空氣—太陽能—地能三熱源復合熱泵裝置制造方法及圖紙

一種空氣－太陽能－地能三熱源復合熱泵裝置，該裝置中的蓄熱水箱（１１）的兩個熱交換進水口中的一個進水口與太陽能集熱器（１２）的出水口相連接，另一個進水口與地下熱源供水管道相連通；蓄熱水箱（１１）的兩個熱交換出水口中的一個出水口與太陽能集熱器（１２）的進水口相連接，另一個出水口與地下熱源供水管道并聯后通過第二循環水泵（６）與翅片－套管式三介質復合式換熱器（２）中由內、外套管構成的兩種介質通道中的液態熱源通道管口的一端相連通；該液態熱源通道管口的另一端分別與地下熱源供水管道、地下熱源回水管道相連接；質復合式換熱器中由內、外套管構成的兩種介質通道中的熱泵工作介質通道的兩端口分別與用戶側換熱器（３）中換熱管的兩端口相連接。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉空氣源熱泵、地源熱泵空調及太陽能熱利用領域，尤其涉及 空氣一太陽能一地能三熱源復合熱泵裝置。
技術介紹
隨著社會的發展和人民生活水平的提高，用于采暖、空調及制取生活用熱 水方面的能耗占能源總量的比例越來越大。為此，大力開發和有效利用可再生 能源已成為各國的優先發展戰略。太陽能作為擁有巨大應用前景和市場的可再 生清潔能源，其開發和有效利用越來越受到廣泛的重視。太陽能熱泵作為太陽 能熱利用綜合技術，將太陽能集熱技術與熱泵技術有機集成，可同時提高太陽 能集熱效率和熱泵系統性能。因此，創新與開發低成本、高效率的新型太陽能 熱泵技術和產品，己成為太陽能熱泵技術的研究重點和發展方向。但是，太陽 能是一種間歇性的能源，陰雨天及晚上無法直接利用，使太陽能熱泵的應用受 到極大的限制。地源熱泵是一種高效節能裝置，具有環保、節能、經濟、可靠 等顯著的優點。地源熱泵利用地下水、地下土壤、江河湖泊水中的熱量作為熱 泵空調系統的冷熱源，充分利用地熱能這一可再生能源，實現熱泵空調系統全 年的高效運行。但地源熱泵仍然存在地下水回灌困難，地下水循環量大，循環 水泵能耗較高，地下埋管過多等問題。空氣源熱泵以空氣作為冷熱源，結構簡 單，安裝使用方便，可以充分利用空氣中的能源，是一種高效、節能的空調設備。但在冬季室外氣溫過低時，空氣源熱泵系統蒸發溫度過低，COP急劇下降，系統能耗升高，甚至不能正常啟動，不能滿足正常供暖要求。
技術實現思路
本技術的目的是在充分利用現有空氣源熱泵、地源熱泵及太陽能熱水 集熱的成熟技術的基礎上，提供一種實現能源綜合利用的空氣一太陽能一地能三熱源復合熱泵裝置。該裝置既解決了太陽能不穩定的問題，又充分利用太陽 能，減少地源熱泵地下水用量和能耗，使太陽能熱水系統、空氣源熱泵及地源 熱泵三者有機結合。本技術的目的可通過下述技術措施來實現，但不限制本技術。 本技術的空氣一太陽能一地能三熱源復合熱泵裝置包括壓縮機，翅片 一套管式三介質復合式換熱器，用戶側換熱器，四通換向閥，節流閥，第一循 環水泵，第二循環水泵，旁通閥，太陽能集熱器，箱體內設置有換熱盤管的蓄 熱水箱；其中所述蓄熱水箱的兩個進水口中的一個進水口通過設置在管路間的 閥門與太陽能集熱器的出水口相連接，另一個進水口通過旁通閥和閥門分別與 地下熱源供水管道和翅片一套管式三介質復合式換熱器中液態熱源介質通道的 