本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，具體講是一種太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組及控制方法。

背景技術(shù)：

節(jié)能一直是空調(diào)行業(yè)的重要目標(biāo)和研發(fā)方向，而利用太陽能作為驅(qū)動(dòng)能源的空調(diào)可以大幅度降低運(yùn)行成本，所以太陽能空調(diào)一直都是空調(diào)行業(yè)內(nèi)的研發(fā)熱點(diǎn)。然而，目前的太陽能空調(diào)普遍存在三個(gè)問題，一是完全采用太陽能，則需要設(shè)置大面積的太陽能收集裝置，收集裝置成本高、占地面積大；二是空調(diào)性能受光照條件制約，看天吃飯；三是如果想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，則必須增設(shè)儲(chǔ)能裝置，會(huì)進(jìn)一步使系統(tǒng)復(fù)雜化，進(jìn)一步增加成本。

所以，目前的太陽能空調(diào)往往只是技術(shù)原理層面上的可行，在實(shí)際推廣和應(yīng)用方面存在上述難以克服的問題，難以獲得市場(chǎng)的認(rèn)可，太陽能空調(diào)更像噱頭，有概念無市場(chǎng)。

而目前空調(diào)領(lǐng)域中最常規(guī)的電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)式的熱泵空調(diào)技術(shù)，是最成熟、技術(shù)最完善、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。上述電驅(qū)動(dòng)壓縮式空調(diào)又普遍存在電能利用率低、制冷制熱能耗高、不夠節(jié)能，且冬季制熱時(shí)，該空調(diào)經(jīng)常容易結(jié)霜，一旦結(jié)霜，需要在冬季開除霜模式，除霜過程中不能制冷，影響用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種能提高電能利用率、降低制冷制熱能耗、高效節(jié)能、冬季制冷時(shí)不易結(jié)霜的太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組。

本發(fā)明的一種技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、第一節(jié)流閥和室外換熱器依次連接成的主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)，

第一節(jié)流閥和室外換熱器之間還設(shè)有一個(gè)輔助換熱器；

該機(jī)組還包括由循環(huán)泵、太陽能集熱器、三通閥、噴射器、中間換熱器、第二節(jié)流閥、第一電磁閥和第二電磁閥構(gòu)成的太陽能輔助循環(huán)系統(tǒng)；

循環(huán)泵出口與太陽能集熱器入口連通，太陽能集熱器出口與三通閥的第一閥口連通，三通閥的第二閥口與噴射器入口連通，噴射器出口與中間換熱器入口連通，中間換熱器出口與循環(huán)泵入口連通，三通閥的第三閥口與輔助換熱器一端連通，輔助換熱器的同一端還經(jīng)第一電磁閥與噴射器入口連通；輔助換熱器的另一端經(jīng)第二節(jié)流閥與中間換熱器的出口連通，輔助換熱器的另一端還經(jīng)第二電磁閥與循環(huán)泵入口連通。

本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種能提高電能利用率、降低制冷制熱能耗、高效節(jié)能、冬季制冷時(shí)不易結(jié)霜的太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組的控制方法。

本發(fā)明的一種技術(shù)解決方案是，提供一種太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組的控制方法，其步驟包括：

主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)在制冷模式下，三通閥的第一閥口與第二閥口連通，第一電磁閥和第二節(jié)流閥打開，第二電磁閥關(guān)閉；當(dāng)室外環(huán)境溫度大于第一臨界值時(shí)，室外換熱器的風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行；

主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)在制熱模式下，三通閥的第一閥口與第三閥口連通，第一電磁閥和第二節(jié)流閥關(guān)閉，第二電磁閥打開；當(dāng)室外環(huán)境溫度大于第二臨界值時(shí)，室外換熱器的風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行。

結(jié)合工作原理來分析本發(fā)明太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組及控制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步。

先看制冷模式，主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)按照壓縮機(jī)、室外換熱器、輔助換熱器、室內(nèi)換熱器的路線循環(huán)；而在太陽能輔助循環(huán)系統(tǒng)中，冷媒被循環(huán)泵送入太陽能集熱器、接受太陽輻射轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽，進(jìn)入噴射器，經(jīng)過噴射器的拉戈?duì)枃娮煨纬筛咚贇饬?，將輔助換熱器中的冷媒抽吸到噴射器中，同時(shí)維持了輔助換熱器中的真空和低溫，產(chǎn)生了冷量；噴射器將分別從太陽能集熱器和輔助換熱器進(jìn)入的兩股冷媒混合后，以高壓進(jìn)入中間換熱器中放熱冷凝，從中間換熱器排出的冷媒一部分重新回到循環(huán)泵，另一部分經(jīng)第二節(jié)流閥進(jìn)入輔助換熱器中吸熱蒸發(fā)，釋放冷量。而輔助換熱器釋放的冷量，又被主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)吸收，也就是說，輔助換熱器在主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中起到冷凝或過冷的作用，主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中的冷媒在室外換熱器放熱后又在輔助換熱器再次放熱，這就大幅度降低了主機(jī)制冷系統(tǒng)的高壓壓力和冷凝溫度，使主機(jī)壓縮機(jī)運(yùn)行在低壓壓力區(qū)，提高了電能利用率，同時(shí)利用太陽能分擔(dān)了壓縮機(jī)系統(tǒng)的部分工作負(fù)荷，從而大幅度降低了空調(diào)的制冷能耗，與普通壓縮機(jī)空調(diào)相比系統(tǒng)能耗降低了30﹪，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。而且，上述機(jī)組并不是完全依靠太陽能，所以無需設(shè)置大面積的收集裝置，有效控制了成本和占地面積，同時(shí)也無需設(shè)置儲(chǔ)能裝置，不會(huì)增加儲(chǔ)能部分的成本，陽光不好的時(shí)候也能正常依靠壓縮機(jī)制冷，無需看天吃飯。況且，上述控制方法在室外環(huán)境溫度較高、太陽能集熱系統(tǒng)效果較好時(shí)，噴射制冷效果自然也更好，故可以降低對(duì)室外換熱器換熱的依賴，將室外風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行，進(jìn)一步節(jié)省室外換熱器風(fēng)機(jī)部分的能耗。

