本發(fā)明涉及供熱系統(tǒng)
技術領域：
，特別涉及太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)。
背景技術：
：太陽能是可再生的清潔環(huán)保能源，能量巨大且普遍存在，隨著太陽能利技術的快速發(fā)展，光伏、光熱的利用越來越廣泛。其中太陽能集熱和熱泵聯(lián)合干燥應用于各行業(yè)的干燥領域，諸如工業(yè)應用之型煤干燥，農(nóng)業(yè)應用之水果干燥、煙葉干燥及其它農(nóng)產(chǎn)品干燥?？諝庠礋岜眉夹g具有節(jié)能降耗及環(huán)保優(yōu)勢明顯，其結(jié)構簡單，安裝使用方便，運行費用為電采暖的1/4、天然氣采暖的1/3。但是空氣源熱泵的能量來源是空氣中的熱能，在面對極寒氣候，尤其是在北方，空氣中的熱能少，所能轉(zhuǎn)換的熱能也就有限，普通的空氣源熱泵的工作能效在0℃以下之后的環(huán)境中會大打折扣，影響機組的整體運作，無法保證采暖或熱水供應。且目前應用太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，都是將太陽能空氣集熱器作為輔助熱源進行物料的預干燥，然后熱泵進行除濕干燥。這類的太陽能聯(lián)合熱泵系統(tǒng)，未能解決空氣源熱泵本身制熱速度慢，熱效率低的缺陷。鑒于此，有必要設計一種太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，使熱泵進風空氣溫度提高，特別適用于環(huán)境溫度較低的地區(qū)使用。從根本上解決在外界空氣溫度低的時候，空氣源熱泵制熱速度慢、熱效率低的缺陷，并且縮短熱泵工作時間，降低空氣源熱泵的能耗。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所解決的技術問題為：解決當環(huán)境溫度較低時空氣源熱泵制熱速度慢、熱效率低的缺陷，并縮短空氣源熱泵工作時間，降低空氣源熱泵的能耗。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：包括太陽能空氣集熱器、空氣源熱泵以及抽風系統(tǒng)，所述太陽能空氣集熱器的出風口與所述抽風系統(tǒng)的進風口相連通，所述抽風系統(tǒng)的出風口與所述空氣源熱泵的進風口相連通。進一步的，還包括進氣管，所述進氣管的一端與連通所述太陽能空氣集熱器與抽風系統(tǒng)的管道相連通，所述進氣管上設置有第一閥門，所述太陽能空氣集熱器出風口處設置有第二閥門。進一步的，還包括回流管，所述回流管的一端與連通所述抽風系統(tǒng)與空氣源熱泵的管道相連通，所述回流管的另一端與所述太陽能空氣集熱器的出風口相連通，所述回流管上設置有第三閥門。進一步的，所述回流管與所述抽風系統(tǒng)之間還連通有儲氣囊，所述空氣源熱泵的進風口處設置有第四閥門。進一步的，所述回流管與太陽能空氣集熱器連通位置之前設置有第五閥門。進一步的，所述儲氣囊為采用彈性材料制作的膨脹囊體，還包括剛性囊殼，所述膨脹囊體設置于所述剛性囊殼內(nèi)部。進一步的，所述儲氣囊的內(nèi)表面上覆蓋有隔熱層。進一步的，所述儲氣囊內(nèi)設置有溫度測量器。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)通過太陽能空氣集熱器提高了空氣源熱泵的進風溫度，加快了制熱速度，從而提高了空氣源熱泵的制熱效率，且在低溫環(huán)境當中大幅降低了能耗，特別適用于環(huán)境溫度較低的地域或季節(jié)。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。圖2為本發(fā)明膨脹囊體5收縮時的結(jié)構示意圖?！揪唧w符號說明】1-太陽能空氣集熱器，2-抽風系統(tǒng)，3-空氣源熱泵，4-進氣管，5-膨脹囊體，6-回流管，7-剛性囊殼，8-第一閥門，9-第二閥門，10-第三閥門，11-第四閥門，12-第五閥門。