一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，用以提供生活熱水、或者提供給散熱器用來冬季供暖。太陽能集熱器中相變能材料將瞬時或者之前儲存的太陽能，通過振蕩熱管傳遞給復(fù)合換熱器。夏季運(yùn)行時，直接加熱復(fù)合換熱器中循環(huán)水實(shí)現(xiàn)供熱水；冬季運(yùn)行時，熱量傳遞給復(fù)合換熱器中的蒸發(fā)器提高蒸發(fā)溫度，啟動熱泵循環(huán)加熱熱水；過渡季節(jié)運(yùn)行時，熱量一部分直接加熱復(fù)合換熱器中循環(huán)水，另一部分傳遞給復(fù)合換熱器中的蒸發(fā)器，啟動熱泵系統(tǒng)將熱水加熱到所需溫度。本方法直接利用太陽能供熱水，或利用太陽能提高熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)溫度來供熱水，從而提高熱泵系統(tǒng)的制熱效率，優(yōu)化蓄能型太陽能熱泵熱水系統(tǒng)的整體性能。
【專利說明】一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供熱水方法，具體說是一種通過太陽能集熱管集熱，蓄能材料相變儲熱，振蕩熱管高效傳熱相結(jié)合的熱泵供熱方法，屬于太陽能利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們提升生活品質(zhì)的要求越來越高，采暖和生活對熱水供應(yīng)的需求越來越強(qiáng)烈，這方面的能源消耗占建筑總能耗的比重在逐年增加。利用可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展道路是降低建筑能耗的有效途徑之一。《中國的能源政策(2012)》白皮書提出大力發(fā)展新能源與可再生能源，指出“加大太陽能熱水器普及力度，鼓勵太陽能集中供熱水、太陽能采暖”。國務(wù)院印發(fā)了能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知，也指出“加快發(fā)展建筑一體化太陽能應(yīng)用，鼓勵太陽能采暖”。太陽能是可再生清潔能源，我國太陽能資源資源豐富，有2/3的地區(qū)年輻射總量大于5020MJ/m2、年日照小時在2200h以上。目前，太陽熱水器已得到快速發(fā)展，但因太陽能本身的不穩(wěn)定性和間歇性，使其不宜作為供熱水系統(tǒng)的主要熱源，需要與輔助加熱設(shè)備一起使用。因此，發(fā)展全天候蓄能型太陽能熱泵系統(tǒng)對節(jié)能降耗具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]太陽能是可再生清潔能源，常規(guī)低溫太陽能集熱器集熱溫度在55_75°C，具有很高的集熱效率，成本也相對低廉，低位太陽能集熱器還有利于與建筑一體化結(jié)合。熱泵節(jié)能優(yōu)勢明顯，因而太陽能與熱泵聯(lián)合運(yùn)行時，太陽能可提供比環(huán)境溫度高的熱源，作為熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器側(cè)熱源后，可同時提高太陽能集熱效率和熱泵的性能。但是太陽輻射受各種復(fù)雜氣象因素的影響強(qiáng)度隨時變化，具有不穩(wěn)定性和間歇性，從而導(dǎo)致太陽能熱泵系統(tǒng)性能波動大，在陰雨天和日照時間短的冬季，很難實(shí)現(xiàn)全天候供熱水。一旦太陽輻射強(qiáng)度低于250W/m2時，集熱溫度比外界環(huán)境溫度還低，熱泵蒸發(fā)器側(cè)得不到足夠的熱量，系統(tǒng)無法運(yùn)行。相變蓄能技術(shù)可以解決太陽能供求在時間和空間上不匹配矛盾，也就是在能量多時可以蓄能，在需要時釋放出來，從而提高能源利用率。且利用潛熱蓄能，蓄能密度大、溫度變化小。目前的蓄能型太陽能熱泵系統(tǒng)多為集熱器、蓄熱器、蒸發(fā)器分開布置，系統(tǒng)相對復(fù)雜，制造成本增大，且利用載熱介質(zhì)從蓄熱器中取出熱量作為熱泵低位熱源，而水系統(tǒng)在冬季夜間有管路凍裂的危險。