再看制熱模式，主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)按照壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、輔助換熱器、室外換熱器的路線循環(huán)；而在太陽能輔助循環(huán)系統(tǒng)中，冷媒被循環(huán)泵送入太陽能集熱器、接受太陽輻射轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽，進(jìn)入到輔助換熱器放熱冷凝，再經(jīng)第二電磁閥回到循環(huán)泵；而輔助換熱器放出的熱量被主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的冷媒吸收，提高主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的高壓壓力，增強(qiáng)制熱效果，同時(shí)提高主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的低壓壓力，使之不容易結(jié)霜；而且，利用太陽能分擔(dān)了壓縮機(jī)系統(tǒng)的部分工作負(fù)荷，從而大幅度降低了空調(diào)的制熱能耗，高效節(jié)能；而且該控制方法提出，當(dāng)室外環(huán)境溫度較高、太陽能集熱系統(tǒng)效果較好時(shí)，輔助換熱器放熱的效果也好，故可以降低對(duì)室外換熱器換熱的依賴，將室外風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行，進(jìn)一步節(jié)省室外換熱器風(fēng)機(jī)部分的能耗；同樣，由于上述機(jī)組并不是完全依靠太陽能，所以無需設(shè)置大面積的收集裝置，也無需設(shè)置儲(chǔ)能裝置，有效控制了成本和占地面積，而且不受天氣影響，無需看天吃飯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組制冷時(shí)的系統(tǒng)原理示意圖。

圖2是本發(fā)明太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組制熱時(shí)的系統(tǒng)原理示意圖。

圖中所示 1、壓縮機(jī)，2、室內(nèi)換熱器，3、第一節(jié)流閥，4、室外換熱器，5、輔助換熱器，6、循環(huán)泵，7、太陽能集熱器，8、三通閥，9、噴射器，10、中間換熱器，11、第二節(jié)流閥，12、第一電磁閥，13、第二電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組，它包括由壓縮機(jī)1、室內(nèi)換熱器2、第一節(jié)流閥3和室外換熱器4依次連接成的主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)然，由常識(shí)可知，主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有切換制冷制熱的四通換向閥。

第一節(jié)流閥3和室外換熱器4之間還設(shè)有一個(gè)輔助換熱器5。

該機(jī)組還包括由循環(huán)泵6、太陽能集熱器7、三通閥8、噴射器9、中間換熱器10、第二節(jié)流閥11、第一電磁閥12和第二電磁閥13構(gòu)成的太陽能輔助循環(huán)系統(tǒng)。

循環(huán)泵6出口與太陽能集熱器7入口連通，太陽能集熱器7出口與三通閥8的第一閥口連通，三通閥8的第二閥口與噴射器9入口連通，噴射器9出口與中間換熱器10入口連通，中間換熱器10出口與循環(huán)泵6入口連通；三通閥8的第三閥口與輔助換熱器5一端連通，輔助換熱器5的同一端也就是與三通閥8的第三閥口連通的一端還經(jīng)第一電磁閥12與噴射器9入口連通。輔助換熱器5的另一端經(jīng)第二節(jié)流閥11與中間換熱器10的出口連通，輔助換熱器5的另一端還經(jīng)第二電磁閥13與循環(huán)泵6入口連通，也就是說，第二節(jié)流閥11和第二電磁閥13均與輔助換熱器5的同一端連接。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明太陽能電熱互補(bǔ)式空調(diào)熱泵機(jī)組的控制方法，其步驟包括：

主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)在制冷模式下，三通閥8的第一閥口與第二閥口連通，第一電磁閥12和第二節(jié)流閥11打開，第二電磁閥13關(guān)閉；當(dāng)室外環(huán)境溫度大于第一臨界值如30℃時(shí)，室外換熱器4的風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行；而室外環(huán)境溫度不超過第一臨界值時(shí)，室外換熱器4的風(fēng)機(jī)以正常風(fēng)檔運(yùn)行。

主機(jī)循環(huán)系統(tǒng)在制熱模式下，三通閥8的第一閥口與第三閥口連通，第一電磁閥12和第二節(jié)流閥11關(guān)閉，第二電磁閥13打開；當(dāng)室外環(huán)境溫度大于第二臨界值如7℃時(shí)，室外換熱器4的風(fēng)機(jī)低風(fēng)檔運(yùn)行；而室外環(huán)境溫度不超過第二臨界值時(shí)，室外換熱器4的風(fēng)機(jī)以正常風(fēng)檔運(yùn)行。