本實用新型涉及一種系統(tǒng)，具體地說是一種太陽能與空氣能耦合熱水、采暖、制冷集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

實現(xiàn)太陽能光熱利用應(yīng)用于建筑熱水、采暖、制冷全功能應(yīng)用是整個行業(yè)所致力研究、開發(fā)和反復(fù)實踐追求的一個大趨勢。經(jīng)過十幾年來的發(fā)展，雖然已經(jīng)取得一定成果，但還沒有形成真正意義上的具有普及和實用價值的成熟方案。

單一的太陽能采暖方案由于太陽能輻射（受熱條件）不確定因素以及太陽能熱效率不足或太陽能集熱面積有限（總得熱量不足）等因素局限，除特別條件的農(nóng)業(yè)用大棚低溫采暖可用外，在建筑采暖上一般都得不到理想應(yīng)用。目前可見的太陽能采暖方式通常是太陽能作為單獨(dú)的裝置獨(dú)立集熱，完成基礎(chǔ)熱源再配合常規(guī)電能、鍋爐、燃?xì)?、地源或空氣熱泵形成兩套裝置，并依靠后者來達(dá)到和完成建筑采暖的目的，同時還必須配置單獨(dú)的空調(diào)機(jī)組來滿足夏天的制冷需求。而由于受建筑物結(jié)構(gòu)、條件、設(shè)施和太陽能自身條件、技術(shù)方案等條件的局限，使得太陽能的貢獻(xiàn)和價值比重很低，甚至只是一種理念利用，只能停留在極少數(shù)試驗狀態(tài)下的應(yīng)用。

隨著能源日益緊缺，節(jié)能減排形勢日趨嚴(yán)峻，現(xiàn)代城市建設(shè)和新農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展，人民生活質(zhì)量和水平不斷提高的需要。如何提升太陽能光熱利用水平，創(chuàng)新太陽能熱水、采暖、制冷技術(shù)尤其迫切和意義重大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種太陽能與空氣能耦合熱水、采暖、制冷集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用太陽能系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)的各自優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。節(jié)能效果突出，實施簡單方便，實用性強(qiáng)，性價比高。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種太陽能與空氣能耦合熱水、采暖、制冷集成系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括太陽能集熱器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、儲熱水箱、冷、熱交換器、采暖、制冷分水器、四通閥、冷、熱釋放裝置和熱水連接器，壓縮機(jī)的工質(zhì)接口通過四通閥分別與冷、熱交換器的工質(zhì)接口或蒸發(fā)器的工質(zhì)接口相連；與太陽能集熱器、蒸發(fā)器或冷、熱交換器的工質(zhì)接口相連接；冷、熱交換器的水接口分別與儲熱水箱和采暖、制冷分水器的水接口相連接；采暖、制冷分水器的水接口與冷、熱釋放裝置的水接口相連接；儲熱水箱的熱水出水管與熱水連接器相連接，儲熱水箱的冷水進(jìn)水管與自來水連接。

進(jìn)一步，本實用新型中，蒸發(fā)器和太陽能集熱器采用并列方式，一端與壓縮機(jī)的工質(zhì)接口連接、另一端與冷、熱交換器的工質(zhì)接口連接。

實現(xiàn)制冷過程和制熱過程時，壓縮機(jī)的工質(zhì)接口通過四通閥對制冷、采暖過程進(jìn)行循環(huán)切換。

本實用新型中，采暖制熱過程中蒸發(fā)器和太陽能集熱器采用并列方式，一端（并列方式后的蒸發(fā)器和太陽能集熱器工質(zhì)接口）與壓縮機(jī)的工質(zhì)接口連接、另一端（并列方式后的蒸發(fā)器和太陽能集熱器工質(zhì)接口）與冷、熱交換器的工質(zhì)接口連接。蒸發(fā)器和太陽能集熱器管道中均為壓縮機(jī)用冷媒。

為了保證太陽能的最充分利用和整體效率得到很好提高，本實用新型采用葉片式（通氣形式）的太陽能-空氣能雙能集熱器，這種通氣形式的太陽能-空氣能雙能集熱器在既能保證獲取良好光照充分利用和發(fā)揮太陽熱能的作用，同時又能利用通氣形式的條件有效地獲得空氣熱能幫助和提高蒸發(fā)汽化效果。使整個系統(tǒng)能效大大提高。

制冷過程中，通過壓縮機(jī)高低壓兩側(cè)的四通閥的切換，使得管路連接模式回歸普通空調(diào)制冷管路連接，制冷時壓縮機(jī)高壓側(cè)的工質(zhì)接口通過四通閥與蒸發(fā)器的工質(zhì)接口相連；壓縮機(jī)低壓側(cè)的工質(zhì)接口通過四通閥與冷熱交換器的工質(zhì)接口相連接，壓縮機(jī)正常工作，實現(xiàn)制冷功能，并通過冷、熱交換器的交換至冷、熱釋放裝置中實現(xiàn)供冷功能。

