太阳能冷热暖三联供热泵系统的研究

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1、2010年第9期节能(总第338期)ENERGYC0NSERVAT10N一27一太阳能冷热暖三联供热泵系统的研究路诗奎，陈洁。宋志雄(江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003)摘要：在分析太阳能利用与热泵技术发展背景的基础上，介绍一种新型的太阳能冷热暖三联供热泵系统，并指出各工作模式及其之间的转换，最后阐述了该系统的技术特点以及其应用前景。关键词：太阳能；供热泵系统；工作模式；技术特点；应用前景中图分类号：TK5l1．2文献标识码：A文章编号：1004—7948(2010J09—0027—04直接利用周围环境中的冷／

2、热源(太阳能辐射能、引言空气能)，实现冬季制热、夏季制冷及全年热水供热泵技术服务于建筑节能，既要“节流”，也要应等多种功能。系统主要由太阳能集热器／蒸发“开源”，即在积极研究和推广各种节能技术的同器、风冷换热器、四通换向阀、压缩机、冷凝盘管、生时，也要充分考虑开发和利用无污染的可再生能源活热水箱、风机盘管、节流机构、电辅助加热装置等(如太阳能、风能、地热能、生物质能等)。20世纪部件以及制冷机管路组成。其中，太阳能集热器与7O年代能源危机以来，太阳能逐步成为国内外研究风冷换热器并联，可通过电磁阀的开闭来改变系统的重点。最近能源利

3、用研究预测：到2050年，核能将回路，实现冬季制热工况、过渡季热水工况、夏季空占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代调工况之间的切换，同时实现对系统内多个状态点核能占第一位。由于太阳能受季节和天气影响较大、温度、压力循环检测和数据显示。热流密度低，导致各种形式的太阳能直接热利用系统此系统是制热、制冷以及制取生活热水一体机在应用上都受到一定的限制。随着生活水平的提高，系统，其共有3种工作模式：制热、制冷、制取生活用户对供热质量的要求越来越高，太阳能利用的一热水。其中制热模式为：太阳能集热器吸收来自太些局限性日益显现，如

4、在夜间或阴雨天没有足够的阳的辐射能，室外机吸收来自空气的低品位能，连太阳辐射时，无法实现24h的连续供热，若采用辅助同消耗的电功率一起供室内进行采暖，加热蓄热水加热方式，势必又要消耗大量的其他能源⋯。箱中的水。制冷模式与普通的空气源空调制冷原为克服太阳能利用中的上述问题，以及考虑到理相似，太阳能集热器与蓄热水箱不工作。室内机太阳能热利用系统中的集热器在低温时集热效率吸收来自低温处的热量，在室外机处释放到室外高较高，而热泵系统在其蒸发温度较高时系统效率较温区。制热水模式是基于热泵原理，太阳能集热器高的特点，一种新型的利用太阳能作为

5、辅助设备的充当蒸发器，蓄热水箱作为冷凝器来实现的。在夏冷热暖三联供热泵系统成了热点研究课题。季制热水是在制冷间隙来完成的，既达到了制冷的太阳能冷热暖三联供热泵系统是将太阳能集目的，又充分利用了太阳能的特点，一举两得，在春热器与常规空气源热泵有机结合在一起，充分而有秋季也可以单独启动此模式来制取生活热水。太效地利用太阳能辐射资源，并使太阳能辅助热泵技阳能冷热暖三联供热泵系统原理图如图1所示。术最大限度地服务于建筑用户，实现冬季制热、夏2系统的功能实现季制冷及全年热水供应等多种功能，具有较高的性能系数。2．1工作状态(1)工作状态一

6、。1太阳能冷热暖三联供热泵系统介绍打开阀门1、3，使四通换向阀处于制冷工作状该系统依照蒸汽压缩式制冷／热泵循环原理，态，打开空气侧换热器风机，其余阀门闭合，构成一节能2010年第9期ENERGYC0NSERVAT10N(总第338期)态，打开空气侧换热器风机，其余阀门闭合，构成一个空调制热回路；同时启动循环水泵l4送热水到风机盘管，打开风机盘管风机供热。在此工作状态下，换热器4做冷凝器使用，空气侧换热器做蒸发器使用。压缩工质R22在空气侧换热器中吸热，在换热器4中放热以达到加热空调水的目的。(5)工作状态五。打开阀门1、4、5、

7、10，使四通换向阀处于制热工作状态，打开循环水泵14和13，打开风机盘管风机，其余阀门闭合。此时空气侧换热器风机处于1一气液分离器；2一压缩机；3一四通阀；4、9一制冷剂一水套霄关闭状态，构成太阳能集热器和热泵串联模式。工换热器；5一风机盘管；6一干燥过滤器；7一毛细管；8一翅片换热作时主要从换热器9处吸热，换热器4处放热加热器；10一玻璃真空管集热器；11一蓄热水箱；12一单向阀；13、14一水泵；15一膨胀水箱；V1一V6、V9、V10一电磁阀；V7、V8、V11、V12空调水，循环水泵l4送热水到风机盘管供热。在一截止阀。

8、此工作状态下，换热器4做冷凝器使用，空气侧换图1太阳能冷热暖三联供热泵系统原理图热器和换热器9串联做蒸发器使用。此时空气侧个空调制冷回路；同时启动循环水泵14送冷水到换热器风机不打开，压缩工质R22主要在换热器9风机盘管，打开风机盘管风机供冷。在此工作状态中吸热