一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统的制作方法

1.本实用新型涉及高效制热技术领域，具体是一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统。


背景技术：

2.空气能热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置, 可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热量）转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）的目的，其广泛应用于采暖、热水、大棚恒温、污水处理、烘干等领域。
3.空气能热泵主要由压机、冷凝器、节流器、蒸发器构成了一个循环系统，热媒(也可称冷媒)在热泵的作用下在系统内循环流动，可以实现吸取空气中的低温热量并转化为高温热量的过程，把冷水加热至65℃，然而传统的空气能热泵，其仅仅利用传统的空气能，能源来源单一，利用率不足，能耗高，能效低。当环境温度低于-20℃后，空气中的热量很少，空气源热泵能吸收的热量很少，导致在低环境工况下制热量降低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统，包括压缩机、四通换向阀、高效罐和闪蒸器，所述压缩机的一端安装有气液分离器，所述压缩机的出口连接有四通换向阀，所述压缩机的出口与四通换向阀之间安装有高压保护开关，所述四通换向阀的一端从上向下依次连接有高效罐、气液分离器和翅片式二级蒸发器，所述四通换向阀与气液分离器之间安装有低压保护开关，所述高效罐的一端连接有过滤器，所述过滤器的一端连接有闪蒸器，所述闪蒸器的一端从上到下分别连接有压缩机和太阳能聚热板一级蒸发器，所述太阳能聚热板一级蒸发器的出口与翅片式二级蒸发器的入口相连接，所述高效罐由外部的水箱和内部的冷凝器组成，所述水箱的一端设置有冷水入口处，且水箱的另一端设置有热水出口，所述冷凝器的一端与过滤器相连接。
7.作为本实用新型再进一步的方案：所述太阳能聚热板一级蒸发器的入口处安装有第二感温包，所述高压保护开关的入口处安装有第一感温包，所述低压保护开关的入口处安装有第三感温包。
8.作为本实用新型再进一步的方案：所述闪蒸器和太阳能聚热板一级蒸发器的入口之间安装有主电子膨胀阀，所述闪蒸器与压缩机之间安装有辅电子膨胀阀。
9.作为本实用新型再进一步的方案：所述太阳能聚热板一级蒸发器的出口与翅片式二级蒸发器的入口之间安装有第二截止阀，所述翅片式二级蒸发器的出口与四通换向阀之间安装有第一截止阀。
10.作为本实用新型再进一步的方案：所述四通换向阀的一端从上向下还可以依次连接有高效罐、气液分离器和太阳能聚热板二级蒸发器，所述闪蒸器的一端从上到下还可以分别连接有压缩机和翅片式一级蒸发器，所述翅片式一级蒸发器的出口与太阳能聚热板二级蒸发器的入口相连接。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所所述闪蒸器与翅片式一级蒸发器的入口之间依次连接有主电子膨胀阀、电磁阀和第二截止阀，所述翅片式一级蒸发器的出口与太阳能聚热板二级蒸发器的入口之间从右向左依次安装有第一截止阀和第一单向阀，所述太阳能聚热板二级蒸发器的入口处安装有第二感温包，所述太阳能聚热板二级蒸发器的入口与电磁阀之间安装有第二单向阀。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
13.本技术太阳能聚热板一级蒸发器和翅片式二级蒸发器实现双级蒸发吸热，或者通过翅片式一级蒸发器和太阳能聚热板二级蒸发器实现双极蒸发吸热，其中，太阳能聚热板可以高效吸收超光谱红外线等不可见光及其它低品位热量，通过系统内部工质全面均匀地充分吸热，可以大大提高系统热效率，从而在低环境温度下能正常工作并产生充足的热量，具有显著的经济效益。
附图说明
14.图1为一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统中的实施例一结构示意图；
15.图2为一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统中实施例二的结构示意图。
16.图中：1、压缩机；2、第一感温包；3、低压保护开关；4、高压保护开关；5、四通换向阀；6、辅电子膨胀阀；7、高效罐；8、过滤器；9、闪蒸器；10、主电子膨胀阀；11、第一截止阀；12、翅片式二级蒸发器；13、第二截止阀；14、第二感温包；15、太阳能聚热板一级蒸发器；16、第三感温包；17、气液分离器；18、电磁阀；19、第一单向阀；20、第二单向阀；21、太阳能聚热板二级蒸发器；22、翅片式一级蒸发器。
具体实施方式
17.实施例一