出口相連通；蓄熱水箱的兩個出水口中的一個出水口通過設置在管路間的閥門、第一循環水泵與太陽能集熱器的進水口相連接，另一個出水口通過閥門與地下 熱源供水管道并聯后通過第二循環水泵與翅片一套管式三介質復合式換熱器中 由內、外套管構成的兩種介質通道中的一種介質——液態熱源通道管口的一端管口相連通；該液態熱源通道管口的另一端分別通過設置在管路間的閥門與地 下熱源回水管道和蓄熱水箱中換熱器的進水口相連接；翅片一套管式三介質復 合式換熱器中由內、外套管構成的兩種介質通道中的另一種介質——熱泵工作 介質通道管口的一端管口通過四通換向閥、壓縮機與用戶側換熱器中換熱管一 個端口相連接，該熱泵工作介質通道管口的另一端管口通過節流閥接入用戶側 換熱器中上述換熱管的另一個端口；翅片一套管式三介質復合式換熱器的外套 管外壁與翅片之間構成空氣熱源介質通道。本技術中所述蓄熱水箱與其它相關部件的連接方式也可釆用下述技術 措施來實現與蓄熱水箱蓄熱腔相連通的進水口通過設置在管路間的閥門與太 陽能集熱器的出水口相連接，與蓄熱水箱蓄熱腔相連通的出水口通過設置在管 路間的閥門、第一循環水泵與太陽能集熱器的進水口相連接；設置在蓄熱水箱 內的換熱盤管的進水口通過旁通閥與地下熱源供水管道相連通，該換熱盤管的 出水口與地下熱源供水管道并聯后通過第二循環水泵與翅片一套管式三介質復 合式換熱器中由內、外套管構成的兩種介質通道中的一種介質一~"液態熱源通道管口的一端相連通。本技術蓄熱水箱設置生活熱水供水管口補水管口。 也可單獨設置一個生活熱水箱，該生活熱水箱中的進水口通過設置在管路間的 閥門與太陽能集熱器的出水口相連接，出水口通過閥門與太陽能集熱器的進水 口相連接；在所述生活熱水箱上設置有生活熱水供水管口和補水管口。本技術中所述蓄熱水箱與其它相關部件的連接方式還可采用下述技術 措施來實現與蓄熱水箱蓄熱腔相連通的進水口通過旁通閥與地下熱源供水管 道相連通，與蓄熱水箱蓄熱腔相連通的出水口與地下熱源供水管道并聯后通過 第二循環水泵與翅片一套管式三介質復合式換熱器中由內、外套管構成的兩種 介質通道中的--種介質——液態熱源通道管口的一端相連通；設置在蓄熱水箱內的換熱盤管的進水口通過設置在管路間的閥門與太陽能集熱器的出水口相連 接，該換熱盤管的出水口通過設置在管路間的閥門、第一循環水泵與太陽能集熱器的進水口相連接；所述太陽能集熱器的出水口通過設置在管路間的閥門與 設置在生活水箱內的換熱盤管的進水口相連接，換熱盤管的出水口通過閥門與 太陽能集熱器的進水口相連接；在所述生活水箱上設置有生活熱水供水管口和 補水管口。本技術中所述翅片一套管式三介質復合式換熱器包括外套管、穿裝在 外套管管腔中的內套管、以及與外套管外壁相結合的翅片；所述內套管外徑小 于外套管的孔徑，并由內套管外壁與外套管內壁之間的環型空間構成一種介質 (熱泵工作介質)通道，內套管的管腔構成另一種介質(液態熱源)通道；外套管外 壁與翅片之間構成第三種介質(氣態熱源)通道。該翅片一套管式三介質復合式換 熱器的技術方案已在在先申請的專利申請號為"200710054879.8"申請曰為 20070801的專利申請文件中公開。