本實用新型涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動調(diào)節(jié)工質(zhì)充注量的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)。

（二）

背景技術(shù)：

采用傳統(tǒng)方法獲取熱水時存在著不利的因素，如采用電阻等發(fā)熱元件直接加熱不僅使用成本高，同時還存在著安全隱患；太陽能熱水器的使用成本低，但是容易受到環(huán)境因素的影響，在陰天或者晚上無法獲取足夠的熱水；采用熱泵熱水系統(tǒng)獲取熱水的使用成本相對較低，只能利用空氣中的熱能。普通的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)綜合了太陽能熱水器與熱泵熱水系統(tǒng)的優(yōu)點，但是在兩種不同模式下工作時，管道內(nèi)部的工質(zhì)充注量不是最佳的。

（三）

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自動調(diào)節(jié)工質(zhì)充注量的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種自動調(diào)節(jié)工質(zhì)充注量的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于：包括熱泵單元、太陽能單元、循環(huán)水單元和控制單元；所述熱泵單元包括壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、熱泵用儲液器、壓縮機出口用電磁三通閥、接儲液器電磁三通閥、電磁閥；所述太陽能單元包括太陽能集熱器、太陽能用儲液器、工質(zhì)泵；循環(huán)水單元包括水箱、水泵、蓄熱水箱；控制單元包括微型計算機、溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器。

其中，所述熱泵單元中的壓縮機、冷凝器、熱泵用儲液器、蒸發(fā)器通過管道依次連接形成熱泵單元中工質(zhì)的循環(huán)管路；所述冷凝器工質(zhì)側(cè)的進口與壓縮機出口用電磁三通閥相連，冷凝器工質(zhì)側(cè)的出口與電磁閥的進口相連，電磁閥的出口與接儲液器電磁三通閥相連；所述接儲液器電磁三通閥一端口與熱泵用儲液器的進口相連，熱泵用儲液器與蒸發(fā)器連接的管道上設(shè)有電子膨脹閥。

其中，所述太陽能單元的太陽能集熱器的出口與壓縮機出口用電磁三通閥一端口通過管道相連，太陽能集熱器的進口通過管道與太陽能用儲液器相連，太陽能集熱器與太陽能用儲液器之間的管道上設(shè)有工質(zhì)泵；所述太陽能用儲液器與接儲液器電磁三通閥相連。

其中，所述循環(huán)水單元的水箱與水泵連接，該水泵與冷凝器水側(cè)的進口連接；所述冷凝器水側(cè)的出口與蓄熱水箱連接。

溫度傳感器和壓力傳感器分別安裝在壓縮機進口和出口管道上；所述液位傳感器位于太陽能用儲液器內(nèi)；所述溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、電子膨脹閥、壓縮機出口用電磁三通閥、接儲液器電磁三通閥分別與微型計算機相連。

本實用新型在天氣晴朗時利用太陽能單元獲取足夠的熱水并存儲在蓄熱水箱內(nèi)；在陰天或者夜晚的情況下，當(dāng)蓄熱水箱內(nèi)沒有熱水時可采用熱泵單元制取熱水。本系統(tǒng)在制取熱水時均采用同一種工質(zhì)，且能根據(jù)實際情況自動調(diào)節(jié)管道內(nèi)部工質(zhì)的充注量。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用太陽能單元和熱泵單元制取熱水時，可充分利用空氣中的熱能和太陽能；通過對電磁三通閥、電磁閥、壓縮機等部件的控制，使兩個儲液器中的液態(tài)工質(zhì)保持一定的量，從而保證太陽能單元和熱泵單元在工作過程中時能保持最佳的工質(zhì)充注量。

（四）附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、壓縮機，2、蒸發(fā)器，3、微型計算機，4、電子膨脹閥，5、熱泵用儲液器，6、接儲液器電磁三通閥，7、電磁閥，8、水泵，9、太陽能用儲液器，10、液位傳感器，11水箱，12、工質(zhì)泵，13、太陽能集熱器，14、蓄熱水箱，15、冷凝器，16、壓縮機出口用電磁三通閥，17、溫度傳感器，18壓力傳感器。

（五）具體實施方式

實施例1

具體包括熱泵單元、太陽能單元、循環(huán)水單元和控制單元；熱泵單元中的壓縮機1、冷凝器15、熱泵用儲液器5、蒸發(fā)器2通過管道依次連接形成熱泵單元中工質(zhì)的循環(huán)管路；所述冷凝器15工質(zhì)側(cè)的進口與壓縮機出口用電磁三通閥16相連，冷凝器15工質(zhì)側(cè)的出口與電磁閥7的進口相連，電磁閥7的出口與接儲液器電磁三通閥6相連；所述接儲液器電磁三通閥6一端口與熱泵用儲液器5的進口相連，熱泵用儲液器5與蒸發(fā)器2連接的管道上設(shè)有電子膨脹閥4。