18.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统，包括压缩机1、四通换向阀5、高效罐7和闪蒸器9，压缩机1的一端安装有气液分离器17，压缩机1的出口连接有四通换向阀5，压缩机1的出口与四通换向阀5之间安装有高压保护开关4，四通换向阀5的一端从上向下依次连接有高效罐7、气液分离器17和翅片式二级蒸发器12，四通换向阀5与气液分离器17之间安装有低压保护开关3，高效罐7的一端连接有过滤器8，过滤器8的一端连接有闪蒸器9，闪蒸器9的一端从上到下分别连接有压缩机1和太阳能聚热板一级蒸发器15，太阳能聚热板一级蒸发器15的出口与翅片式二级蒸发器12的入口相连接，高效罐7由外部的水箱和内部的冷凝器组成，水箱的一端设置有冷水入口处，且水箱的另一端设置有热水出口，冷凝器的一端与过滤器8相连接，太阳能聚热板一级蒸发器15的入口处安装有第二感温包14，高压保护开关4的入口处安装有第一感温包2，低压保护开关3的入口处安装有第三感温包16，闪蒸器9和太阳能聚热板一级蒸发器15的入口之间安装有主电子膨胀阀10，闪蒸器9与压缩机1之间安装有辅电子膨胀阀6，太阳能聚热板一级蒸发器15
的出口与翅片式二级蒸发器12的入口之间安装有第二截止阀13，翅片式二级蒸发器12的出口与四通换向阀5之间安装有第一截止阀11。
19.实施例一的工作原理如下：
20.把高效罐7外部水箱的冷水入口处和热水出口与供热管网连接成一个循环的系统，并启动压缩机1，液态工质通过太阳能聚热板一级蒸发器15中蒸发吸热后，流经第二截止阀13后，再进入到翅片式二级蒸发器12中再次进行蒸发吸热，蒸发后得到的气态工质依次流经第一截止阀11、四通换向阀5和低压保护开关3后，进入到气液分离器17内部，通过气液分离器17分离没有蒸发完的液态工质（即气态工质中残留的少量液态工质），并使得气态工质进入到压缩机1中，从而避免压缩机1受到液态工质的冲击，气态工质经过压缩机1压缩后形成高温高压的液态工质，高温高压的液态工质再依次流经高压保护开关4和四通换向阀5后，进入到高效罐7内部的冷凝器中，同时从高效罐7外部水箱的冷水入口处通入冷却水，高温高压的液态工质经过冷凝器冷凝成中温高压的液体工质，同时释放出的热量传递给水箱中的冷却水，冷却水吸热后升温后，再从水箱的热水出口流出，实现热量的交换和传递，进而达到换热的目的，冷凝器中冷凝后的中温高压的液体工质经过过滤器8过滤后，再通过闪蒸器9后分为两部分，一部分中温高压的液体工质经过辅电子膨胀阀6后成为低温低压的湿蒸汽，并返回到压缩机1中，从而对压缩机1进行补气，另一部分中温高压的液体工质再通过主电子膨胀阀10后成为低温低压的湿蒸汽，再次进入到太阳能聚热板一级蒸发器15中进行一级蒸发吸热，一级蒸发吸热后再流经第二截止阀13后，进入翅片式二级蒸发器12中进行二次蒸发吸热，如此循环往复。
21.实施例二
22.请参阅图2，本实用新型实施例中，一种太阳能与空气能热泵双级蒸发内耦合系统，包括压缩机1、四通换向阀5、高效罐7和闪蒸器9，压缩机1的一端安装有气液分离器17，压缩机1的出口连接有四通换向阀5，压缩机1的出口与四通换向阀5之间安装有高压保护开关4，四通换向阀5的一端从上向下依次连接有高效罐7、气液分离器17和太阳能聚热板二级蒸发器21，四通换向阀5与气液分离器17之间安装有低压保护开关3，高效罐7的一端连接有过滤器8，过滤器8的一端连接有闪蒸器9，闪蒸器9的一端从上到下分别连接有压缩机1和翅片式一级蒸发器22，翅片式一级蒸发器22的出口与太阳能聚热板二级蒸发器21的入口相连接，高效罐7由外部的水箱和内部的冷凝器组成，水箱的一端设置有冷水入口处，且水箱的另一端设置有热水出口，冷凝器的一端与过滤器8相连接，高压保护开关4的入口处安装有第一感温包2，低压保护开关3的入口处安装有第三感温包16，太阳能聚热板二级蒸发器21的入口处安装有第二感温包14，闪蒸器9与翅片式一级蒸发器22的入口之间依次连接有主电子膨胀阀10、电磁阀18和第二截止阀13，翅片式一级蒸发器22的出口与太阳能聚热板二级蒸发器21的入口之间从右向左依次安装有第一截止阀11和第一单向阀19，太阳能聚热板二级蒸发器21的入口与电磁阀18之间安装有第二单向阀20，闪蒸器9与压缩机1之间安装有辅电子膨胀阀6。
23.实施例二的工作原理如下：
24.把高效罐7外部水箱的冷水入口处和热水出口与供热管网连接成一个循环的系统，并启动压缩机1，液态工质通过翅片式一级蒸发器22蒸发吸热后，依次流经第一截止阀11和第一单向阀19后，进入到太阳能聚热板二级蒸发器21中再次进行蒸发吸热，蒸发后得
到的气态工质依次流经四通换向阀5和低压保护开关3后，进入到气液分离器17内部，通过气液分离器17分离没有蒸发完的液态工质（即气态工质中残留的少量液态工质），并使得气态工质进入到压缩机1中，从而避免压缩机1受到液态工质的冲击，气态工质经过压缩机1压缩后形成高温高压的液态工质，高温高压的液态工质再依次流经高压保护开关4和四通换向阀5后，进入到高效罐7内部的冷凝器中，同时从高效罐7外部水箱的冷水入口处通入冷却水，高温高压的液态工质经过冷凝器冷凝成中温高压的液体工质，同时释放出的热量传递给水箱中的冷却水，冷却水吸热后升温，再从水箱的热水出口流出，实现热量的交换和传递，进而达到换热的目的，冷凝器中冷凝后的中温高压的液体工质经过过滤器8过滤后，再通过闪蒸器9后分为两部分，一部分中温高压的液体工质经过辅电子膨胀阀6后成为低温低压的湿蒸汽，并返回到压缩机1中，从而对压缩机1进行补气，另一部分中温高压的液体工质通过主电子膨胀阀10后成为低温低压的湿蒸汽，低温低压的湿蒸汽再流经电磁阀18和第二截止阀13 （通过第二单向阀20可以避免低温低压的湿蒸汽逆向流入太阳能聚热板二级蒸发器21中）后，进入到翅片式一级蒸发器22中进行一级蒸发吸热，一级蒸发吸热后再流经第一截止阀11和第一单向阀19后，再次进入太阳能聚热板二级蒸发器21中进行二次蒸发吸热，如此循环往复。
25.以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。