由于本技術的技術方案將太陽能熱水集熱技術、地源熱泵技術和空氣 源熱泵技術進行了科學合理的結合，并將氣態熱源換熱器與液態熱源換熱器合 二為一，設計成一體式結構的翅片一套管式三介質復合式換熱器，使整個系統 對空氣熱源、太陽能和地能的利用方式更加靈活多變，在進行熱泵循環時，翅 片套管復合式換熱器(做為蒸發器)既可以同時利用空氣源、太陽能低溫熱媒及地 下熱源作為熱泵熱源，又可以單獨利用空氣源、太陽能低溫熱媒或地下熱源作為熱泵熱源，還可以任意選擇上述三者中地二者作為熱泵熱源。該系統還可實 現白天儲存太陽能集熱量供熱泵夜晚使用，解決太陽能具有間歇性，夜晚無法 直接利用的問題，從而充分提高冬季熱泵工作效率。 本技術具有以下優點(1) 可同時利用太陽能、地下熱源和空氣三種資源量巨大的可再生清潔能源， 其應用范圍非常廣泛，不受氣候條件和水源條件限制；(2) 只使用一個換熱器——翅片套管復合式換熱器即可實現同時從太陽能熱 水、地下熱源和空氣中獲取熱量，在使熱泵機組的供熱性能系數COP和運行穩 定性明顯提高的同時，使系統組成更為簡化；(3) 太陽能熱水環路作為熱泵空調蒸發器的低溫熱源，可實現太陽能集熱器的低溫集熱，熱水溫度通常為20 3(TC，集熱器集熱效率提高，散熱損失小。本技術的空氣一太陽能一地能三熱源復合熱泵可以廣泛應用于民用建 筑、公共建筑、別墅建筑等所有可以釆用空氣源熱泵的場所。附圖說明圖1為本技術的結構原理圖。圖2為本技術的第二種實施方式。 圖3為本技術的第三種實施方式。圖中序號l壓縮機，2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空氣－太陽能－地能三熱源復合熱泵裝置，其特征在于：該裝置包括壓縮機（１），翅片－套管式三介質復合式換熱器（２），用戶側換熱器（３），四通換向閥（４），節流閥（５），第一循環水泵（１３），第二循環水泵（６），旁通閥（９），太陽能集熱器（１２），箱體內設置有換熱盤管（１０）的蓄熱水箱（１１）；其中所述蓄熱水箱（１１）的兩個進水口中的一個進水口通過設置在管路間的閥門（１５）與太陽能集熱器（１２）的出水口相連接，另一個進水口通過旁通閥（９）和閥門（１７）分別與地下熱源供水管道和翅片－套管式三介質復合式換熱器（２）中液態熱源介質通道的出口相連通；蓄熱水箱（１１）的兩個出水口中的一個出水口通過設置在管路間的閥門（１４）、第一循環水泵（１３）與太陽能集熱器（１２）的進水口相連接，另一個出水口通過閥門（８）與地下熱源供水管道并聯后通過第二循環水泵（６）與翅片－套管式三介質復合式換熱器（２）中由內、外套管構成的兩種介質通道中的一種介質－液態熱源通道管口的一端管口相連通；該液態熱源通道管口的另一端分別通過設置在管路間的閥門（１６）和（１７）與地下熱源回水管道和蓄熱水箱（１１）中換熱器的進水口相連接；翅片－套管式三介質復合式換熱器（２）中由內、外套管構成的兩種介質通道中的另一種介質－熱泵工作介質通道管口的一端管口通過四通換向閥（４）、壓縮機（１）與用戶側換熱器（３）中換熱管一個端口相連接，該熱泵工作介質通道管口的另一端管口通過節流閥（５）接入用戶側換熱器（３）中上述換熱管的另一個端口；翅片－套管式三介質復合式換熱器（２）的外套管外壁與翅片之間構成空氣熱源介質通道。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周光輝，劉寅，董秀潔，
申請(專利權)人：中原工學院，
類型：實用新型
國別省市：41[中國|河南]