[0004]中國專利CN200810020470.9 “復(fù)合源集熱/蓄能/蒸發(fā)一體化熱泵熱水系統(tǒng)”和CN200710190062.3 “集熱蓄能蒸發(fā)一體化太陽能熱泵系統(tǒng)”中，熱泵蒸發(fā)器均以U形管的形式布置于太陽能真空集熱管中，每根蒸發(fā)管與真空集熱管中間以相變材料填充起到蓄能容器的作用，減少了中間換熱環(huán)節(jié)，節(jié)約了制造成本。但是這些系統(tǒng)制冷劑充灌量大，蒸發(fā)管路長導(dǎo)致管路壓降大，使得壓縮機(jī)容積效率減少，影響系統(tǒng)性能。振蕩熱管內(nèi)部傳熱集顯熱傳熱、相變傳熱、汽泡體積變化做功于一體，且不需要熱管所必須的吸液芯，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低、無需動力驅(qū)動、可遠(yuǎn)距離傳輸、當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)大、熱響應(yīng)快、可根據(jù)使用要求彎曲等優(yōu)點(diǎn)，其傳熱性能是普通熱管的十幾倍。有鑒于此，本發(fā)明提出利用振蕩熱管做媒介將集熱器中相變材料儲存的熱量傳遞給三股流復(fù)合換熱器中的循環(huán)水或者熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器，縮短熱泵系統(tǒng)的管路，有效提高系統(tǒng)整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有蓄能型太陽能熱泵供熱系統(tǒng)的缺陷，本發(fā)明提供一種全天候運(yùn)行的、高效、節(jié)能的太陽能熱泵供熱方法，目的在于合理有效地利用蓄能介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對太陽能的收集及移峰填谷，并利用振蕩熱管進(jìn)行高效傳熱，從而提高熱泵系統(tǒng)的制熱效率，優(yōu)化蓄能型太陽能熱泵熱水系統(tǒng)的整體性能。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，分為熱管工質(zhì)循環(huán)、熱泵制冷劑循環(huán)和循環(huán)水循環(huán)，所用裝置包括蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器、三股流復(fù)合換熱器、熱力膨脹閥、壓縮機(jī)、水冷冷凝器、水泵A、水泵B、儲水箱和截止閥，其中，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器包括太陽能真空集熱管、相變材料和振蕩熱管，該供熱方法的具體過程如下:
[0008](I)夏季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射充足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞的瞬時太陽能或者白天儲存夜間放出的熱量足夠多，振蕩熱管的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后，通過振蕩熱管內(nèi)的充注材料將熱量高效傳遞給振蕩熱管的冷凝段，在三股流復(fù)合換熱器中振蕩熱管直接將這部分熱量用以加熱復(fù)合換熱器中的循環(huán)水，從而實(shí)現(xiàn)供熱水；所述熱泵循環(huán)停止工作；所述水循環(huán):在三股流復(fù)合換熱器中得到振蕩熱管傳遞的熱量后溫度升高的水，通過水泵A進(jìn)入儲水箱，經(jīng)截止閥調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器中繼續(xù)被加熱提高溫度；
[0009](2)冬季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射不足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量較低，振蕩熱管的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后,通過振蕩熱管內(nèi)的充注材料將熱量高效傳遞給振蕩熱管的冷凝段,振蕩熱管的冷凝段和熱泵蒸發(fā)器管路在三股流復(fù)合換熱器中進(jìn)行熱交換；所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路中的制冷劑得到熱管傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入水冷冷凝器一側(cè)的制冷劑管路，放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路中，繼續(xù)吸收振蕩熱管傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)；所述水循環(huán):水冷凝器的制冷劑管路釋放的熱量用以加熱水冷冷凝器另一側(cè)的循環(huán)水，送至儲水箱后又經(jīng)水泵B，進(jìn)入水冷冷凝器中繼續(xù)加熱到所需溫度；