具體實施方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)作詳細說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)，其包括太陽能空氣集熱器1、空氣源熱泵3以及抽風系統(tǒng)2，所述太陽能空氣集熱器1的出風口與所述抽風系統(tǒng)2的進風口相連通，所述抽風系統(tǒng)2的出風口與所述空氣源熱泵3的進風口相連通。在使用本發(fā)明太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)進行供熱時，太陽能空氣集熱器1利用太陽能對進入其內(nèi)腔當中的空氣進行提溫，抽風系統(tǒng)2內(nèi)腔中的空氣從太陽能空氣集熱器1的出風口進入至空氣源熱泵3當中，空氣源熱泵3利用經(jīng)過提溫的空氣作為熱源進行供熱，從而加快了制熱速度，并提高了空氣源熱泵3的制熱效率。為驗證本發(fā)明所提供的太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)相較于獨立運作的空氣源熱泵的能耗、效率方面上的優(yōu)勢，設置了對照試驗，設太陽能熱泵聯(lián)合供熱系統(tǒng)和獨立運作的空氣源熱泵作為對照組。兩者均選用額定功率2.45千瓦的3p空氣源熱泵，以加熱熱水作為對比，設外界太陽光照條件良好、環(huán)境空氣溫度為20℃，兩者各自將500l初始水溫為15℃的水罐中的水加熱至55℃，兩組的耗時、能耗及水溫變化情況如表1所示。表1水溫變化情況及能耗情況加熱時間/分鐘02040607880100120125能耗獨立運作的空氣源熱泵1519.525.833.139.540.146.753.3555.2度太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)1528.435.646.155555555553.9度此外，為驗證本發(fā)明在低溫冷態(tài)環(huán)境中的性能優(yōu)勢，在低溫環(huán)境當中，設立另外一組太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)和獨立運作的空氣源熱泵，兩者均同樣選用額定功率2.45千瓦的3p空氣源熱泵，以加熱熱水作為對比，設外界太陽光照條件良好、環(huán)境空氣溫度為0℃，兩者各自將500l初始水溫為5℃的水罐中的水加熱至55℃，兩組的耗時、能耗及水溫變化情況如表2所示。表2水溫變化情況及能耗情況加熱時間/分鐘02040608091100120140160165能耗獨立運作的空氣源熱泵510.416.822.328.732.835.140.546.953.1557.2度太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)517.425.335.945.655.155555555554.6度通過表1、表2的實驗數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所提供的太陽能聯(lián)合供熱系統(tǒng)，通過太陽能空氣集熱器1提高了空氣源熱泵3的進風溫度，加快了制熱速度，并提高了空氣源熱泵3的制熱效率，且在低溫環(huán)境當中大幅降低了能耗，特別適用于環(huán)境溫度較低的地域或季節(jié)。在上述實施方式當中，在環(huán)境溫度較高的地域或季節(jié)，空氣源熱泵3無需太陽能空氣集熱器1即可保持較高的加熱效率，所以作為優(yōu)選方式，本實施方式當中，還包括進氣管4，所述進氣管4的一端與連通所述太陽能空氣集熱器1與抽風系統(tǒng)2的管道相連通，所述進氣管4上設置有第一閥門8，所述太陽能空氣集熱器1出風口處設置有第二閥門9。在環(huán)境溫度較低時，操作人員關閉第一閥門8并打開第二閥門9，利用太陽能空氣集熱器1對空氣進行加熱，從而保障空氣源熱泵3的制熱效率；當環(huán)境溫度較高時，操作人員關閉第二閥門9，并打開第一閥門8，空氣由進氣管4直接從而外界進入至抽風系統(tǒng)2當中，從而避免太陽能空氣集熱器1因長時間運作、空氣當中的塵埃等因素的影響而發(fā)生老化或故障的情況。在上述實施方式當中，當太陽能空氣集熱器1啟動時，若發(fā)生抽風系統(tǒng)2對空氣引導速度過快的情況，太陽能空氣集熱器1內(nèi)腔中的空氣難以達到較高的溫度即被抽入至空氣源熱泵3當中，溫度較低的空氣嚴重影響了空氣源熱泵3制熱效率，提高了空氣源熱泵3的能耗。