制熱過程中冷、熱交換器的一端工質(zhì)進(jìn)管與壓縮機(jī)高壓側(cè)連接、壓縮機(jī)的工質(zhì)接口與集熱器和蒸發(fā)器的工質(zhì)出管相連接。太陽能集熱器和蒸發(fā)器分別獲得的低品質(zhì)熱能都通過壓縮機(jī)做功轉(zhuǎn)化成高品質(zhì)熱能進(jìn)入冷、熱交換器，通過換熱進(jìn)入儲熱水箱或者冷、熱釋放裝置。

本實用新型將太陽能集熱系統(tǒng)、空氣能熱泵系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)結(jié)合成一個系統(tǒng)，極大地提高了太陽能和空氣能能源利用價值和創(chuàng)新了太陽能采暖技術(shù)同時完善了制冷功能提供了完整的集成系統(tǒng)解決方案。采用蒸發(fā)器和太陽能集熱器并列方式，使太陽能應(yīng)用在與建筑一體化的前提下，突破局限普及應(yīng)用，使單一空氣能熱泵能效比產(chǎn)生顯著的提高。并在壓縮機(jī)功能條件下通過管路循環(huán)的切換，實現(xiàn)了基本的制冷功能，免去了用戶單獨(dú)購置制冷空調(diào)的費(fèi)用。做到了最大限度的集成化，既能獲取適溫足量的生活熱水又可以做到建筑采暖、制冷。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單實施方便，實用性強(qiáng)，性價比高。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種太陽能與空氣能耦合熱水、采暖、制冷集成系統(tǒng)，包括太陽能集熱器1、蒸發(fā)器2、壓縮機(jī)3、儲熱水箱4、冷、熱交換器5、采暖、制冷分水器6、四通閥7、冷、熱釋放裝置8和熱水連接器9。太陽能集熱器采用葉片式（通氣形式）的太陽能-空氣能雙能集熱器，這種通氣形式的太陽能-空氣能雙能集熱器在既能保證獲取良好光照充分利用和發(fā)揮太陽熱能的作用，同時又能利用通氣形式的條件有效地獲得空氣熱能幫助和提高蒸發(fā)汽化效果。使整個系統(tǒng)能效大大提高。壓縮機(jī)的工質(zhì)接口通過四通閥分別與冷、熱交換器的工質(zhì)接口或蒸發(fā)器的工質(zhì)接口相連；同時，壓縮機(jī)的工質(zhì)接口通過四通閥分別與太陽能集熱器、蒸發(fā)器或冷、熱交換器的工質(zhì)接口相連接；冷、熱交換器的水接口分別與儲熱水箱和采暖、制冷分水器的水接口相連接；采暖、制冷分水器的水接口與冷、熱釋放裝置的水接口相連接；儲熱水箱的熱水出水管與熱水連接器相連接，儲熱水箱的冷水進(jìn)水管與自來水連接。

壓縮機(jī)的工質(zhì)接口通過四通閥對制冷、采暖過程進(jìn)行循環(huán)切換，實現(xiàn)制冷過程和制熱過程。

采暖制熱過程中，蒸發(fā)器和太陽能集熱器采用并列方式，一端（并列方式后的蒸發(fā)器和太陽能集熱器工質(zhì)接口）與壓縮機(jī)的工質(zhì)接口連接、另一端（并列方式后的蒸發(fā)器和太陽能集熱器工質(zhì)接口）與冷凝器的工質(zhì)接口連接。蒸發(fā)器和太陽能集熱器管道中均為壓縮機(jī)用冷媒。

制熱過程中冷、熱交換器的一端工質(zhì)進(jìn)管與壓縮機(jī)高壓側(cè)連接、壓縮機(jī)的工質(zhì)接口與集熱器和蒸發(fā)器的工質(zhì)出管相連接。太陽能集熱器和蒸發(fā)器分別獲得的低品質(zhì)熱能都通過壓縮機(jī)做功轉(zhuǎn)化成高品質(zhì)熱能進(jìn)入冷、熱交換器，通過換熱進(jìn)入儲熱水箱或者冷、熱釋放裝置。

制冷過程中，通過壓縮機(jī)高低壓兩側(cè)的四通閥的切換，使得管路連接模式回歸普通空調(diào)制冷管路連接，制冷時壓縮機(jī)高壓側(cè)的工質(zhì)接口通過四通閥與蒸發(fā)器的工質(zhì)接口相連；壓縮機(jī)低壓側(cè)的工質(zhì)接口通過四通閥與冷熱交換器的工質(zhì)接口相連接，壓縮機(jī)正常工作，實現(xiàn)制冷功能，并通過冷、熱交換器的交換至冷、熱釋放裝置中實現(xiàn)供冷功能。