[0010](3)過渡季節(jié)運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):輻射稍有不足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量通過振蕩熱管傳遞后，不足以加熱熱水到所需溫度，振蕩熱管將這部分熱量中的一部分用來加熱三股流復(fù)合換熱器中的循環(huán)水，另一部分傳遞給三股流復(fù)合換熱器中的熱泵蒸發(fā)器管路；所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路中的制冷劑得到熱管傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入水冷冷凝器的制冷劑管路，放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路中，繼續(xù)吸收振蕩熱管傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)；所述水循環(huán)由兩個并聯(lián)管路組成，一根循環(huán)水管路在三股流復(fù)合換熱器中得到振蕩熱管傳遞的熱量后溫度升高，通過水泵A進(jìn)入儲水箱，經(jīng)截止閥調(diào)節(jié)流量后再次進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器中繼續(xù)被加熱提高溫度；另一根水管路在水冷凝器中得到制冷劑管路釋放的熱量，然后被送至儲水箱后又經(jīng)水泵B，進(jìn)入水冷冷凝器中繼續(xù)加熱到所需溫度。
[0011]所述蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中，振蕩熱管的蒸發(fā)段以U形管形式布置在太陽能真空集熱管內(nèi)，蒸發(fā)段上還設(shè)有毛刷，蓄能材料填充在振蕩熱管的蒸發(fā)段與太陽能真空集熱管之間。
[0012]所述三股流復(fù)合換熱器為套管式換熱器，由換熱器外殼、熱泵蒸發(fā)器管路和振蕩熱管的冷凝段管路構(gòu)成，循環(huán)水管路的進(jìn)口和出口設(shè)置在換熱器外殼上，熱泵蒸發(fā)器管路和振蕩熱管的冷凝段管路并行設(shè)置在換熱器外殼內(nèi)，換熱器外殼內(nèi)充滿循環(huán)水；所述振蕩熱管冷凝段管路內(nèi)流動的是熱管工質(zhì)，所述熱泵蒸發(fā)器管路內(nèi)流動的是制冷劑。
[0013]本發(fā)明基于振蕩熱管作為熱傳遞媒介，將瞬時太陽能或者集熱器中相變材料儲存的太陽能傳遞給三股流換熱器，直接供熱或利用熱泵循環(huán)加熱熱水，用以提供生活熱水或者提供給散熱器用以冬季供暖，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)合理有效地利用相變蓄能實(shí)現(xiàn)對太陽能的集熱及移峰填谷，可以解決能量供求在時間上的不匹配矛盾，也就是可以在能量多時可以蓄能，在需要時釋放出來，從而延長能源利用時間，提高能源利用率。
[0015](2)分階段利用太陽能，太陽輻射強(qiáng)時，可以方便切換到蓄能型太陽能集熱管加熱水模式，當(dāng)太陽輻射弱時，熱泵系統(tǒng)作為輔助加熱，夜間或連續(xù)陰雨天時，切換到蓄能型太陽能熱泵循環(huán)模式，發(fā)揮更高的熱力性能，從而解決太陽能熱泵系統(tǒng)在能量供求空間上的不匹配矛盾。
[0016](3)該循環(huán)利用振蕩熱管進(jìn)行高效傳熱，將一體化蓄能型太陽能熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)管路從太陽能集熱器中解耦出來，克服了蒸發(fā)管路長、流動阻力大、壓縮機(jī)性能差的缺點(diǎn)。系統(tǒng)緊湊，動力消耗小，構(gòu)造簡單，為太陽能作為熱泵系統(tǒng)低溫?zé)嵩吹膽?yīng)用拓寬了途徑。
[0017](4)本方法為太陽能作為熱泵低溫?zé)嵩刺峁┝艘环N可行的方法與方案，只需要將技術(shù)已經(jīng)很成熟的熱泵系統(tǒng)、振蕩熱管和蓄能型太陽能真空管加以耦合和改造即可實(shí)現(xiàn)。
[0018](5)可選用平板式集熱器,和建筑外墻結(jié)合,實(shí)現(xiàn)建筑一體化。
[0019](6)可實(shí)現(xiàn)全年節(jié)能、環(huán)保、高效地向家庭、大型賓館、休閑場所、商務(wù)辦公樓等提供熱水，或冬季向這些場所提供采暖熱水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置示意圖，其中:蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器