太陽能單元的太陽能集熱器13的出口與壓縮機出口用電磁三通閥16一端口通過管道相連，太陽能集熱器13的進口通過管道與太陽能用儲液器9相連，太陽能集熱器13與太陽能用儲液器9之間的管道上設(shè)有工質(zhì)泵12；所述太陽能用儲液器9與接儲液器電磁三通閥6相連。

循環(huán)水單元的水箱11與水泵8連接，該水泵8與冷凝器15水側(cè)的進口連接；所述冷凝器15水側(cè)的出口與蓄熱水箱1411連接。

溫度傳感器17和壓力傳感器18分別安裝在壓縮機1進口和出口管道上；所述液位傳感器10位于太陽能用儲液器9內(nèi)；所述溫度傳感器17、壓力傳感器18、液位傳感器10、電子膨脹閥4、壓縮機出口用電磁三通閥16、接儲液器電磁三通閥6分別與微型計算機3相連。

一種能自動調(diào)節(jié)工質(zhì)充注量的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)在制取熱水的過程中，管道內(nèi)部始終循環(huán)的是同一種工質(zhì)。系統(tǒng)初始化階段，控制單元將連接兩個儲液器的管道相通，則在壓差的作用下，熱泵用儲液器5和太陽能用儲液器9中的液體將自動達到平衡。

當(dāng)太陽能單元工作時，控制單元開啟壓縮機1，同時對壓縮機出口用電磁三通閥16、電磁閥7、接儲液器電磁三通閥6進行控制，使壓縮機1排氣口出來的氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)冷凝器15進入太陽能用儲液器9中。當(dāng)壓縮機1進出口的壓力、太陽能用儲液器9中的液位達到一定值時，則認為太陽能單元中的工質(zhì)充注量達到最佳狀態(tài)。此時，控制單元對壓縮機出口用電磁三通閥16、電磁閥7、接儲液器電磁三通閥6進行控制，使氣態(tài)工質(zhì)從太陽能集熱器13出口沿著冷凝器15進入太陽能用儲液器9中，在開啟工質(zhì)泵12和水泵8的同時停止壓縮機1工作。在工質(zhì)泵12的作用下，太陽能用儲液器9中的液態(tài)工質(zhì)進入太陽能集熱器13中，吸熱后變?yōu)楦邷馗邏旱倪^熱蒸汽經(jīng)壓縮機出口用電磁三通閥16進入冷凝器15中。工質(zhì)在冷凝器15中冷凝放熱變?yōu)檫^冷液體，經(jīng)電磁閥7、接儲液器用電磁三通閥回到太陽能用儲液器9中，而溫度較低的水在水泵8的作用下進入換熱器中，通過其管壁吸熱后變?yōu)闇囟容^高的熱水送入蓄熱水箱1411中。太陽能單元制取熱水時，管道內(nèi)部工質(zhì)的流動方向如圖1中帶箭頭的虛線所示。

當(dāng)熱泵單元工作時，單元首先關(guān)閉電磁閥7，同時開啟壓縮機1。在壓縮機1的作用下，太陽能用儲液器9中的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)接儲液器電磁三通閥6進入熱泵用儲液器5中。當(dāng)壓縮機1的進出口的壓力達到一定值時，則認為熱泵單元中具有最佳的工質(zhì)充注量。此時控制單元打開電磁閥7，同時使電磁閥7出口至熱泵用儲液器5的管路相通，開啟水泵8。在壓縮機1的作用下，蒸發(fā)器2中低溫低壓的氣態(tài)工質(zhì)被吸熱壓縮機1中，經(jīng)壓縮后變?yōu)楦邷馗邏旱倪^熱氣體經(jīng)壓縮機出口用電磁三通閥16進入冷凝器15。工質(zhì)在冷凝器15中冷凝由過熱氣態(tài)變?yōu)檫^冷液態(tài)，在此過程中，通過管壁將熱量傳給溫度較低的冷水，從而獲得高溫?zé)崴?。接著工質(zhì)流過電磁閥7、接儲液器用電磁三通閥、熱泵用儲液器5后進入電子膨脹閥4，經(jīng)過節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱撵F狀液體進入蒸發(fā)器2中。最后，工質(zhì)在蒸發(fā)器2中蒸發(fā)吸熱，通過管壁從外界空氣中吸收熱能，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)。在壓縮機1的作用下工質(zhì)不斷的循環(huán)流動，從而形成制熱循環(huán)。熱泵熱水單元工作時，管道內(nèi)部工質(zhì)的流動方向如圖1中帶箭頭的實線所示。