所以作為優(yōu)選實施方式，本實施方式當中，還包括回流管6，所述回流管6的一端與連通所述抽風系統(tǒng)2與空氣源熱泵3的管道相連通，所述回流管6的另一端與所述太陽能空氣集熱器1的出風口相連通，所述回流管6上設置有第三閥門10。當抽風系統(tǒng)過快地引導系統(tǒng)內(nèi)的空氣時，操作人員即可打開第三閥門10，使部分空氣通過回流管6回到太陽能空氣集熱器1的出風口處循環(huán)加熱，從而逐漸提高整個系統(tǒng)內(nèi)空氣的溫度，保障了空氣源熱泵3的制熱效率。在上述實施方式當中，當抽風系統(tǒng)2過快地引導系統(tǒng)內(nèi)的空氣時，操作人員需打開第三閥門10，使部分空氣回流加熱，部分空氣作為熱源進入至空氣源熱泵3當中。但在極端的低溫冷態(tài)環(huán)境下，系統(tǒng)內(nèi)空氣的溫度提升極為緩慢，空氣源熱泵3會在較長時間內(nèi)以未達到合適溫度的空氣作為熱源，其熱效率與制熱效果受冷空氣影響嚴重。所以作為優(yōu)選方式，本實施方式當中，所述回流管6與所述抽風系統(tǒng)2之間還連通有儲氣囊，所述空氣源熱泵3的進風口處設置有第四閥門11。當在低溫冷態(tài)環(huán)境下，遇到抽風系統(tǒng)2過快地引導系統(tǒng)內(nèi)空氣的情況時，操作人員即可關閉第四閥門11并打開第三閥門10，使太陽能空氣集熱器1、抽風系統(tǒng)2與儲氣囊形成一個循環(huán)加熱的回路，當儲氣囊內(nèi)的空氣溫度達到合適溫度后，即可開啟第四閥門11，引導囊內(nèi)空氣進入至空氣源熱泵3內(nèi)制熱。其中，儲氣囊為中空的囊體，可儲存大量作為熱源的空氣，在未設有儲氣囊的系統(tǒng)當中，操作人員需要不斷地開啟、關閉第四閥門11，使進入至空氣源熱泵3的空氣保持在合適溫度以上，嚴重影響了空氣源熱泵3的正常運作。而儲氣囊可收集大量空氣并可一次性地進入至空氣源熱泵3中，保障了空氣源熱泵3的正常運作。儲氣囊可選用采用剛性材料制作而成的剛性囊體或采用橡膠等彈性材料制作而成、可發(fā)生膨脹的膨脹囊體5。在上述實施方式的基礎上，為進一步地減少整個系統(tǒng)的能耗，所述回流管6與太陽能空氣集熱器1連通位置之前設置有第五閥門12。其中，所述回流管6與太陽能空氣集熱器1連通位置之前指的是空氣由其流動方向達到回流管6與太陽能空氣集熱器1連通位置之前，當?shù)谒拈y門11關閉、第三閥門10打開時，操作人員在等待儲氣囊充滿空氣后即可關閉第五閥門12，并停止抽風系統(tǒng)2的作業(yè)，利用冷熱空氣的對流，使太陽能空氣集熱器1、抽風系統(tǒng)2與儲氣囊形成一個保持空氣循環(huán)的封閉回路，從而降低整個系統(tǒng)的能耗。在上述實施方式當中，當系統(tǒng)啟動時，如果采用形狀固定不變的剛性囊體作為儲氣囊，其囊內(nèi)會儲存大量溫度較低的空氣，在無須使用儲氣囊時，囊內(nèi)存在的空氣必須全部排入空氣源熱泵3當中或經(jīng)由太陽能空氣集熱器1全部加熱，降低了空氣源熱泵3的制熱效率，增加了系統(tǒng)的制熱時間。所以作為優(yōu)選實施方式，本實施方式當中，所述儲氣囊為采用彈性材料制作的膨脹囊體5，還包括剛性囊殼7，所述膨脹囊體5設置于所述剛性囊殼7內(nèi)部。當系統(tǒng)啟動時，如圖2所示，膨脹囊體5收縮呈管狀，其囊內(nèi)儲存的空氣量較少，顯著減輕了儲氣囊囊內(nèi)空氣對空氣源熱泵3的制熱效率以及制熱時間的影響。隨著系統(tǒng)的運作,儲氣囊逐漸膨脹，并逐漸被剛性囊殼7緊緊地包裹住，剛性囊殼7限制儲氣囊地進一步膨脹，防止儲氣囊炸裂。當?shù)谒拈y門11關閉、第三閥門10與第五閥門12打開時，剛性囊殼7限制儲氣囊無限度地膨脹，從而壓縮其囊內(nèi)空氣的體積，提高其囊內(nèi)空氣溫度。此外，為進一步地提高儲氣囊的保溫能力，本實施方式當中，所述儲氣囊的內(nèi)表面上覆蓋有隔熱層。隔熱層具有良好的保溫效果，可選用橡膠等保溫材料制作。在上述實施方式的基礎上，為方便操作人員操作，所述儲氣囊內(nèi)設置有溫度測量器。操作人員可以通過溫度測量器觀察儲氣囊囊內(nèi)溫度，當儲氣囊囊內(nèi)溫度達到合適溫度以上后，即可開啟第四閥門11。當前第1頁12