1、三股流復(fù)合換熱器2、熱力膨脹閥3、壓縮機(jī)4、水冷冷凝器5、水泵A6、水泵B7、儲水箱8和截止閥9、循環(huán)水管路11、熱泵蒸發(fā)器管路12、水冷冷凝器的制冷劑管13、水冷冷凝器水管14。
[0021]圖2是本發(fā)明方法的夏季運(yùn)行模式示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明方法的冬季運(yùn)行模式示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明方法的過渡季節(jié)運(yùn)行模式示意圖。
[0024]圖5是蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器示意圖。包括太陽能真空集熱管19、振蕩熱管10、毛刷21和相變材料20。
[0025]圖6是三股流復(fù)合換熱器示意圖。其中，振蕩熱管10、循環(huán)水管路11、熱泵蒸發(fā)器管路12、換熱器外殼15。[0026]圖7是三股流復(fù)合換熱器的截面圖。其中，蒸發(fā)器管路中的制冷劑16、循環(huán)水17、熱管工質(zhì)18。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]本發(fā)明提供了一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，其構(gòu)成如圖1所示，由熱管工質(zhì)循環(huán)、熱泵制冷劑循環(huán)和循環(huán)水回路組成，包括蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器1、三股流復(fù)合換熱器2、熱力膨脹閥3、壓縮機(jī)4、水冷冷凝器5、水泵A6、水泵B7、儲水箱8和截止閥9。
[0029]所述蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器I包括太陽能真空集熱管19、振蕩熱管10、毛刷21和相變材料20，振蕩熱管10的蒸發(fā)段以U形管形式布置在太陽能真空集熱管19內(nèi)。
[0030]所述三股流復(fù)合換熱器2為套管式換熱器，由換熱器外殼15、熱泵蒸發(fā)器管路12和振蕩熱管10的冷凝段構(gòu)成，套管換熱器外殼15內(nèi)有兩根傳熱管,一根是振蕩熱管10冷凝段管段，和它并行的是熱泵蒸發(fā)器管段12，兩根并行管外大套管內(nèi)充滿的是來自水箱的循環(huán)水17，循環(huán)水管路11的進(jìn)口和出口設(shè)置在換熱器外殼15上，振蕩熱管10冷凝段管段內(nèi)流動的是熱管工質(zhì)18，熱泵蒸發(fā)器管段12內(nèi)流動的是制冷劑16。
[0031]所述熱泵制冷劑循環(huán)由熱泵蒸發(fā)器管路12依次和壓縮機(jī)4、水冷冷凝器的制冷劑管13、水冷冷凝器5、熱力膨脹閥3串聯(lián)而成。
[0032]所述水循環(huán)由兩個并聯(lián)管路組成:水冷冷凝器5、水冷冷凝器水管14、儲水箱8和水泵B7串聯(lián)連接成水冷冷凝器的水循環(huán)回路；三股流復(fù)合換熱器內(nèi)水循環(huán)管路11依次和水泵A6、儲水箱8和截止閥9串聯(lián)連接成一個閉合的水循環(huán)回路。
[0033]本發(fā)明的方法可以在以下三種模式運(yùn)行:
[0034](I)夏季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射充足，太陽能真空集熱管19中蓄能材料20傳遞的瞬時太陽能或者白天儲存夜間放出的熱量足夠多，振蕩熱管10的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后，通過振蕩熱管內(nèi)的工質(zhì)18將熱量高效傳遞給振蕩熱管10的冷凝段，在三股流復(fù)合換熱器2中振蕩熱管10直接將這部分熱量傳遞給復(fù)合換熱器中的循環(huán)水管路11，從而實(shí)現(xiàn)供熱水。所述熱泵循環(huán)停止工作；所述水循環(huán):在三股流復(fù)合換熱器2中得到振蕩熱管10傳遞的熱量后溫度升高的水，通過水泵A6進(jìn)入儲水箱8，經(jīng)截止閥9調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器2中繼續(xù)被加熱提高溫度。
