[0008]所述制冷劑環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器的第一制冷劑接口通過管路依次經第二電磁閥和工質泵與所述太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器的第一制冷劑接口連接；
[0009]所述太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器的第二制冷劑接口經所述制冷劑環路的噴射器與第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器的第二制冷劑接口連接；
[0010]所述太陽能集熱環路的第一接口通過管路及第一電動閥連接至所述地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器與第二電動閥之間；
[0011]所述太陽能集熱環路的第二接口通過管路和第五電磁閥連接至所述地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路的第二電動閥與地下埋管換熱器之間。
[0012]本實用新型的有益效果為:通過設置的制冷劑環路、太陽能集熱環路和地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路，經電磁閥、電動閥和管路有機連接形成復合熱泵系統。可通過各閥門控制實現系統制冷、蓄熱和取熱運行模式的轉換。當太陽能不足時，系統以常規制冷模式運行，并完成夏季空調冷凝熱的土壤蓄能；太陽能充足時，系統以太陽能輔助壓縮模式運行，完成夏季空調冷凝熱和太陽能的土壤蓄能；過渡季節時，熱泵系統停止運行，完成太陽能土壤蓄能；冬季時，系統以太陽能輔助地源熱泵供暖模式運行。充分利用了太陽能，降低了能耗和避免了對地源熱的過度利用。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0014]圖1為本實用新型實施例提供的熱泵系統示意圖；
[0015]圖中各標號對應的部件為:1、壓縮機；2、四通換向閥；3、第一電磁閥；4、噴射器；5、第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器；6、膨脹閥；7、水與制冷劑換熱器；8、氣液分離器；9、第二電磁閥；10、工質泵；11、第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器；12、第三電磁閥；13、第一乙二醇溶液泵；14、太陽能集熱器；15、集熱箱；16、第一電動閥；17、第四電磁閥；18、第五電磁閥；19、第二電動閥；20、第二乙二醇溶液泵；21、地下埋管換熱器。
【具體實施方式】
[0016]下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0017]圖1所示為本實用新型實施例提供的一種太陽能地源復合熱泵系統，是一種能充分利用太陽能作為地源熱泵輔助能源的復合熱泵系統，該系統包括:
[0018]制冷劑環路、太陽能集熱環路和地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路，其中，太陽能集熱環路和地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路為乙二醇溶液環路；
[0019]制冷劑環路，該制冷劑環路為由壓縮機I通過管路依次經四通換向閥2、第一電磁閥3、噴射器4、所述第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5、膨脹閥6、水與制冷劑換熱器7、所述四通換向閥2、氣液分離器8連接回所述壓縮機I形成的環路；該制冷劑環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5設有第一、第二制冷劑接口 ；優選的，壓縮機I可采用變頻壓縮機；
[0020]太陽能集熱環路，太陽能集熱環路為由所述第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11通過管路依次經第三電磁閥12、第一乙二醇溶液泵13、太陽能集熱器14、高溫集熱箱15連接回所述第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11形成的環路；該太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11設有第一、第二制冷劑接口、所述第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11與第三電磁閥12之間的管路上設有第一接口、所述第三電磁閥12與第一乙二醇溶液泵13之間的管路設有第二接口 ；
[0021]地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路，為由所述第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5通過管路依次經第四電磁閥17、第二乙二醇溶液泵20、地下埋管換熱器21、第二電動閥19連接回所述第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5形成的環路；
[0022]所述制冷劑環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5的第一制冷劑接口通過管路依次經第二電磁閥9和工質泵10與所述太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11的第一制冷劑接口連接；
[0023]所述太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11的第一制冷劑接口經所述制冷劑環路的所述噴射器4與第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5的第二制冷劑接口連接；
[0024]所述太陽能集熱環路的第一接口通過管路及第一電動閥16連接至所述地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5與第二電動閥19之間；
[0025]所述太陽能集熱環路的第二接口通過管路和第五電磁閥18連接至所述地源熱泵地下換熱器與冷凝器環路的第二電動閥19與地下埋管換熱器21之間。
[0026]上述系統中，制冷劑環路的第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5與太陽能集熱環路的第二乙二醇溶液與制冷劑換熱器11作為制冷劑側和乙二醇溶液側熱量轉換的紐帶，將兩條環路有機連接起來。
[0027]本實用新型實施例的太陽能地源復合熱泵系統制冷劑環路不僅可以通過四通閥的轉換實現系統制冷運行和熱泵運行，而且可以通過閥門的調整，完成系統的制冷、蓄熱和取熱運行模式的轉換。當太陽能不足時，系統以常規制冷模式運行，并完成夏季空調冷凝熱的土壤蓄能；太陽能充足時，系統以太陽能輔助壓縮模式運行，完成夏季空調冷凝熱和太陽能的土壤蓄能；過渡季節時，熱泵系統停止運行，完成太陽能土壤蓄能；冬季時，系統以太陽能輔助地源熱泵供暖模式運行。該系統很好解決了地源熱泵用于我國北方嚴寒地區供暖時，由于建筑熱負荷較大導致熱泵從土壤提取熱量較多，出現冬夏冷熱不平衡的問題。
[0028]下面結合附圖、具體實施例和系統運行過程對本實用新型的系統作進一步說明。
[0029](I)壓縮制冷模式:
[0030]第三電磁閥12關閉，第一乙二醇溶液泵13停止運行。系統運行如下:
[0031](11)制冷劑環路:
[0032]來自壓縮機I的制冷劑經流經四通換向閥2，第一電磁閥3，噴射器4，進入第一乙二醇溶液與制冷劑換熱器5冷凝放熱后，經過膨脹閥6節流降壓，在水與制冷劑換熱器7吸熱釋放冷量，然后再依次流經四通換向閥2，氣液分