[0035](2)冬季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射不足，太陽能真空集熱管19中蓄能材料20傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量較低，振蕩熱管10的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后，通過振蕩熱管10內(nèi)的工質(zhì)18將熱量高效傳遞給振蕩熱管10的冷凝段，振蕩熱管10的冷凝段和熱泵蒸發(fā)器管路12在三股流復(fù)合換熱器2中進(jìn)行熱交換。所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路12中的制冷劑16得到熱管傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)4加壓后進(jìn)入水冷冷凝器5的制冷劑管路13，在其中放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥3節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路12中，繼續(xù)吸收振蕩熱管10傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)。所述水循環(huán):水冷凝器5的制冷劑管路13釋放的熱量用以加熱水冷冷凝器另一側(cè)的循環(huán)水14，送至儲水箱8后又經(jīng)水泵B7，進(jìn)入水冷冷凝器5中繼續(xù)加熱到所需溫度；
[0036](3)過渡季節(jié)運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):輻射稍有不足，太陽能真空集熱管19中相變材料20傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量通過振蕩熱管10傳遞后，不足以加熱熱水到所需溫度，振蕩熱管10將這部分熱量一部分加熱三股流復(fù)合換熱器2中循環(huán)水17，另一部分傳遞給三股流復(fù)合換熱器2中的熱泵蒸發(fā)器管路12。所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路12中的制冷劑16得到振蕩熱管10傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)4加壓后進(jìn)入水冷冷凝器5的制冷劑管路13，在其中放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥3節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路12中，繼續(xù)吸收振蕩熱管10傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)。所述水循環(huán)由兩個并聯(lián)管路組成，一根循環(huán)水管路在三股流復(fù)合換熱器2中得到振蕩熱管10傳遞的熱量后溫度升高，通過水泵A6進(jìn)入儲水箱8，經(jīng)截止閥9調(diào)節(jié)流量后再次進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器2中繼續(xù)被加熱提高溫度；另一根水管路在水冷凝器5中得到制冷劑管路13釋放的熱量，然后被送至儲水箱8后又經(jīng)水泵B7，進(jìn)入水冷冷凝器5中繼續(xù)加熱到所需溫度。
【權(quán)利要求】
1.一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，分為熱管工質(zhì)循環(huán)、熱泵制冷劑循環(huán)和循環(huán)水循環(huán)，所用裝置包括蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器、三股流復(fù)合換熱器、熱力膨脹閥、壓縮機(jī)、水冷冷凝器、水泵A、水泵B、儲水箱和截止閥，其中，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器包括太陽能真空集熱管、相變材料和振蕩熱管，其特征在于，供熱方法的具體過程如下: (1)夏季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射充足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞的瞬時太陽能或者白天儲存夜間放出的熱量足夠多，振蕩熱管的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后，通過振蕩熱管內(nèi)的充注材料將熱量高效傳遞給振蕩熱管的冷凝段，在三股流復(fù)合換熱器中振蕩熱管直接將這部分熱量用以加熱復(fù)合換熱器中的循環(huán)水，從而實(shí)現(xiàn)供熱水；所述熱泵循環(huán)停止工作；所述水循環(huán):在三股流復(fù)合換熱器中得到振蕩熱管傳遞的熱量后溫度升高的水，通過水泵A進(jìn)入儲水箱，經(jīng)截止閥調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器中繼續(xù)被加熱提高溫度； (2)冬季運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):太陽輻射不足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量較低，振蕩熱管的蒸發(fā)段吸收這部分太陽能后，通過振蕩熱管內(nèi)的充注材料將熱量高效傳遞給振蕩熱管的冷凝段，振蕩熱管的冷凝段和熱泵蒸發(fā)器管 路在三股流復(fù)合換熱器中進(jìn)行熱交換；所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路中的制冷劑得到熱管傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入水冷冷凝器一側(cè)的制冷劑管路，放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路中，繼續(xù)吸收振蕩熱管傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)；所述水循環(huán):水冷凝器的制冷劑管路釋放的熱量用以加熱水冷冷凝器另一側(cè)的循環(huán)水，送至儲水箱后又經(jīng)水泵B，進(jìn)入水冷冷凝器中繼續(xù)加熱到所需溫度； (3)過渡季節(jié)運(yùn)行時，所述熱管工質(zhì)循環(huán):輻射稍有不足，蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中相變材料傳遞或者白天儲存夜間放出的熱量通過振蕩熱管傳遞后，不足以加熱熱水到所需溫度，振蕩熱管將這部分熱量中的一部分用來加熱三股流復(fù)合換熱器中的循環(huán)水，另一部分傳遞給三股流復(fù)合換熱器中的熱泵蒸發(fā)器管路；所述熱泵循環(huán):熱泵蒸發(fā)器管路中的制冷劑得到熱管傳遞的熱量后汽化成制冷劑蒸氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入水冷冷凝器的制冷劑管路，放出熱量冷卻凝結(jié)后的制冷劑液體通過熱力膨脹閥節(jié)流，再進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器管路中，繼續(xù)吸收振蕩熱管傳遞的熱量，如此完成一個循環(huán)；所述水循環(huán)由兩個并聯(lián)管路組成，一根循環(huán)水管路在三股流復(fù)合換熱器中得到振蕩熱管傳遞的熱量后溫度升高，通過水泵A進(jìn)入儲水箱，經(jīng)截止閥調(diào)節(jié)流量后再次進(jìn)入三股流復(fù)合換熱器中繼續(xù)被加熱提高溫度；另一根水管路在水冷凝器中得到制冷劑管路釋放的熱量，然后被送至儲水箱后又經(jīng)水泵B，進(jìn)入水冷冷凝器中繼續(xù)加熱到所需溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，其特征在于，所述蓄能型太陽能振蕩熱管集熱器中，振蕩熱管的蒸發(fā)段以U形管形式布置在太陽能真空集熱管內(nèi)，蒸發(fā)段上還設(shè)有毛刷，蓄能材料填充在振蕩熱管的蒸發(fā)段與太陽能真空集熱管之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全天候運(yùn)行的高效蓄能型太陽能熱泵供熱方法，其特征在于，所述三股流復(fù)合換熱器為套管式換熱器，由換熱器外殼、熱泵蒸發(fā)器管路和振蕩熱管的冷凝段管路構(gòu)成，循環(huán)水管路的進(jìn)口和出口設(shè)置在換熱器外殼上，熱泵蒸發(fā)器管路和振蕩熱管的冷凝段管路并行設(shè)置在換熱器外殼內(nèi)，換熱器外殼內(nèi)充滿循環(huán)水；所述振蕩熱管冷凝段管路內(nèi)流動的是熱管工質(zhì)，所述熱泵蒸發(fā)器管路內(nèi)流動的是制冷劑。
【文檔編號】F25B27/00GK103968574SQ201410161999
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】吳薇, 蘇鵬飛, 王琴, 張文杰, 殷謙, 陳圣煒, 董江江, 羅倩妮 申請人:南京師范大學(xué)